高才第一轮复习讲义 第十三讲 光学(3)

关键取决于△r是光波长（半波长）的多少倍。

解答：当用波长为λ1=0.75μm单色光时P为O上方第二条亮纹，所以P到双缝S1、S2的距离差△r=2λ1=2×0.75μm=1.5μm.

改用λ2=0.6μm.的单色光时，路程差△r=必有路程差为

5λ2，所以P和为暗纹，从O到P路程差由零逐渐增大，2?23和λ2的两点，即OP之间还有两条暗纹。 22例4．关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（ ） A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B．光电流的强度与入射光的强度无关

C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大

D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应

分析：此例的解答要求熟悉光电效应现象的特征及其规律。

解答：金属的逸出功由该金属决定，与入射光源频率无关，光电流的强度与入射光强度成正比，选项A、B错误。不可见光包括能量大的紫外线、X射线、γ射线，也包括能量比可见光小的红外线、无线电波，选项C错误。所以应选D。

例5．已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大功能为1.0eV，入射光的波长应为__________m.

分析：要求了解光电效应的规律及光子说理论。 解答：由爱因斯坦光电效应方程可得：

hv=W+

12m?m 2—19

∴hv=1.9+1.0=2.9eV=2.9×1.6×10

J

6.6?10?34?3?108—

∴λ==4.3×107 m

2.9?1.6?10?19

单元检测

一、选择题

1．下列哪些现象是光衍射产生的（ ） A．著名的泊松亮斑

B．阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑

C．光照到细金属丝上在其后面屏上得到的阴影中间出现亮线 D．阳光经凸透镜后形成的亮斑 2．下列属于光的干涉现象的是（ ） A．雨后天空中出现的彩虹 B．红光比紫光更容易透过云雾烟尘 C．人们在研究光的波动时，观察的泊松亮斑

D．在透镜（或棱镜）的表面镀上一层氟化镁薄膜，这样可增加光的透射强度，减小反射光的强度 3．在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（ ） A．若将其中一缝挡位，则屏上条纹不变只是亮度减半

11

B．若将其中一缝挡住，则屏上无条纹

C．若将其中一缝用红色滤光片挡住，另一缝用蓝色滤光片挡住，屏上将出现红蓝相间条纹 D．若将其中一缝用红色滤光片挡住，另一缝用蓝色滤光片挡住，屏上不出现条纹，但有亮光 4．用黄光照射一不透明的圆板时，在圆板的背影中恰能观察到一黄色光斑，若用红色光、绿色光和紫色光照射圆板，能够观察到光斑的是（ ）

A．只有红色光 B．只有紫色光 C．只有红色光和紫色光 D．三种色光都能 5．如图24—3所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜， 下列说法中正确的是（ ）

A．人从右侧向左看，可看到彩色条纹 B．人从左侧向右看，可看到彩色条纹

C．彩色条纹平行排列

D．彩色条纹竖直排列 图24—3 6．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，λ为光波波长） ①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹 ②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹 ③在距双缝的路程差为n

?的点形成亮条纹 21)λ的点形成暗条纹 2④在距双缝的路程差为(n+

A．①② B．②③ C．③④ D．②④

7．各种电磁波的产生机理不同，下面给出的几组电磁波中，哪一组中的电磁波都是由原子外层电子受激发后产生的（ ）

A．红外线、紫外线、伦琴射线 B．微波、红外线、紫光、紫外线 C．无线电波、微波、红外线 D．黄光、绿光、紫光 8．关于光谱，下面说法中正确的是（ ） A．炽热的液体发射连续光谱

B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺与这些暗线相应的元素 C．明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析 D．发射光谱一定是连续光谱

9．太阳光谱有许多暗线，它们对应着某些元素的特征光谱，产生这些暗线是由于（ ） A．太阳内部缺少相应的元素

B．太阳表面大气层中存在着相应的元素 C．太阳表面大气层中缺少相应的元素 D．太阳内部存在着相应的元素 10．下列说法中正确的是哪些（ ） A．可见光是原子外层电子受激发产生 B．β射线是原子外层电子脱离原子放出的 C．一切物质都在不停地辐射红外线 D．α、β、γ其中α射线的电离本领最强

11．用爱因斯坦光子说解释光电效应时，正确的说法是（ ） A．每个光电子都是吸收一个光子后跑出来的

B．光电子克服原子核的引力并从金属内部逸出来所需要的能量等于逸出功 C．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

12

D．光子的能量由频率决定，也与光的强度和光波的振幅有关 12．关于光的波粒二象性，下面说法中正确的是（ ）

A．大量光子的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 B．光在传播时往往表现波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 C．频率大的光粒子性显著，频率小的光波动性显著

D．光既有波动性，又有粒子性，两者相互矛盾，是不能统一的

13．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图24—4所示。这时（ ）

图24—4

A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 14．下列哪组现象胡说明光具有波粒二象性（ ） A．光的色散和光的干涉 B．光的衍射和光的干涉 C．泊松亮斑和光电效应 D．以上三组现象都不行 二、填空题

15．已知绿光频率为ν，增透膜对它的折射率为n，则增透膜厚度为________.（光速为c） 16．使金属钠产生光电效应的光的最长波长是5000?，因此，金属钠的逸出功W=______J，现在用频率在3.90×1014Hz到7.50×1014Hz范围内的光照射钠，那么使钠产生光电效应的频率范围是从_______Hz到________.（普朗克常量h=6.63×10

—34

J·s）

17．如图24—5（a）所示，用单色光照射透明标准板M来检查零件N的表面情况，观察到如图24—5（b）所示的条纹，则P条纹的弯曲情况表明零件N的表面上A处是_______的；P处条纹的弯曲情况表明零件N的表面上B处是_________的。（填“凸”或“凹”）

图24—5

18．激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光。红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为1.0×1010W，所发射的每个光脉冲持续的时间△t为1.0×10为n=________个.

三、计算题

19．在双缝干涉的实验中，入射光的频率为5×1014Hz，从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15000?，该点将出现什么样条纹

—

20．用红光做乐的双缝干涉实验时，已知双缝间距为0.20×103m，测得双缝到屏间的距离为0.700m，

13

—11

s，波长为793.4nm，问每列光脉冲的长度l是多少？其中含有的光子数

分划板中心刻线对齐第一条亮条纹中央时手轮读数为0.52×103m ，第4条亮条纹所在位置为7.47×10

—

—3

m，求此红光的波长.

21．实验室用功率P=15W的紫外灯（波长λ=2537?）演示光电效应，阴极离光源d=0.5m，估算阴

—10

极表面每个原子每秒钟接收到的光子数。（原子半径取r0=0.5×10

m）

参考答案

一、选择题

1．AC 2．D 3．D 4．A 5．BC 6．D 7．D 11．A 12．ABC 13．B 14．C 二、填空题 15．

cn? 16．3.98×10—

19， 6.00×1014，7.50×10144. 17．凹，凸 18．3.5×1017 三、计算题

19．暗条纹 20．λ=6.62×10—

7m

21．n≈0.05

14

8．AC 9．B ．ACD 10

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