第十六章光的本性
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光本性认识之发展历程自古以来,人类一直对光有着浓厚的兴趣,并不断探索光的本性和性质。
随着科学技术的进步,人们对光的认识也在不断深化和发展。
本文将从古代到现代,梳理光的本性认识之发展历程。
古代认识光的本性主要集中在光的传播和反射方面。
在古希腊时代,亚里士多德的传感理论认为光是由物体发出的一种物质,而光的传播是通过这种物质从视觉对象传开的。
然而,亚里士多德的理论在解释光的传播性质上存在着种种问题。
随着科学思想的演进,伽利略和维塞利亚等科学家开始对光进行实验和观察。
伽利略的实验揭示出光在空气中以直线传播,并能够发生折射。
维塞利亚的实验进一步证明了光的传播性质,他使用了狭缝来研究光的传播,发现光通过狭缝后会产生衍射现象。
这些实验与观察结果巨大地推动了光的本性认识的进展。
到了17世纪,哈克将光的传播性质与粒子模型相结合,提出了光由小颗粒(现在称作光子)组成的理论。
这一理论解释了光直线传播和折射现象,但无法解释光的颜色和衍射现象。
随后,荷兰物理学家霍普完成了著名的实验,证明了光的波动性质。
他使用了两个狭缝来研究光的衍射现象,发现光在通过狭缝之后形成了明暗相间的斑纹,这一实验结果证明了光的波动性质。
19世纪初,光的本性认识迈入了一个新的阶段。
迈克尔逊和莫雷在1887年进行了一项著名的实验,用以测量以太的存在。
然而,实验结果却意外地未能检测到以太,从而推翻了以太理论。
这次实验的失败促使爱因斯坦在十几年后提出了相对论,其中包括了光速不变的原理。
爱因斯坦的理论将光的速度视为宇宙常数,使得我们对光的本性有了更深入的认识。
进入20世纪,量子力学的发展对光的本性认识产生了重要影响。
玻尔提出了光子的概念,解释了光的能量和波动性。
根据玻尔的理论,光可以看作是粒子的形式,而每个光子都具有一定的能量。
这一理论不仅解释了光的辐射和吸收现象,还为后来激光和光电子技术的发展奠定了基础。
到了现代,光的本性认识越发深入。
人们发现光具有量子特性,可以表现出波粒二象性。
任法融道长注解《道德经》之第十六章*导读:原文:致虚极,守静笃。
万物并作,吾以观复。
夫物芸芸,各复归其根。
归根曰静,是谓复命。
复命曰常,知常曰明。
不知常。
妄作凶。
……原文:致虚极,守静笃。
万物并作,吾以观复。
夫物芸芸,各复归其根。
归根曰静,是谓复命。
复命曰常,知常曰明。
不知常。
妄作凶。
知常容,容乃公,公乃全,王乃天,天乃道,道乃久,没身不殆。
注解:致虚极,虚极者,是混元无极大道之体,是天地万物之极。
用何以致于至虚,必要内观其心,心无其心;外观其形,形无其形;远观其物,物无其物。
三者既无,唯见于空。
所空既无,无无亦无,无无既无,湛然常寂。
寂无所寂,欲岂能生。
欲既不生,即是真静。
如此这般可悟大道的虚无之体。
所谓致虚极者,即是此意。
守静笃。
笃是纯一浑厚,不动不易之意。
静而至静者,是混元无极大道之性,造化之枢机,品汇之起始。
常人不能体悟者,盖因时动妄心,以惊元神,着万物而生贪求,因贪求以致烦恼妄想,忧若身心,便遭浊辱,流浪生死,常沉苦海。
由此障迷自性,时在昏冥、盲聋之中。
欲悟大道主体性者,唯独专心致志,抱一笃守,寂然不动,方能体悟大道的清静之性。
万物并作,吾以观其复。
人的心机始张,七情恣妄,知见炫露,犹如天地间的万物品类,互为峥嵘,参差并作,忘本逐末,不知返本复命,故有生死之不常。
吾独以知七情皆为幻妄,故以返情归性,复守其初,永顾其本。
《老子》五十二章中说:天下有始。
以为天下母。
既得其母,以知其子。
既知其子,复守其母,没身不殆用其光,复归其明,无遗身殃,是谓袭常。
又如《周易-复卦》云:初九,不远复,无只,悔,元吉。
此以卦爻论之,因初九阳刚,而处于复卦之初,是迷而不远,有立即复本之意。
以上均和本章此段经义相通。
夫物芸芸,各复归其根。
归根曰静,静曰复命。
复命曰常。
知常曰明。
宇宙万物虽然复杂万端,但终会复归于寂静虚无的本初。
现以人的性情尝试论之:人的本性,为各种情态的命根,如性一动,就有喜、怒、哀、乐等情之出现,忧虑、感叹、恐怖、畏惧之发生,浮躁、放纵、狂妄之显露,但终不会永久如此。
《道德经》原文及白话译文第一章道可道,非常道;名可名,非常名;无,名天地之始;有,名万物之母。
故常无,欲以观其妙;常有,欲以观其徼。
此两者,同出而异名,同谓之玄。
玄之又玄,众妙之门。
【译文】可以说出来的道,就不是永恒不变的“道”。
可以叫得出来的名,就不是永恒不变的“名”。
“无”,是天地形成的本始;“有”,是创生万物的根源。
所以应该从经常不见其形之处体察“道”的奥妙,应该从经常显露其形之处体察万物的归宿。
“有名”和“无名”这两者来源相同而名称各异,它们都可以说是幽微深远。
再往上推,幽微深远到极点,就正是所有的道理及一切变化的根本了。
第二章天下皆知美之为美,斯恶已;皆知善之为善,斯不善已。
故有无相生,难易相成,长短相较,高下相倾,音声相和,前后相随。
是以圣人处无为之事,行不言之教。
万物作焉而不辞,生而不有,为而不恃,功成而弗居。
夫唯弗居,是以不去。
【译文】天下人都知道美之所以为美,丑的观念就跟着产生;都知道善之所以为善,不善的观念也就产生了。
没有“有”就没有“无”,没有“难”就没有“易”,没有“长”就没有“短”,没有“高”就没有“下”,没有“音”就没有“声”,没有“前”就没有“后”,这些都是相辅相成的。
因此圣人做事,能体合天道,顺应自然,崇尚无为,实行不言的教诲。
任万物自然生长,而因应无为,不加干预;生长万物,并不据为已有,化育万事,并不自恃其能;成就万物,亦不自居其功。
就因为不自居其功,所以他的功绩反而永远不会被泯灭。
第三章不尚贤,使民不争;不贵难得之货,使民不为盗;不见可欲,使民心不乱。
是以圣人之治,虚其心,实其腹,弱其志,强其骨。
常使民无知无欲,使夫智者不敢为也。
为无为,则无不为。
【译文】不标榜贤名,使人民不起争心;不珍贵难得的财货,使人民不起盗心;不显现名利的可贪,使人民的思想不致受到惑乱。
因此,圣人为政,要净化人民的心思,没有什么自作聪明的主张;满足人民的温饱,就不会有更大的贪求;减损人民的心志,便没有刚愎自是的行为;增强人民的体魄,就可日出而作,日落而息;那里还会与人相争呢?若使人民常保有这样无知无欲的天真状态,没有伪诈的心智,没有争胜的欲望,纵然有诡计多端的阴谋家,也不敢妄施伎俩。
《老子》全文珍藏版.道篇.原文(悟道者必修)这是一部修心养性、度命全身、经世济用,中国智慧的第一书。
这是一部即可治国、齐身、为学之宝点,进可治国兴邦,退可领悟人生道家学派最具权威的经典著作。
这是一部欲知中国文化不可不看的经典著作——《道德经》。
《道德经》,又称《道德真经》、《老子》、《老子五千文》。
春秋末周守藏室吏老子(老聃)著,《吕觉不二篇》汉高诱注释老子去国西游,函谷关尹喜请为著《上至经》五千言,即此书。
旧题西汉河上公《老子章句》将其分为八十一章,前三十七章为“道经”后四十四章为“德经”,故名《道德经》。
《道德经》本为先秦道家的代表作,汉末张陵创五斗米道,奉老子为教祖,以《老子五千文》为教典教悔道徒,并作《老子想尔注》以宗教的观点解释《老子五千年》,自此成为道教的基本经典。
《道德经》为韵文哲理诗体。
《庄子天下篇》括其旨曰:以本为精,以物为粗,以有积为不足,澹然独居神明居。
建之以常无有,主之以太一,以濡弱谦下为表,以空虚不毁万物为实。
”其说大体从天人合一之立场出发,穷究作为天地万物本源及宇宙最高理则之“道”,以之为宗极,而发明修身治政等人道。
所谓“人法地,地法天,天法道,道法自然”,人道当取法于地,究源及道所本之自然。
道之理则,分无、有二面。
道常无,无名无形,先于天地鬼神,而为天地万物之始,道常有,生天地万物,具无穷之用。
道之理则贯穿于万有,表现为万有皆相对而存,极则必反,终必归,根本之规律。
而有之用,常以无为本,“有生于无”。
圣人体道之无,法道之自然无为,以之修身,当无欲而静,无心而虚,不自见自是,自伐自矜,为而不持,功成而不居,怀慈尚俭,处实去华,以之治天下,当“处无为之事,行不言之教”,还刀兵,离争斗,不尚贤,不贵难得之货,不见可欲,使民虚心实腹,无知无欲,则无为而治。
“反者道知动,弱者道之用”,故知道者守雌抱朴,退让谦下,挫锐解纷,和光同坐,以柔弱胜刚强。
道教知道之论与政治观、伦理观,大体不出老氏体系。
《孝经》第十六章:感应【解读】这一章讲述孝悌可以跟天地鬼神感通。
行孝之人,孝心达到至诚,就能够跟天地、祖先、神明有所感应,所谓以至诚之心而感,就有天地鬼神来应,这是这一章所说的道理。
【原文】子曰:“昔者明王(1)事父孝,故事天明;事母孝,故事地察;长幼顺,故上下治。
天地明察,神明彰矣。
故虽天子,必有尊也,言有父也;必有先也,言有兄也。
宗庙致敬,不忘亲也;修身慎行,恐辱先也;宗庙致敬,鬼神著矣。
孝悌之至,通于神明,光于四海,无所不通。
《诗》(2)云:‘自西自东,自南自北,无思不服(3)。
’”【译文】孔子说:“古时候圣明之君,侍奉父亲能尽孝道,所以侍奉上天就能开发自己本性里的光明;侍奉母亲能尽孝道,所以对于万事万物观察得清清楚楚;侍奉诸父、诸兄能尽长幼之道,所以上上下下都安定太平。
他以孝道侍奉天地,效法天地之德,得到天地的明察,祖宗的神明就来感应,接受他的祭祀。
所以,即使贵为天子,也必有他所尊敬的,那就是他的父亲;也必有比他更年长的,那就是他的兄长。
祭祀要竭诚恭敬,不敢忘怀列祖列宗;谨慎自己的起心动念,一言一行,唯恐侮辱了自己的祖先;在祭祀宗庙之时,必须至诚恭敬,才能感应祖先来享受他的祭祀。
他真正把孝悌之道做到圆满,便能贯通神明,自己本性的光明就会普照四海,没有不通达之处。
《诗经·大雅·文王有声》说:“天下东西南北各地,没有一个地方不服从孝悌之道的教化。
”【注释】(1)明王:圣明睿智的帝王。
明,明察、了解得非常清楚。
此处有上对下、下对上都明察的意思。
(2)诗:下引诗句见《诗经·大雅·文王有声》。
此诗是赞颂周文王的文德,并歌颂武王能够继承文王极好的声誉,完成其志愿。
(3)无思不服:思,助词,用于句首或句中。
服,归附、服从。
老子道德经王弼注晁说之序王弼老子道德经二卷,真得老子之学欤,盖严君平指归之流也。
其言仁义与礼,不能自用,必待道以用之,天地万物各得于一,岂特有功于老子哉。
凡百学者,盖不可不知乎此也。
予于是知弼本深于老子,而易则末矣。
其于易,多假诸老子之旨,而老子无资于易者,其有余不足之迹,断可见也。
呜呼,学其难哉!弼知佳兵者不祥之器,至于战胜,以丧礼处之,非老子之言,乃不知常善救人,故无弃人;常善救物,故无弃物。
独得诸河上公,而古本无有也。
赖傅奕能辩之尔。
然弼题是书曰道德经,不析乎道德,而上下之,犹近于古欤!其文字则多谬误,殆有不可读者,令人惜之。
尝谓,弼之于老子,张湛之于列子,郭象之于庄子,杜预之于左氏,范甯之于穀梁,毛苌之于诗,郭璞之于尔雅,完然成一家之学,后世虽有作者,未易加也。
予既缮写弼书,并以记之。
政和乙未十月丁丑嵩山晁说之鄜畤记。
克伏诵咸平,圣语有曰,老子道德经治世之要,明皇解虽灿然可观,王弼所注,言简意深,真得老氏清净之旨。
克自此求弼所注甚力,而近世希有,盖久而后得之,往岁摄建宁学官,尝以刊行,既又得晁以道先生所题本,不分道德而上下之,亦无篇目,喜其近古,缮写藏之,乾道庚寅,分教京口,复镂板以传,若其字之谬讹,前人已不能证,克焉敢辄易,姑俟夫知者。
三月二十四日左从事郎充镇江府府学教授熊克谨记正文上篇第一章道可道,非常道。
名可名,非常名。
可道之道,可名之名,指事造形,非其常也。
故不可道,不可名也。
无名天地之始,有名万物之母。
凡有皆始于无,故“未形”、“无名”之时则为万物之始,及其“有形”、“有名”之时,则长之育之,亭之毒之,为其母也。
言道以无形无名始成万物,以始以成而不知其所以玄之又玄也。
故常无欲,以观其妙;妙者,微之极也。
万物始于微而后成,始于无而后生。
故常无欲空虚,可以观其始物之妙。
常有欲,以观其徼。
徼,归终也。
凡有之为利,必以无为用。
欲之所本,适道而后济。
故常有欲,可以观其终物之徼也。
此两者同出而异名,同谓之玄,玄之又玄,众妙之门。
道德经原文及注释《老子》,又称《道德真经》《道德经》《五千言》《老子五千文》,是中国古代先秦诸子分家前的一部著作,为其时诸子所共仰,传说是春秋时期的老子李耳(似是作者、注释者、传抄者的集合体)所撰写,是道家哲学思想的重要来源。
道德经分上下两篇,原文上篇《德经》、下篇《道经》,不分章,后改为《道经》37章在前,第38章之后为《德经》,并分为81章。
是中国历史上首部完整的哲学著作。
【第一章】道可道,非常道。
名可名,非常名。
无名天地之始;有名万物之母。
故常无,欲以观其妙;常有,欲以观其徼。
此两者,同出而异名,同谓之玄。
玄之又玄,众妙之门。
【翻译】:道可以说,但不是通常所说的道。
名可以起,但不是通常所起的名。
可以说他是无,因为他在天地创始之前;也可以说他是有,因为他是万物的母亲。
所以,从虚无的角度,可以揣摩他的奥妙。
从实有的角度,可以看到他的踪迹。
实有与虚无只是说法不同,两者实际上同出一源。
这种同一,就叫做玄秘。
玄秘而又玄秘啊!宇宙间万般奥妙的源头。
【第二章】天下皆知美之为美,斯恶已。
皆知善之为善,斯不善已。
有无相生,难易相成,长短相形,高下相盈,音声相和,前后相随。
恒也。
是以圣人处无为之事,行不言之教;万物作而弗始,生而弗有,为而弗恃,功成而不居。
夫唯弗居,是以不去。
【翻译】:1 天下的人都知道以美为美,这就是丑了。
都知道以善为善,这就是恶了。
2 有和无是相互依存的,难和易是相互促成的,长和短互为比较,高和下互为方向,声响和回音相呼应,前边与后边相伴随。
3 所以,圣人从事的事业,是排除一切人为努力的事业;圣人施行的教化,是超乎一切言语之外的教化。
他兴起万物却不自以为大,生养而不据为己有,施予而不自恃其能,成了也不自居其功。
他不自居其功,其功却永恒不灭。
【第三章】不尚贤,使民不争;不贵难得之货,使民不为盗;不见可欲,使民心不乱。
是以圣人之治,虚其心,实其腹,弱其志,强其骨。
常使民无知无欲。
使夫智者不敢为也。
老子道德经全文朗读并解释第一章原文:道,可道,非常道。
名,可名,非常名。
无名,天地之始;有名,万物之母。
故常无欲,以观其妙;常有欲,以观其徼。
此两者同出而异名,同谓之玄。
玄之又玄,众妙之门。
译文:可以用言语描述的道,就不是恒久不变的道;可以叫得出的名,就不是恒久不变的名。
有了空间,才开始呈现出天地;有了根源,才开始孕育万物。
所以,如果一个人经常保持宁静无欲的心态,就可以深入观察到天地万物的微妙之处;如果常存欲望,就只能看到天地万物表层的东西。
空间与物质同时出现而有不同的称谓,它们都很神秘。
那神秘又深远的极处,便是产生天地万物之所在。
第二章原文:天下皆知美之为美,斯恶已;皆知善之为善,斯不善矣。
有无相生,难易相成,长短相形,高下相盈,音声相和,前后相随。
是以圣人处无为之事,行不言之教。
万物作,焉而弗辞,生而弗有,为而弗恃,功成而弗居。
夫唯弗居,是以不去。
译文:如果世间的人都明了美的东西是美的,那么丑恶的东西就暴露出来了;都知道善良的行为是善的,那么不善良的行为就显露出来了。
有和无产生于相互对立,难和易形成于相互对应。
因此,长和短显现于相互比较,高和下存在于相互依赖,音和声和谐于相互应和,前和后出现于相互对比。
所以圣人所做的事就是顺其自然,不主张人为。
圣人的教育就是顺应人心而不倡导言语教化,随任万物生长而不加以限制,孕育了万物而不占为己有,帮助了万物而不依赖它们,建立了功劳而不倨傲。
正因为不居功,所以也不会失去什么。
第三章原文:不尚贤使民不争;不贵难得之货使民不为盗;不见可欲使民心不乱。
是以圣人之治:虚其心,实其腹;弱其志,强其骨。
常使民无知无欲。
使夫知者不敢为也。
为无为,则无不治。
译文:不尊崇贤能的人,使百姓不争邀功名;不珍藏贵重物品,使百姓不做盗贼夺利;不显露那些可以引起贪心私欲的事物,使百姓思想不混杂迷乱。
因此圣人治国的办法是:减少百姓的焦虑而使他们能温饱,削弱百姓的欲望而增强他们的体质。
永远使百姓没有知识、没有欲望,使那些聪明人不敢随意的去做事情。
第十六章 光的波动性和微粒性高考要求:本章特点:本章知识在高考中为必考内容,《考试大纲》对本章中各知识点的要求较低,只要求理解、识记,所以高考中涉及的考题难度一般不大,考题数量在二题左右,大多考题以选择题和填空题的形式出现,考察对基本概念的理解,其中考的较多的是光的干涉现象发生的条件、干涉条纹间距的影响因素、光的偏振现象、光电效应等,且常常与几何光学结合出题。
随着命题向能力立意方的转化,会有较多的与现代科学技术有着密切联系的近代物理为背景信息提出现。
要解决以上问题,应该深刻理解双缝干涉和簿膜干涉的相干光波的来源及干涉条纹的形状,熟练掌握光电效应的四条实验规律,了解光电管在自动控制电路中的应用;第一单元 光的干涉和衍射 光的电磁说知识要点1.光的干涉两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现明暗相间的条纹,如果是白光,则会出现彩色条纹,这种现象称为光的干涉。
当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时,该处的光互相加强,出现明条纹;当到达某点的路程差为半波长奇数倍时,该点光互相削弱,出现暗条纹;条纹间距与该单色光波长成正比。
明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的,根据公式λ=∆d L x ,在狭缝间距离和狭缝与屏距离都不变的条件下,条纹的间距跟波长成正比。
在波长不变的条件下,当狭缝与屏的距离增大或狭缝间的距离减小时,条纹的间距增大。
用白光做双缝干涉实验时,屏的中央是白色亮纹,离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
相干光源的条件是:两光源频率相同。
获得相干光的办法:由于不同的光源甚至是同一光源的不同部分发出的光不满足相干条件,所以要用分光的方法,把一个点光源(或线光源)发出的光分为两列光,从而获得相干光。
(1)双缝干涉:由同一光源发出的光经两小孔(双缝)后形成两列光波叠加产生(2)薄膜干涉:由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹,应用于“用干涉法检查平面”.2.光的衍射光的衍射:光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象。
(了解著名的泊松亮斑)产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比或比光的波长小。
(注意:衍射没有发生与不发生之分,只有明显与不明显之分。
)单色光的衍射条纹也是明暗相间的分布的,但衍射条文中间亮纹最宽,两侧条文逐渐变窄变暗:干涉条纹则是等间距,明暗亮度相同的。
白光的衍射条纹和干涉条纹都是彩色的。
3.光的电磁说与电磁波谱:光的干涉与衍射充分地表明光是一种波,光的偏振现象又进一步表明光是横波。
麦克斯韦对电磁理论的研究预言了电磁波的存在,并得到电磁波传播速度的理论值3.11×108m/s,这和当时测出的光速3.15×108m/s非常接近,在此基础上麦克斯韦提出了光在本质上是一种电磁波,这就是所谓的光的电磁说。
赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出其波长与频率,进而得到电磁波的传播速度,用实验证实了光的电磁说。
光作为电磁波的一种,与其他的电磁波共同构成电磁波谱。
对于电磁波谱,应了解非排布情况、产生机理及实际用途。
按频率从小到大的顺序组成的电磁波谱,其产生机理与主要作用如下表:4.光的偏振:1、只有横波才发生偏振现象,光的偏振现象表明光是一种横波。
2、偏振光:在光的传播的垂直方向的平面内,只有沿着某一个特定方向震动的光。
如自然光敬意偏振片作用后的光。
3、偏振原因:光是横波,是电磁波,场强E 和磁感强度B 的振动方向均与波的传播方向垂直。
所以光有偏振现象。
4、应用:利用偏振滤光片摄影、观看立体电影。
典型例题【例1】用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是 [ ] A .相邻干涉条纹之间的间距相等B .中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C .屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大D .在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析: A在双缝干涉中,相邻明条纹(或暗条纹)间的距离λdL x =∆(其中d 为双缝间距,L 为逢到屏的距离,λ为光波的波长),由此可见相邻条纹的间距是相等的。
B错误;当屏与双缝之间距离减小,屏上条纹间的距离将减小,答案C 是错误的;在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距因为红光的波长比蓝光长,答案D 是错误的,故正确答案是A 。
点评:本题考查双缝干涉现象,通过实验现象的观察考生应该知道双缝干涉的条纹是等间距的,单缝衍射时条纹是不等间距的。
本题中的现象可以通过实验观察,也可通过对书本彩图的分析得出,考生对上述现象进行一定的记忆是必要的,公式λdL x =∆可以不作要求。
【例2】如图所示,利用干涉法检测某块厚玻璃砖的表面是否平整的装置,所用单色光是用普通光源加滤光片产生的,检测中所观察到的干涉条纹是下列哪两个表面反射的光线叠加而成? [ ] A .a 的上表面和b 的下表面 B .a 的上表面和b 的上表面 C .a 的下表面和b 的上表面 D .a 的下表面和b 的下表面解析:C样板和厚玻璃之间存在空气薄层,用单色光从上方照射时,入射光从空气薄层的上、下表面反射出两列光波形成干涉条纹。
空气薄层的上下表面就是a 的下表面和b 的上表面,所以答案C 是正确的。
点评:本题考查薄膜干涉的应用—检测玻璃表面的平整程度,利用了空气薄膜的干涉,考试的重点是讨论相干光源的获得,试题没有涉及从干涉条纹判断玻璃表面的高低情况,看片(干涉图样)带有很强的专业性,如同用X 光对金属拍片后的照片的识别也是专业人士所为,考生不必在这一方面花力气。
考生在备考复习过程中,应该把上述空气簿膜的干涉和肥皂簿膜的干涉联系起来。
此外还有“牛顿环”实验的原理也要弄清,如图所示,将一个平凸透镜压在一块厚玻璃砖上面,用单色光垂直照射,则可得圆环形的干涉条纹;若用白光照射则可得彩色圆形条纹(考生可以自己分析其中的原因)。
书本介绍了增透膜的原理,它也是光的干涉的重要应用。
此时相干光源的获得来源于光在增透膜的上表面和下表面的两次反射光波,在垂直照射时,如果增透膜的厚度等于光波波长(注意:是指光在增透膜中的波长的1/4,数值上等于光在空气中波长的1/n ,n 为增透膜的折射率),则两列反射光波经干涉后相消,等效于没有了反射光,透射光的能量等于入射光的能量,从而实现了增透的目的。
【例3】在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观察远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)。
可以看到 [ ]A .黑白相间的直条B .黑白相间的弧形条纹C .彩色的直条纹D .彩色的弧形条纹解析:C日光灯管或线状白炽灯丝发出的是复色光,包含有各种成分的单色光,经过狭缝衍a射后,形成的条纹的宽度不同,所以将出现彩色的衍射条纹,又平行于狭缝的光源的衍射条纹是直线性条纹,所以答案C是正确的(如图75-3所示)。
点评:本题考查衍射实验的现象,通过学生实验,考生应该知道本题衍射条纹的形状是直线形的,要观察到光的明显衍射现象,必须满足障碍物或孔的尺寸比光波的波长小或者差不多。
与本实验相关的是游标卡尺的读数问题,考生应引起重视,在历年的高考中,游标卡尺的读数是经常要考查的。
【例5】关于电磁波谱,下列说法中正确的是()A.γ射线的频率一定大于X射线的频率B.紫外线的波长一定小于红外线的波长C.若某紫外线能使一金属发生光电效应,则所有的X射线均可使该金属发生光电效应D.紫外线光子的能量较大,它是原子内层电子受激发而产生的解析:由电磁波谱中的频率关系可知:γ射线的频率不一定大于X射线的频率,而紫外线的频率一定高于红外线的频率,所以,紫外线的波长一定小于红外线波长,紫外线的频率不一定低于X射线的频率,即紫外线光子的能量不一定比X射线光子的能量低。
紫外线是由原子外层电子受激发而产生的。
所以本题中只有B选项正确.点评:本题要求考生知道电磁波谱中红外线、紫外线、X射线等不同频率的电磁波的波长范围、产生机理及特点。
同步练习1、如右图所示,L为水平放置的点亮的8W日光灯,T为一藤椅的竖直靠背,横藤条与日光灯管平行,竖藤条相互垂交织,它们之间是透空方格,P是与藤条靠背平行的白屏,现将屏从紧贴椅背处慢慢向远处(图中右方)平移,从屏上将依次看到( )A.横藤条的影,横竖藤条的影B.竖藤条的影,横竖藤条的影C.横竖藤条的影,竖藤条的影,没有藤条的影D.横竖藤条的影,横藤条的影,没有藤条的影2、在用卡尺观察光的衍射现象的实验中,如果用日光灯做光源,下列哪些实验条件是必须满足的?()A.日光灯要距卡尺足够远B.卡尺的两个侧脚形成的狭缝要与灯管平行C.卡尺的两个测脚间的距离要足够小D.卡尺前必须加滤色片E.眼睛要靠近卡尺的测脚形成的狭缝3、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若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,其它颜色的双缝干涉条纹消失B .红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在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4、用眼睛观察远处的灯,有时会看到它周围光芒辐射,对于这一现象的解释,下面的 哪些说法正确?( )A.这是空气对光的折射作用造成的B.这是眼睛的瞳孔对光的衍射作用造成的C.这现象说明眼睛的瞳孔是规则的圆形D.这现象说明眼睛的瞳孔是多边形5、从点光源L 发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到档光板P 上,板上 开有两条靠得很近的平行狭缝S 1、S 2如图所示,在屏Q 上可看到干涉条纹,图中O 点是 屏Q 上与两狭缝等距离的一点,则( ) A .干涉条纹是黑白的,O 是亮点 B .干涉条纹是黑白的,O 是暗点C .干涉条纹是彩色的,O 是亮点D .干涉条纹是彩色的,O 是暗点7、光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能..反映光的偏振特性的是 A .一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B .一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90 时,反射光是偏振光C .日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D .通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹7、右图所示的是一竖立的肥皂液薄膜的横截面,关于竖立的肥皂薄膜上产 生光的干涉现象,看下列陈述,其中哪一些是正确的( )A .干涉条纹产生是由于光线在薄膜前后两表面反射,形成的两列光波的叠加B .干涉条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加造成的C .用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄色光照射时小D .薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的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的 的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。