高中物理3-3气体知识点总结(精选9篇)
高中物理3-3气体知识点总结 篇1
高中物理3-3气体知识点
等容变化和等压变化:
(1)Po/To=P1/(To-ΔT)
所以:P1=Po(To-ΔT)/To=Po(1-ΔT/To)
(2)h=Po-P1=PoΔT/To
(3)从上式可得:h是ΔT的正比例函数,所以这种温度计的刻度是均匀的。
理想气体的状态方程:
对于实际气体,R与压力、温度、气体种类有关。当温度较高、压力较低时,R近于常数。当T 较高,p→0时,无论何种气体,均有:
R =(pVm)p→0/T=8.314472J·mol-1·K-1
R=8.314472cm3·MPa·mol-1·K-1
R=8.314472_103dm3·Pa·mol-1·K-1
R=8.314472m3·Pa·mol-1·K-1
R=0.0820574587L·atm·mol-1·K-1(atm:一个标准大气压)
气体的等温变化:
1.温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。关系是t=T-T0,其中T0=273.15K,摄氏度不再采用过去的定义。
两种温度间的关系可以表示为:T = t+273.15K和ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
低温的极限,它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近,但永远不能达到。
2.体积。气体总是充满它所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
3.压强。气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。(绝不能用气体分子间的斥力解释!)
一般情况下不考虑气体本身的重量,所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。(例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。)
压强的国际单位是帕,符号Pa,常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)。它们间的关系是:1 atm=1.013×105Pa=760 mmHg; 1 mmHg=133.3Pa。
4. 一定质量的气体压强P 、体积V和温度T.当它们改变时,气体状态就发生了变化。
高中物理知识点总结 篇2
1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。
2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。
3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
电场
1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kQq与r平方比。
2.电荷周围有电场,F比q定义场强。KQ比r2点电荷,U比d是匀强电场。
电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。
3.场能性质是电势,场线方向电势降。 场力做功是qU ,动能定理不能忘。
4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。
恒定电流
1.电荷定向移动时,电流等于q比 t。自由电荷是内因,两端电压是条件。
正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。
2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,r l比s 等电阻。
电流做功U I t , 电热I平方R t 。电功率,W比t,电压乘电流也是。
3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。
4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。
高中物理知识点总结及公式总结 篇3
机械振动在介质中的传播称为机械波。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处,机械波由机械振动产生,电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质,在不同介质中的传播速度也不同,在真空中根本不能传播,而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;
机械波形成原因:机械振动产生机械波,机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不一定有机械波产生。
2、形成条件
波源
波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件,也是电磁波形成的必要条件。
波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。
介质
机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中,波速是不同的。
3、机械波传播的本质
在机械波传播的过程中,介质里本来相对静止的质点,随着机械波的传播而发生振动,这表明这些质点获得了能量,这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。所以,机械波传播的实质是能量的传播,这种能量可以很小,也可以很大,海洋的潮汐能甚至可以用来发电,这是维持机械波(水波)传播的能量转化成了电能。
高中物理必修2知识点总结 篇4
22、平抛运动可认为是水平方向上 运动与竖直方向上的合运动。
23、线速度公式,角速度公式 线速度与角速度的关系公式。
24、向心加速度公式。
25、开普勒第三定律公式万有引力定律公式。
26、力对物体做功的公式。
27、功率公式。
28、重力势能公式动能公式。
29、动能定理公式。
30、机械能守恒定律
21、物体所受合力的方向与速度方向不在同一直线上
22、匀速直线自由落体
23、vsvr tt
v2mv2
2ranm2r24、anrr
mma325、2kFG1
22Tr26、wflcos
27、PW、PFv t
12mv228、EPmghEk
高中物理必修一知识点总结 篇5
(1)摩擦力不一定是阻力。
(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小。
(3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方向。
(4)摩擦力不一定越小越好,因为摩擦力既可用作阻力,也可以作动力。
2.静摩擦力用二力平衡来求解,滑动摩擦力用公式F=μFn来求解。
3.静摩擦力存在及其方向的判断:
存在判断:假设接触面光滑,看物体是否发生相当运动,若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,物体间存在静摩擦力;若不发生相对运动,则不存在静摩擦力。方向判断:静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反;滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
物理知识点必修一
一、探究形变与弹力的关系
弹性形变(撤去使物体发生形变的外力后能恢复原来形状的物体的形变)范性形变(撤去使物体发生形变的外力后不能恢复原来形状的物体的形变)3、弹性限度:若物体形变过大,超过一定限度,撤去外力后,无法恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。
二、探究摩擦力
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
说明:摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
三、力的合成与分解
(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡
(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上
(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成
①确定研究对象;
②分析受力情况;
③建立适当坐标;
④列出平衡方程
四、共点力的平衡条件
1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力
2.平衡状态:在共点力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动的状态.
说明:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.
3.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即0
说明;
①三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;
②物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
③若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;
④有固定转动轴的物体的平衡条件
五、作用力与反作用力
高中物理欧姆定律知识点总结 篇6
高中物理欧姆定律知识点
一、电压
(一)、电压的作用
1、电压是形成电流的原因:电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。
2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源(或电路两端有电压)②电路是连通的。
注:说电压时,要说“xxx”两端的电压,说电流时,要说通过“xxx”的电流。
3、在理解电流、电压的概念时,通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题,这里使用了科学研究方法“类比法”
(类比是指由一类事物所具有的属性,可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法)
(二)、电压的单位
1、国际单位:V常用单位:kVmV、μV
换算关系:1Kv=1000V、1V=1000mV1mV=1000μV
2、记住一些电压值:一节干电池1.5V一节蓄电池2V家庭电压220V安全电压不高于36V
(三)、电压测量:
1、仪器:电压表
2、读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值
3、使用规则:两要、一不
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
Ⅰ危害:被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
Ⅱ选择量程:实验室用电压表有两个量程,0—3V和0—15V。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电压在3V—15V可测量,若被测电压小于3V则换用小的量程,若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
(四)、利用电流表、电压表判断电路故障
1、电流表示数正常而电压表无示数:
“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
2、电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。
3、电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
二、电阻
(一)定义及符号:
1、定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2、符号:R。
(二)单位:
1、国际单位:欧姆。规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。
2、常用单位:千欧、兆欧。
3、换算:1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω
4、了解一些电阻值:手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
(三)影响因素:
1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”
3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
4、结论理解:
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。记住:ρ银<ρ铜<ρ铝,ρ锰铜<ρ镍隔。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
(四)分类
1、定值电阻:电路符号:。
2、可变电阻(变阻器):电路符号。
⑴滑动变阻器:
构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱
结构示意图:
变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
使用方法:选、串、接、调
根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串联在电路中;接法:“一上一下”;接入电路前应将电阻调到最大。
铭牌:某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路
应用:电位器
优缺点:能够逐渐改变连入电路的电阻,但不能表示连入电路的阻值
注意:①滑动变阻器的铭牌,告诉了我们滑片放在两端及中点时,变阻器连入电路的电阻。
高中物理3-3气体知识点总结 篇7
Q Q Fk(静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2)
r注意1.定律成立条件:真空、点电荷
2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值
4.方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸 5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力
电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强
度,简称场强。EF 国际单位:N/C q电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。即如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。
1V/m=1N/C
三、点电荷的场强公式
EFQk2 qr 1
五、电场线
1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2、电场线的特征 1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱 2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点
3)、电场线不会相交,也不会相切 4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在 5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系
几种典型电场的电场线
1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 特点:a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且 总与中垂面(中垂线)垂直
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离 各点场强相等。
3)、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况 特点:a、两点电荷连线中点O处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 4)、匀强电场
特点:a、匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线
b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行
第一章 第4节 电势能和电势
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式 UABAB
(2)单位:伏特(V)
(3)电势差是标量。其正负表示大小。
二、电场力的功
WABqUAB
电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关.1、电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性
2、电势能的变化与电场力做功的关系
W电AB=E电A-E电B=-(E电B-E电A)=-E电 1)、电荷在电场中具有电势能。2)、电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小 3)、电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大 4)、电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。5)、电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。)6)、电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性 7)、电势能是标量
3、电势能大小的确定
电AA点(电势能为零的点)
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功
三、电势
1.电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。E=WE电q 单位:伏特(V)标量
1:电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2:电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3:电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4:计算时EP,q, 都带正负号。
3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
4.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)
三、等势面
1、等势面:电场中电势相等的各点构成的面。
2、等势面的特点
a: 等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功; b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交;
c:等差等势面越密的地方电场强度越大。
第一章 第5节 电势差 电场力的功
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值
UABAB
二、电场力的功
WABqUAB
电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关.第一章 第6节 电势差与电场强度的关系
一、场强与电势的关系?
结论:电势与场强没有直接关系!
二、匀强电场中场强与电势差的关系
UEdUEdE
匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场方向距离的乘积
U d在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势.④电场强度的方向是电势降低最快的方向.推论:在匀强电场中,沿任意一个方向上,电势降落都是均匀的,故在同一直线上间距相同的两点间的电势差相等。
第一章 第7节 静电现象的应用
研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点: 1.带电粒子受力特点
2.结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质 3.注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题
一、带电粒子在电场中的加速
例
1、在真空中有一对带电平行金属板,板间电势差为U,若一个质量为m,带正电电荷量为q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,计算它到达负极板时的速度。
二、带电粒子在电场中的偏转
例
2、如图所示,一个质量为m,电荷量为+q的粒子,从两平行板左侧中点以初速度v0沿垂直场强方向射入,两平行板的间距为d,两板间的电势差为U,金属板长度为L,(1)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的侧移量。(2)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的偏转角度。
带电粒子的分类(1)基本粒子
如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电微粒
高中物理3-3气体知识点总结 篇8
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高中物理电势能知识点总结篇一
电势能的概念
在电场中电荷由于受电场作用而具有能叫电势能。
任何能量,都具有做功的能力,而且转化的能量的大小与所做的功大小相对应。
一点电荷在静电场中某两点的电势能之差等于它以一点移动到另一点时,静电力所作的功。
WAB=qEd(E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离),电势能是电荷和电场所共有的,具有统一性。
电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。
电势能可以由电场力做功求得,因为WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)–Eb(末)=-△E,(Φ为电势,q为电荷量,U为电势差,EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。
电场力做功跟电势能变化关系
电荷从A点到B点的过程中:
如果WAB>0,即电场力做正功,那么△Ep<0,即电荷所具有的电势能减小(转化成其他形式的能);
如果WAB<0,即电场力做负功,那么△Ep>0,即电荷所具有的电势能增加(其它形式的能转化成电势能)。
顺着电场线,A→B移动过程中:
若为正电荷,则WAB>0,且UAB=ΦA-ΦB>0,对应的电势减小,电势能减小。
若为负电荷,则WAB<0,且UAB=ΦA-ΦB>0,对应的电势减小,电势能增加。
逆着电场线,B→A移动过程中:
若为正电荷,则WBA<0,则UBA=ΦB-ΦA<0,对应的电势增加,电势能增加。
若为负电荷,则WBA>0,则UBA=ΦB-ΦA<0,对应的电势增加,电势能减小。
静电力做的功等于电势能的改变量。
高中物理电势能知识点总结篇二
1.电势能的概念
(1)电势能
电荷在电场中具有的势能。
(2)电场力做功与电势能变化的关系
在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即WAB=εA-εB。
①当电场力做正功时,即WAB>0,则εA>εB,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即Δε减=WAB。
②当电场力做负功时,即WAB<0,则εA<εB,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε减=εA-εB=WAB。
【说明】某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点
在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点,实际应用中通常取大地为零电势能点。
【说明】
①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。
2.电势的概念
(1)定义及定义式
电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值,叫做这一点的电势。
(2)电势的单位:伏(V)。
(3)电势是标量。
(4)电势是反映电场能的性质的物理量。
(5)零电势点
规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中,通常以无限远点为零电势点,实际研究中,通常取大地为零电势点。
(6)电势具有相对性
电势的数值与零电势点的选取有关,零电势点的选取不同,同一点的电势的数值则不同。
(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。
高中物理3-3气体知识点总结 篇9
一.能说明光具有波动性的实验光的干涉及衍射实验 1.光的干涉及衍射
产生条件 典型实验 图样特点
干涉 相干光源(f相同)双缝干涉 等宽明暗相间的条纹
衍射 障碍物或小孔的尺寸 单缝、圆孔、越窄,衍射明显 不等宽
跟光波波长差不多 圆盘 中央亮而宽,边缘暗而窄
a.干涉条纹间距
△x:两个相邻的亮(暗)条纹间距 b.明暗条纹分布规律: 光程差δ=r2-r1 中央 第一级 第二级
亮纹 δ=nλ 振动加强 n=0 n=1 n=2
增透膜:
λ:绿光在增透膜中的波长
注:①对光的衍射条纹,缝越窄,衍射现象明显,衍射条纹间距越大。缝宽一定时,波长越长的光,衍射现象明显。
②白光的衍射条纹:中央白条纹,两边彩色条纹,红光在外侧。白光的干涉条纹:中央白条纹,两边彩色条纹,红光在外侧。
4.光的偏振
(1)偏振光的产生方式:①自然光通过起偏器:通过两个轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把自然光变偏振光,叫起偏器。第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光,叫检偏器。其次,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特性,即存在一个偏振化方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了。②自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直。
(2)偏振光的理论意义和应用:①理论意义:光的干涉和衍射现象充分说明了光是波,但不能确定光波是横波还是纵波。光的偏振现象说明光波是横波。②应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等等。二.光的粒子性(光电效应B类要求)1.光电效应
(1)在光的照射下从物体表面发射电子的现象叫光电效应。发射出的电子叫光电子。(2)演示实验
2.光电效应的规律
(1)瞬时性10-9S,从光照到发射电子几乎是同时的(2)任何金属存在一个极限频率,只有v入射>v极限发生
(3)逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关,只随ν入射增大而增大(4)在入射光强度不变时,入射光强增加,光电流增大,饱和光电流与入射光强度成正比。I饱和光电流与λ入射光强度成正比
不加电压,少量光电子到阳极,光电流小。加电压,较多光电子到阳极,光电流大。电压大到一定程度,光电流就不再增大,达到饱和光电流。入射光强度:单位时间单位面积入射光的能量。E=nhv,v不变,增大光强,光子数变大。
3.爱因斯坦光子说:光是由一个个光子构成,每个光子能量:E=hv,h:普朗克常量。
v0不同
v不变时,增大I入射,光子数增多,光电子数越多,光电流大 4.光的波粒二象性
解析:知P点与S1和S2的距离之差,由出现明暗条纹的条件可判断是亮条纹或暗条纹。
由此可知,B光在空气中波长 由光程差δ和波长λ的关系:
可见,用B光做光源,P点为亮条纹。
例2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图2甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
(2003年上海高考试题)
解析:因为相邻两个明纹位置的空气膜高度差和夹角的关系为: △h=l为相邻明纹的距离)∴变疏,选A 答案:A 规律总结:抓住本题所给的条件是任意相邻明纹对应的薄膜高度差不变。弄清条纹间距的决定因素。
例3.某金属在一束黄光照射下,恰好能有电子逸出(即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出)。在下述情况下,逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化?
(1)增大光强而不改变光的频率;(2)用一束强度更大的红光代替黄光;(3)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。(1)增大光强而不改变光的频率,意味着单位时间内入射光子数增多而每个光子能量不变,根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。
(2)用一束强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。
(3)用强度相同的紫光代替黄光,因为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来少。因此,逸出的电子数将减少,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4.如图3所示,阴极K用极限波长λ0=0.66μm的金属铯制成,用波长λ=0.50μm的绿光照射阴极K,调整两个极板电压,当A板电压比阴极高出2.5V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64μA,求:
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。(2)如果把照射阴极绿光的强度增大到原来的2倍,每秒钟阴极发射出的光电子数和飞出光电子的最大初动能。
解析:(1)当阴极发射的光电子全部到达阳极时,光电流达到饱和,由电流可求出每秒到达阳极的电子数,即为发射出的电子数,由爱因斯坦光电效应方程可算出最大初动能。
(2)光强加倍,发射的光电子数加倍,但入射光频率不变,光电子的最大初动能不变。
(2)光电子数n’=2n=8.0×1012(个)
解析:
;(2)个
小结:本题说明伦琴射线的产生方法。【模拟试题】
1.如图所示,两束不同的单色光,A和B,分别沿半径射入截面为半圆形玻璃砖中后,都由圆心O沿OP方向射出,下列说法中正确的是()
A.在玻璃中B光传播的速度较大 B.A光的光子能量较小
C.若分别用这两种单色光做双缝干涉实验,且保持其他实验条件不变,则A光在屏上形成的明暗条纹的宽度较小
D.若用B光照射某金属板能产生光电效应,则用A光照射该金属板也一定能产生光电效应
2.如图所示,一束复色光射到玻璃三棱镜AB面上,从三棱镜的AC面折出的光线分成a、b两束,如下图所示。有下列几个结论()
①a光的光子能量比b光的光子能量大
②光a、b射到同一金属表面时,若光a能发生光电效应,那么光b也一定能发生光电效应
③光从棱镜内射出时,a光的临界角大于b光的临界角 ④在此玻璃三棱镜中a光的光速比b光的光速小 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
3.a、b二束平行细光束垂直射入直角三棱镜的AB面,对应的折射光线为a’、b’,a’、b’有发散的趋势,比较a、b二束光,下列说法正确的是()
A.光束a在棱镜中的传播速度快
B.若b光束能使某一金属产生光电效应,则a光束同样能使该金属产生光电效应
C.在完全相同的条件下做双缝干涉实验a光对应的干涉条纹较宽
D.在其它条件不变的情况下,当顶角A增大时,一定是折射光束b’先消失 4.双缝干涉实验装置如图所示,双缝间的距离为d,双缝到像屏的距离为L,调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹。关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是()
A.若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将变得不清晰 B.若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹 C.若将双缝间的距离d减小,像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小 D.若将双缝间的距离d减小,像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变 5.如图所示,(a)表示单缝,(b)表示双缝,用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝,在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹(图中阴影表示明条纹),如图(c)、(d)所示。下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是()
A.图(c)表示单缝衍射条纹,图(d)表示双缝干涉条纹 B.单缝S越宽,越容易观察到对应的明暗条纹 C.双缝间距离越小,对应条纹间距越大
D.照射双缝的单色光波长越小,对应条纹间距越大
6.如下图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干状条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是()
A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的
7.尖劈干涉是一种薄膜干涉,其装置如图a所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图b所示,干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽出一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
8.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为()
A.C.以及相邻两条亮纹间距。若所用激光波长为,则该实验确定物体运动速度的表达式是()
A.D.,普朗克常量为
B.5.分别用波长为 和 D.A.光是电磁波 B.光是一种横波 C.光是一种纵波 D.光是概率波
7.如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为()
A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV 8.下列说法正确的是()
A.光的干涉和衍射说明光具有波动性 B.光的频率越大,波长越大 C.光的波长越大,光子的能量越大
D.光在真空中的传播速度为9.下列说法正确的是()A.光波是一种概率波 B.光波是一种电磁波
C.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变 D.单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变 10.下面是四种与光有关的事实: ①用光导纤维传播信号
②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 其中,与光的干涉有关的是()A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
11.我们经常可以看到,凡路边施工处总挂着红色的电灯,这除了红色光容易引起人的视觉注意以外,还有一个重要的原因,这一原因是红色光()A.比其它色光更容易发生衍射 B.比其它可见光的光子能量大 C.比其它可见光更容易发生干涉 D.比其它可见光更容易发生光电效应
12.下列各种现象中不能说明光具有波动性的是()A.光的偏振现象 B.光电效应现象 C.光的双缝干涉现象 D.光的衍射现象
13.如图是产生X射线的装置,叫做X射线管。图中的K是阴极,A是阳极,通电时由阴极发出的电子,打在阳极上,从阳极上激发出X射线(也称X光),设其中光子能量的最大值等于电子到达阳极时的动能。已知阴极与阳极之间电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则(设电子初速为零)()
A.高压电源的a端为正极 B.高压电源的a端为负极
C.射线管发出的X光的最长波长为
【试题答案】 光的波动性
1.B 2.A 3.ACD 4.B 5.C 6.AC 7.A 8.B 9.B 10.B 光的粒子性
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