解題思路和步驟是:①根據出、入射光線在元件同側還是兩側的分布情況,確定元件是光反射或光折射類型;②根據出射光線的發散或會聚等變化情況,確定元件的種類;③根據光線偏折點的位置確定元件的放置位置。
因為光線偏折處必是元件的位置所在,所以確定元件位置的具體方法是,將對應的出、入射光線向黑箱內延長至相交,其交點處即為元件所在的位置;當對應出、入射光線互相平行,向黑箱內延長就不會相交,此時可用直線段將對應出、入射光線連接成對稱的折線,則折點處即為元件所在的位置。
怎樣解答有關光學實驗的問題
高中要求必做的19個實驗中,光學占兩個:測定玻璃的折射率,測定凸透鏡的焦距。另外凸透鏡的成像實驗也是很重要的。
怎樣正確認識光的波動性
惠更斯提出的波動說認為:光是某種振動以波的形式向周圍傳播。波動說很容易解釋粒子說難以解釋的現象,如一束光射到兩種媒質分界麵處會同時發生反射和折射。以後大量的實驗更能證明光具有波動性。
怎樣正確認識光的粒子性
光的幹涉、衍射、偏振等現象說明光具有波動性,光電效應說明光具有粒子性。
光照到金屬表麵,使金屬表麵發射出電子的現象叫光電效應。光電效應的規律是:
(1)對於任何一種金屬,都有一個極限頻率,入射光的頻率必須大於該金屬的極限頻率,才能產生光電效應;
(2)光電子的最大初動能和入射光的強度無關,隻隨入射光的頻率增大而增大;
單位時間內,任何一種金屬,入射光的頻率超過極限頻率時,入射光強(即入射光子數目多)產生的光電子多,因此,光電流飽和值也大。這說明光電流的飽和值,隻取決於入射光的強度,與所加的電壓無關;入射光照到金屬上,幾乎立即發射光電子。
(3)金屬逸出功為怎樣正確認識光的衍射
衍射是波動的特性之一,光的衍射是進一步說明光具有波動性的有力根據。下麵講一下光的衍射為什麼會出現明暗相間的條紋?衍射與幹涉有什麼區別和聯係。
從水麵波衍射實驗可知:波遇到障礙物或小孔時,能繞過障礙物邊緣而進入其幾何陰影區域的現象叫光的衍射。因而,光在遇到障礙物或小孔時,能繞過障礙物邊緣而進入其幾何陰影區域的現象叫波的衍射。
為什麼在一般情況下看不到光的衍射現象呢?從水波衍射實驗知道,波的衍射條件是小孔或障礙物要能與水波波長相比擬時才可明顯地看到水波的衍射現象,因此,光的衍射也隻有小孔窄縫可與光波波長相比擬時才能產生衍射。雙縫幹涉測出光波波長的數量級為故要調到足夠窄,使其達到能為光波波長相比擬時,光才產生衍射,兩個縫衍射後的光波疊加才能產生光的幹涉。
那麼單縫衍射為什麼也出現明暗條紋呢?這是由於單縫中各點成為新的點光源形成許多波衍射互相幹涉的結果,而這種情況也隻有在單縫比較窄(可與光波波長相比擬)的情況下才能發生。
由上可見,光的衍射總是伴隨著產生光的幹涉。這就是衍射出現明暗條紋的原因。那麼光的衍射和幹涉有什麼區別和聯係呢?
光的幹涉和衍射都產生明暗相間的類似的圖樣,都是光波疊加造成的。但從實質上說,光的幹涉是光波疊加後,由於各點上相幹波的位相差別產生相長相消的情況,而光的衍射的光波繞過障礙物進入直線傳播的陰影區,又同時伴隨著產生幹涉現象。所以衍射時總有光的幹涉發生,但光的幹涉總是人工分的相幹光束,一般是有限個波的疊加,這種相幹光束可以不依賴光的衍射來獲得,如用互成角度的平麵鏡對一束光反射,可以形成兩束相幹光而產生幹涉現象。這種相幹光束可以在疊加前按幾何光學來處理,而衍射時伴隨的幹涉,則是一個波本身的行為,它是多個子波的疊加結果。這也是光的衍射和幹涉的區別,因而光的幹涉和衍射是不能混淆的,但又是有聯係的。
怎樣認識自然界的光現象
1.天是藍色的,雲是白色的,旭日和夕陽呈紅色,這都是太陽光的散射現象
光束通過不均勻媒質時,部分光束將偏離原來方向而分散傳播,從側向也可以看到光的現象,叫做光的散射。
引起光散射的原因是由於媒質中存在著其它物質的微粒,或者由於媒質本身密度的不均勻性(即密度漲落)線度小於光波長的微粒,對入射光散射所遵循的規律是,散射光和入射光波長相同,散射光的強度和散射方向有關,並和波長的四次方成反比。這就是瑞利定律。按這一定律,短波光的散射比長波光要強得多,如太陽光中藍色光被微小塵埃散射要比紅光強10倍以上。
晴朗的天空所以呈淺藍色,完全是大氣散射太陽光的結果,大氣的散射一部分來自懸浮的塵埃,大部分是密度漲落引起的分子散射。按瑞利定律,太陽光中的短波成分更多地被散射掉了,在直射的太陽光中剩餘較多的是長波成分,使天空呈現藍色。
旭日和夕陽呈紅色,這是因為早晚陽光以很大的傾角穿過大氣層,經曆的大氣層厚度要遠比中午時大得多,所有波長較短的藍光、黃光等幾乎朝側向散射,僅剩下波長較長的紅光到達觀察者(接近地麵的空氣中有塵埃,更增強了散射作用)。
白雲或白霧所以呈白色,這是因為較大水珠微粒對各種色光有相近的散射作用,使各色光重新複合所致。
2.彩虹、月暈和日暈都是太陽光的色散現象
太陽光穿越大氣層常常發生色散,太陽的白光被大氣中的水珠或小冰晶分解形成。彩虹多出現在雨後,而寒冷的天氣裏則多看到暈。
彩虹的紅色在外邊,紫色在內側,這是因為白光射向水滴發生色散,各種色光分別在以白光為軸線,以水滴為頂點,頂角不同的圓錐麵上。紫色光偏折角大約為40°,紅光偏折角為42°。因此彩虹外邊是紅色,內側是紫色。
彩虹為什麼是弓形的呢?這是因為進入人眼的同一色光來自於水滴和人眼的距離相等,且光線的偏折角相等的那些水滴分布在一個圓弧上,因此彩虹是弓形的,地麵上看彩虹不是圓的原因是受地麵所擋,如果在飛機上看彩虹則是圓形。每個人所處位置不同,因此看到彩虹的角度不同。
3.肥皂泡、水麵上的油膜在陽光下呈現彩色條紋都是光的幹涉現象
肥皂泡、油膜都是薄膜,光線射向膜的前表麵和後表麵,反射回來的光線形成同頻率的兩列光波,在膜的有些地方某些色光得到加強,出現相應色光的亮條紋,在另一些地方另一色光相互加強,出現另一色光的亮條紋,最後形成彩色條紋。
怎樣通過α粒子散射實驗認識原子的結構和模型
用具有一定能量的粒子在轟擊原子,觀察產生的現象,這是研究原子內部結構的一種重要的方法。