光的波動性體現在什麼物理過程

㈠ 什麼叫光的波動性

一,光的波動性
1.光的干涉:兩列光波在空中相遇時發生疊加,在某些區域總加強,某些區域減弱,相間的條紋或者彩色條紋的現象.
光的干涉的條件:是有兩個振動情況總是相同的波源,即相干波源.(相干波源的頻率必須相同).
形成相干波源的方法有兩種:
①利用激光(因為激光發出的是單色性極好的光).
②設法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源於同一個光源,因此頻率必然相等).
(3) 楊氏雙縫實驗:
亮紋:屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍,即δ= nλ(n=0,1,2,……)
暗紋:屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍,即δ=(n=0,1,2,……)
相鄰亮紋(暗紋)間的距離.用此公式可以測定單色光的波長.用白光作雙縫干涉實驗時,由於白光內各種色光的波長不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中央是白色亮紋,兩邊出現彩色條紋.
(4) 薄膜干涉:
應用:
使被檢測平面和標准樣板間形成空氣薄層,用單色光照射,入射光在空氣薄層上下表面反射出兩列光波,在空間疊加.干涉條紋均勻:表面光滑;不均勻:被檢測平面不光滑.
增透膜:鏡片表面塗上的透明薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的,在薄膜的兩個表面上反射的光,其光程差恰好等於半個波長,相互抵消,達到減少反射光增大透射光強度的作用.
其他現象:陽光下肥皂泡所呈現的顏色.
例1. 用綠光做雙縫干涉實驗,在光屏上呈現出綠,暗相間的條紋,相鄰兩條綠條紋間的距離為Δx.下列說法中正確的有
A.如果增大單縫到雙縫間的距離,Δx 將增大
B.如果增大雙縫之間的距離,Δx 將增大
C.如果增大雙縫到光屏之間的距離,Δx將增大
D.如果減小雙縫的每條縫的寬度,而不改變雙縫間的距離,Δx將增大
解:公式中l表示雙縫到屏的距離,d表示雙縫之間的距離.因此Δx與單縫到雙縫間的距離無關,於縫本身的寬度也無關.本題選C.
例2. 登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射,否則將會嚴重地損壞視力.有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡.他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5,所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz,那麼它設計的這種"增反膜"的厚度至少是多少
解:為了減少進入眼睛的紫外線,應該使入射光分別從該膜的前後兩個表面反射形成的光疊加後加強,因此光程差應該是波長的整數倍,因此膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的1/2.紫外線在真空中的波長是λ=c/ν=3.7×10-7m,在膜中的波長是λ/=λ/n=2.47×10 -7m,因此膜的厚度至少是1.2×10-7m.
2.光的衍射:
注意關於衍射的表述一定要准確.(區分能否發生衍射和能否發生明顯衍射)
⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射.
⑵發生明顯衍射的條件是:障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比,甚至比波長還小.
(3)衍射現象:明暗相間的條紋或彩色條紋.
(與干涉條紋相比,中央亮條紋寬兩邊窄,是不均勻的.若為白光,存在一條白色中央亮條紋)
例3. 平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較,下列說法中正確的有
A.在衍射圖樣的中心都是亮斑
B.泊松亮斑中心亮點周圍的暗環較寬
C.小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑,泊松亮斑圖樣的中心是亮斑
D.小孔衍射的衍射圖樣中亮,暗條紋間的間距是均勻的,泊松亮斑圖樣中亮,暗條紋間的間距是不均勻的
解:從課本上的圖片可以看出:A,B選項是正確的,C,D選項是錯誤的.
3.光譜:
光譜分析可用原子光譜,也可用吸收光譜.太陽光譜是吸收光譜,由太陽光譜的暗線可查知太陽大氣的組成元素.
4.光的電磁說:
⑴麥克斯韋根據電磁波與光在真空中的傳播速度相同,提出光在本質上是一種電磁波——這就是光的電磁說,赫茲用實驗證明了光的電磁說的正確性.
⑵電磁波譜.波長從大到小排列順序為:無線電波,紅外線,可見光,紫外線,X射線,γ射線.各種電磁波中,除可見光以外,相鄰兩個波段間都有重疊.
各種電磁波的產生機理分別是:無線電波是振盪電路中自由電子的周期性運動產生的;紅外線,可見光,紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的;倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的;γ射線是原子核受到激發後產生的.
⑶紅外線,紫外線,X射線的主要性質及其應用舉例.
種 類
產 生
主要性質
應用舉例
紅外線
一切物體都能發出
熱效應
遙感,遙控,加熱
紫外線
一切高溫物體能發出
化學效應
熒光,殺菌
X射線
陰極射線射到固體表面
穿透能力強
人體透視,金屬探傷
例4 為了轉播火箭發射現場的實況,在發射場建立了發射台,用於發射廣播電台和電視台兩種信號.其中廣播電台用的電磁波波長為550m,電視台用的電磁波波長為 0.566m.為了不讓發射場附近的小山擋住信號,需要在小山頂上建了一個轉發站,用來轉發_____信號,這是因為該信號的波長太______,不易發生明顯衍射.
解:電磁波的波長越長越容易發生明顯衍射,波長越短衍射越不明顯,表現出直線傳播性.這時就需要在山頂建轉發站.因此本題的轉發站一定是轉發電視信號的,因為其波長太短.
例5. 右圖是倫琴射線管的結構示意圖.電源E給燈絲K加熱,從而發射出熱電子,熱電子在K,A間的強電場作用下高速向對陰極A飛去.電子流打到A極表面,激發出高頻電磁波,這就是X射線.下列說法中正確的有
A.P,Q間應接高壓直流電,且Q接正極
B.P,Q間應接高壓交流電
C.K,A間是高速電子流即陰極射線,從A發出的是X射線即一種高頻電磁波
D.從A發出的X射線的頻率和P,Q間的交流電的頻率相同
解:K,A間的電場方向應該始終是向左的,所以P,Q間應接高壓直流電,且Q接正極.從A發出的是X射線,其頻率由光子能量大小決定.若P,Q間電壓為U,則X射線的頻率最高可達Ue/h.本題選AC.
二,光的粒子性
1.光電效應
⑴在光的照射下物體發射電子的現象叫光電效應.(右圖裝置中,用弧光燈照射鋅版,有電子從鋅版表面飛出,使原來不帶電的驗電器帶正電.)
(2)愛因斯坦的光子說.光是不連續的,是一份一份的,每一份叫做一個光子,光子的能量E跟光的頻率ν成正比:E=hν
(3)光電效應的規律:
各種金屬都存在極限頻率ν0,只有ν≥ν0才能發生光電效應;
瞬時性(光電子的產生不超過10-9s).
③光子的最大初動能與入射光的強度無關,只隨著入射光的的頻率的增大而增大;
④當入射光的頻率大於極限頻率時,光電流的強度與入射光的強度成正比.
⑷愛因斯坦光電效應方程:Ek= hν - W(Ek是光電子的最大初動能;W是逸出功,即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功.)
例6. 對愛因斯坦光電效應方程EK= hν-W,下面的理解正確的有
A.只要是用同種頻率的光照射同一種金屬,那麼從金屬中逸出的所有光電子都會具有同樣的初動能EK
B.式中的W表示每個光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功
C.逸出功W和極限頻率ν0之間應滿足關系式W= hν0
D.光電子的最大初動能和入射光的頻率成正比
解: 愛因斯坦光電效應方程EK= hν-W中的W表示從金屬表面直接中逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功,因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值.對應的光電子的初動能是所有光電子中最大的.其它光電子的初動能都小於這個值.若入射光的頻率恰好是極限頻率,即剛好能有光電子逸出,可理解為逸出的光電子的最大初動能是0,因此有W= hν0.由EK= hν-W可知EK和ν之間是一次函數關系,但不是成正比關系.本題應選C.
三,光的波粒二象性
1.光的波粒二象性
干涉,衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波;光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子;因此現代物理學認為:光具有波粒二象性.
2.正確理解波粒二象性
波粒二象性中所說的波是一種概率波,對大量光子才有意義.波粒二象性中所說的粒子,是指其不連續性,是一份能量.
⑴個別光子的作用效果往往表現為粒子性;大量光子的作用效果往往表現為波動性.
⑵ν高的光子容易表現出粒子性;ν低的光子容易表現出波動性.
⑶光在傳播過程中往往表現出波動性;在與物質發生作用時往往表現為粒子性.
⑷由光子的能量E=hν,光子的動量表示式也可以看出,光的波動性和粒子性並不矛盾:表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特徵的物理量——頻率ν和波長λ.

㈡ 如何來體現光具有波動性及微粒性

楊式雙縫干涉實驗有效的體現了光具有波的干涉性質
光電效應則體現了光的能量是一份一份傳播的，為光的微粒性
干涉：兩道波相遇，波峰與波峰、波谷與波谷相遇高度相加，波峰與波谷相遇高度相減，相遇後兩波性質不變，為干涉。實踐中，要得到明顯的干涉圖像最好用相干（兩個性質完全相同的）波源
衍射：又稱繞射，波在遇到比自己波長小的物體時會繞過該物體繼續傳播，傳播後波的性質不變。實踐中，用小孔作試驗可以得到清晰的衍射圖像
光電效應：用一束光打在MG版上，會有電子逃逸出，由於光的能量與電子相遇的瞬時性與有效性，所以可以依此推出光的能量是一份一份發出的（光的微粒性）

㈢ 關於光的波動性

光的波動性是電場和磁場的變化，或者說是電場和磁場的振動，這個振動引起視覺，就像聲音的振動有時只能引起聽覺一樣，振動的過程不能被感覺到，電磁波是橫波

㈣ 光的波動性體現在什麼方面

光的波動性體現：
1.電磁波在傳播過程中電場和磁場的強度均作周期性變化；
2.電場和磁場的方向與傳播方向垂直，與水面波浪相似；
3.像水波一樣有干涉、衍射、折射和反射等現象。

㈤ 哪些現象證明光的波動性哪些現象證明光有粒子性

說明光的粒子性的現象：光電效應， 氫光譜的原子特徵光譜不連續，光的直線傳播，光的反射可以用粒子性解釋。光電效應，氫光譜原子特徵譜線不連續，證明光具有粒子性，同時，光的直線傳播，反射也可用粒子說得到解釋。

說明光的波動性：疊加，干涉，衍射，偏振，光的電磁波屬性，光的色散，反射，折射，衍射，干涉，偏振，疊加等證明光的波動性。

(5)光的波動性體現在什麼物理過程擴展閱讀：

愛因斯坦支持光的粒子性，在於光電效應無法用傳統物理學的波動理論來解釋。相反，如果將光視作能量量子化分布的「粒子」而非能量連續分布的「波」，可以解釋一系列光電效應的現象。（愛因斯坦獲得諾貝爾獎是因為他在光電效應上的工作，並非因為相對論。）光的單縫衍射實驗是支持光的波動性的實驗。

在該實驗中，一束光通過一道細縫（縫的寬度和光的波長相似）後，在屏上會顯示出一系列衍射條紋。而如果將光束能量降低到平均只能有一個光子同時通過細縫，長時間曝光後發現光子在屏上的分布仍然符合衍射條紋。這說明光的波動性並非僅僅是大量光子相互影響而產生的現象，而是單個光子本身固有的性質。

波粒二象性是量子力學當中的概念，雖然可以用宏觀的「粒子」與「波動」來近似描述，但是本質上並不能用宏觀觀念來替代。綜上，單個光子本身既具有類似宏觀粒子的「粒子性」，同時具有類似宏觀波動的「波動性」，這個性質本身被稱為「波粒二象性」，是光子的固有性質，並非宏觀粒子性質與波動性質的合成。

事實上，微觀粒子都具有波粒二象性這種量子性質。換句話說，「光具有波粒二象性」這句話是不等同於「光既是粒子，又是波」這句話的，只能理解為「光會同時表現出類似宏觀粒子與宏觀波動的性質。」

㈥ 光的波動性是由於什麼引起的

⑴個別光子的作用效果往往表現為粒子性;大量光子的作用效果往往表現為波動性.
⑵ν高的光子容易表現出粒子性;ν低的光子容易表現出波動性.
⑶光在傳播過程中往往表現出波動性;在與物質發生作用時往往表現為粒子性.
可見光的波動性是由於大量光子引起的,或是傳播引起的,或是有光子的頻率引起的.
其二,要是入射的是電子可以大於兩定態的能量差,如果入射的是光子就必須是兩定態的能量差.題目說的是粒子（不知道是電子還是光子）

㈦ 物理問題：光的波動性具體是什麼

簡單地說，就是光具有波的一切特性，例如干涉和衍射 一,光的波動性 1.光的干涉:兩列光波在空中相遇時發生疊加,在某些區域總加強,某些區域減弱,相間的條紋或者彩色條紋的現象. 光的干涉的條件:是有兩個振動情況總是相同的波源,即相干波源.(相干波源的頻率必須相同). 形成相干波源的方法有兩種: ①利用激光(因為激光發出的是單色性極好的光). ②設法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源於同一個光源,因此頻率必然相等). (3) 楊氏雙縫實驗: 亮紋:屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍,即δ= nλ(n=0,1,2,……) 暗紋:屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍,即δ=(n=0,1,2,……) 相鄰亮紋(暗紋)間的距離.用此公式可以測定單色光的波長.用白光作雙縫干涉實驗時,由於白光內各種色光的波長不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中央是白色亮紋,兩邊出現彩色條紋. (4) 薄膜干涉: 應用: 使被檢測平面和標准樣板間形成空氣薄層,用單色光照射,入射光在空氣薄層上下表面反射出兩列光波,在空間疊加.干涉條紋均勻:表面光滑;不均勻:被檢測平面不光滑. 增透膜:鏡片表面塗上的透明薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的,在薄膜的兩個表面上反射的光,其光程差恰好等於半個波長,相互抵消,達到減少反射光增大透射光強度的作用. 其他現象:陽光下肥皂泡所呈現的顏色.

記得採納啊

㈧ 光的波動性

物理學的實驗早已證明，光和無線電波一樣，是一種電磁波。電磁波是電磁振動(變化的電磁場)在空間的傳播過程。電磁振動方向垂直其傳播方向，即電磁波是橫波，故光波亦是橫波。

整個電磁波是一個廣闊的區段。它包括波長較長的無線電波，直至波長最短的γ射線。將各種波長的電磁波按其波長順序排列，便構成了電磁波譜(圖1－1)。

圖1-1 電磁波譜及可見光波的波長范圍

從電磁波譜中可以看出，可見光波僅僅是電磁波譜中很窄的一個小區段，其波長范圍大致為390～770nm。可見光波中頻率不同的光波呈現不同的顏色。圖1－1右側表示各種顏色光波波長的大致范圍。波長由長至短，相應的顏色依序為紅、橙、黃、綠、藍、青、紫色。我們通常所見的「白光」，便是各種單色光波按一定比例組成的混合光波。

光波的波長單位通常用納米來表示。納米與其他長度單位的換算關系為:1納米(nm)=10－3微米(μm)=10－6毫米(mm)=10－7厘米(cm)。在傳統的教科書中，也有使用「毫微米」或「埃」等長度單位的，它們的換算關系為:1納米(nm)=1毫微米(mμm)=10埃()。

㈨ 光的什麼實驗顯示了光具有波動性

1,光電效應-認為光的能量是一份一份的，說明光具有粒子性。
2，雙縫干涉，認為光會疊加產生增強或減弱的效果，說明光具有波動性。
3，衍射，認為光會繞過障礙物，說明光具有波動性。
4，α粒子散射，驗證了原子模型，利用了帶電粒子在電場中的運動，說明α射線（光）的粒子性
答案，2和3