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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载物 理 光 学一、典型例题： 例 1 在双缝干涉试验中,以白光为光源,在屏幕上观看到了彩色干涉条纹,如在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光）,另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光）,这时（）A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消逝 B、红色和绿色的双缝干涉条纹消逝,其他颜色的双缝干涉条纹依旧存在 C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮 D、屏上无任何光亮 解析 在双缝干涉试验的装置中,缝的宽度跟光的波长相差不多,在双缝分别放上红色 和绿色滤光片之后,由于红光和绿光的频率不相等,在光屏上
2、不行再显现干涉条纹了,但由于满意产生明显衍射现象的条件,所以在屏上将同时显现红光和绿光的衍射条纹,故正确的 选项为 C； 例 2 某金属在一束黄光照耀下,恰好能有电子逸出（即用频率小于这种黄光的光线照耀就不行能有电子逸出）,在下述情形下,逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变 化？增大光强而不转变光的频率；用一束强度更大的红光代替黄光；用强度相同的紫光代替黄光； 解析 “ 正好有电子逸出”,说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率；增大光强而不转变光的频率,意味着单 位时间内入射光子数增多而每个光子能量不变,依据爱因斯坦光电效应方程,逸出的光电子最大初动能不变,但光电子数目增大；用一束强
3、度更大的红光代替黄光,红光光子的频率小于该金属的极限频率,所以无光 电子逸出；用强度相同的紫光代替黄光,由于一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量,而 强度相同,因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原先少,因此,逸出的电子数将削减,但据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能将增大； 例 3 把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让光从上方射入（图甲）,这时可 以看到亮暗相间的同心圆（图乙）说明为什么会显现牛顿环；,这个现象是牛顿第一发觉的,这些同心圆叫做牛顿环, 解析 凸透镜 的弯曲上表面反射的光和下面的玻璃平面对上反射的光相互叠加,由于来 自这两个面的反射的光的路程差不同,在有些
4、位置相互加强,在有些位置相互减弱,因此出 现了同心圆状的明暗相间的条纹； 例 4 把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让 单色光从上方射入（如图）,这时可以看到亮暗相间的条纹,下面关于条纹的说法中正确选项）（A、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载B、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏 C、将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动 D、将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动 解析 楔形空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉
5、,空气层厚度相同的地方,两列波的路程差相同,故假如被测表面是平的,干涉条纹就是一组平行的直线,如上图,当劈角为 时,相邻两条纹间等于AC ,当劈角增大为 时,相邻的条纹左移至A、C处,条纹间距变为A C；设 CD AB = s, 就CD AB = s,故 AC =sins,A C=s；sin由于 ,所以 AC A C,故劈角增大时,条纹变密；同理,当上玻璃板平行上移时,易得ACCA为平行四边形,所以条纹向壁尖移动,且间距不变,此题选B、C；二、课堂练习 1、先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同一双缝干涉装置做试验,在屏幕上相 邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大的那种单色光比另一种单色光在
6、真空中的波长较短在玻璃中传播速度较大在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大其光子的能量较小以上说法正确选项（）、 D、A、 B、 C2、a、b 是两束相互平行的单色可见光,当它们从空气射入水中时各自发生如下列图的折射现象,已知折射角r 1r 2,由此可以判定（）a 光光子能量小；在水中b 光波长长一些；让它们在同一双缝上发生干涉,所得相邻两条干涉条纹间距xa xb； a、b 从水中射入空气时,就a 光的临界角小一些；A、只有 B、只有C、只有 D、只有3、以下说法正确选项：A、光波是一种概率波 B、光波是一种电磁波C、单色光从密介质进入光疏介质时,光子的能量转变D、单色光从光密介质进入光疏介质时,光
7、的波长不变4、神光“II ” 装置是我国规模最大、国际上为数不多的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为 2400J、波长 为 0.35 m的紫外激光；已知普朗克恒星 h=6.63 1034Js,就该紫外激光所含光子数为多少个；（取两位有效数字）5、太阳光垂直射到地面上时,1m 2地面接受的太阳光的功率为 1.4kW,其中可见光部分约占 45%；名师归纳总结 10假如认为可见光的波长约为0.55 m,日地间距离R=1.5 1011m,普朗克恒量h=6.6 第 2 页,共 6 页34Js,估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -
8、 - 学习好资料 欢迎下载如已知地球的半径 r=6.4 10 6m,估算地球接受的太阳光的总功率；6、已知锌板的极限波长O=372nm,氢原子的基态能量为13.6eV ,如氢原子的核外电子从量子数n=2 跃迁到 n=1 时所发出的光子照耀到该锌板上,此时能否产生光电效应？如能,光电子的最大初动能是多少电子伏？（真空中光速c=3 10 8m/s,普朗克常量h=6.63 1034Js,电子电荷量e=1.6 1019C）课堂练习答案：1、B 2、B 3、A、B 21 4、4.2 1014 个1.8 1017W 5、 4.9 106、能； 6.86eV 原子和原子结构一、典型例题： 例 1 氢原子的核
9、外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中（）A、原子要吸取光子,电子的动能增大,原子的电势能增大 B、原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小 C、原子要吸取光子,电子的动能增大,原子的电势能减小 D、原子要吸取光子,电子的动能减小,原子的电势能增大 解析 依据玻尔理论,氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动能量越大,必需吸取一定能量的光子后,电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道,故 B错；氢原子核外电子绕核做圆周运动,由原子核对电子的库仑力供应其向心力,即名师归纳总结 ke2=m vr2,又 Ek=1 mv 2,ke22/2r=1 mv 2,即 Ek=2ke2；第 3
10、 页,共 6 页r22 r由此式可知：电子离核越远,r 越大时,就电子的动能越小,故A、C错；由于 r 变大时,库仑力对核外电子做负功,因此电势能增大,从而判定D正确； 例 2232Th（钍）经过一系列 90 和 衰变,变成208Pb（铅）,以下说法正确选项：82A、铅核比钍核少8 个质子B、铅核比钍核少16 个中子- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C、共经过 4 次 衰变和 6 次 衰变 D、共经过 6 次 衰变和 4 次 衰变 解析 由于 衰变不会引起质量数的削减,故可先依据质量数的削减确定 衰变的次数为： x= 232 208
11、 =6 4 再结合核电荷数的变化情形和衰变规律来判定 衰变的次数 y 应满意： 2xy=9082=8 所以 y=2x8=4 即答案 D是正确的； 例 3 氢原子从能级A跃迁到能级B 时,辐射出波长为 1 的光子, 从能级 A跃迁到能级C时,辐射出波长为2 的光子,如 12,就氢原子从能级B 跃迁到能级C时,将吸取仍是发射光子,光子的波长为多少？ 解析 由于 EAEB=hc ,EAEC=hc ,而 12,所以 EBEC；于是从 B 能级跃迁到12C能级时,应辐射光子；EBEC=（EAEC）（ EAEB）=hc（1 1 ）=hc1.0087u ,3 He 核的质量为 23.0150u ；21BC所
12、以 BC=12；12 例 4 已知氘核 质量为 2.0136u ,中子质量为写出两个氘核聚变成3 He的核反应方程；2运算上述核反应中释放的核能；如两氘核以相等的动能 转化为机械能,就反应中生成的0.35MeV 做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部 3 He 核和中子的动能各是多少？2 解析 应用质量数守恒和核电荷数守恒不难写出核反应方程为：2 H+ 12 H13 He+ 21 n 0由题给条件可求出质量亏损为： m=2.0136u 2（ 3.0150+1.0087 ）u=0.0035u 所以释放的核能为 E= mc 2=931.5 0.0035MeV=3.26 MeV ；3 He
13、2由于该反应中释放的核能全部转化为机械能即转化为He 核和中子的动能；如设核和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为 1、2,就由动量守恒及能的转化和守恒定律,得 m11m22=0 Ek1+ Ek 2=2 Ek 0+ E 解方程组,可得：Ek1=1 （ 2Ek0+ E）= 41 （ 2 0.35+3.26 ）MeV=0.99 MeV,4Ek2=3 （ 2Ek0+ E）= 43 （ 2 0.35+3.26 ）MeV=2.97 MeV；4二、课堂练习名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载1、氦原子被电离一
14、个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的氦离子能量为 E1=54.4eV ,氦离子能级的示意图如下所示,在具有以下能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A、40.8eV B、43.2eV C、51.0 eV D、54.4 eV 2、氢原子能级图的一部分如下列图,a、b、c 分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径,设在a、b、c 三种跃迁过程中,放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、EC和a、b、 c,就： b= a+ c 1 = 1 + 1b a c b= a cEb=Ea+EC以上关系正确选项（）A、 B、 C、只有 D、3、匀强磁场中有一个静止的氮核 14 N,被与磁
15、场方向垂直、速度为 的 粒子击中形成7复合核,然后沿相反方向释放出一个速度也为 的质子,就以下说法正确选项（）质子与反冲核的动能之比为 17： 25 质子与反冲核的动量大小之比为 1：5 质子与反冲核的动量大小之比为 8：17 质子与反冲核在磁场中旋转频率之比为 17：8 A、 B、 C、 D、4、有一群氢原子处于 n=4 的能级上,已知氢原子的基态能量 E1=13.6 eV ,普朗克常量h=6.63 1034Js,求：这群氢原子的光谱共有几条谱线？这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？5、科学家发觉太空中的 射线都是从很远的星球发射出来的；当 射线爆发时,在数秒钟内所产生的能量,相当于太阳在
16、过去一百亿年内所发出的能量总和的一千倍左右,大致相当于太阳质量全部亏损得到的能量,科学家利用超级运算机对 射线的爆发状态进行模拟,发觉 射线能量爆发是起源于一个垂死的星球“ 坍塌” 的过程,只有星球“ 坍塌” 时,才能释放这么庞大的能量,已知太阳光照耀到地球所需要时间为 t ,地球公转周期为 T,真空中的光速为 c,万有引力常量为 G,试推算出一次 射线爆发所产生的能量；6、为确定爱因斯坦质能联系方程E= mc 2 的正确性,设计了如下试验：用动能为E1=0.9MeV 的质子去突击静止的锂核7 Li ,生成两个 粒子,测得这两个 3 粒子的动能之和为E=19.9MeV；写出该核反应方程；名师归纳总结 运算核反应过程中释放出的能量E；第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 通过运算说明学习好资料欢迎下载7 Li 3的质量分别取：E= mc 2 的正确性；（运算中质子、 粒子和锂核mp=1.0073u ,ma=4.0015u ,mLi=7.0160u ）课堂练习答案：1、B 2、B 3、A 4 、6 条 3.1 10 15HZ 5、4GT 2 C 22 t 26、 1H+ 7 Li 2 4 He 1 3 218.9MeV 略名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页