광 변동과 파장의 관계

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빛의 파동은 무엇입니까?

보상 점수: 0- 해결 시간: 2008 년 4 월-1 1 20: 47.

질문자: LANDLYAAA- 수습 기간 최고의 대답

첫째, 빛의 변동성

1. 빛의 간섭: 두 개의 광파가 공기 중에 만날 때, 그것들은 겹치고, 항상 특정 영역에서 강화되고, 일부 지역에서는 약해지고, 대체 줄무늬 또는 컬러 줄무늬가 있습니다.

광 간섭 조건: 진동 조건이 항상 동일한 두 개의 웨이브 소스가 있습니다. 즉, 일관된 웨이브 소스 (일관된 웨이브 소스의 주파수는 동일해야 함).

코 히어 런트 웨이브 소스를 형성하는 두 가지 방법이 있습니다.

레이저를 사용합니다 (레이저가 우수한 단색광을 방출하기 때문).

(2) 같은 빔을 가능한 두 개의 빔으로 나눕니다 (두 빔이 모두 같은 광원에서 나오므로 주파수가 같아야 함).

(3) 영 이중 슬릿 실험:

밝은 선: 화면의 한 점에서 이중 솔기까지의 빛의 차이는 파장의 정수 배인 δ = n λ (n = 0, 1, 2, ...) 와 같습니다.

어두운 선: 화면의 한 점에서 이중 이음새까지의 빛의 차이는 반파장의 홀수 배수인 δ = (n = 0, 1, 2, ...)

인접한 밝은 선 (어두운 선) 사이의 거리입니다. 단색광의 파장은 이 공식을 사용하여 결정할 수 있다. 백색광으로 이중 솔기 간섭 실험을 할 때, 백색광에 있는 다양한 색광의 파장이 다르고 간섭 줄무늬의 간격도 다르기 때문에 화면 중앙에 흰색 밝은 선이 있고 양쪽에 컬러 줄무늬가 있다.

(4) 박막 간섭:

적용:

검출 평면과 표준 모형 사이에 얇은 공기를 형성하여 단색광으로 비춘다. 입사광은 공기 얇은 층의 상하 표면에 두 개의 광파를 반사하여 공간에 겹칩니다. 간섭 줄무늬 균일: 부드러운 표면; 고르지 않음: 탐지된 평면이 고르지 않습니다.

증투막: 렌즈 표면에 도금된 투명막의 두께는 입사광이 막 안에 있는 파장이며, 막 양면에 반사되는 빛의 광거리 차이는 정확히 반파장, 서로 상쇄되어 반사광을 줄이고 투과광의 강도를 높인다.

기타 현상: 햇빛 아래 비누 거품의 색깔.

예제 1. 녹색빛으로 이중 솔기 간섭 실험을 하는데, 광화면에 녹색과 어두운 줄무늬가 나타나고, 인접한 두 녹색 줄무늬 사이의 거리는 δ X 인데, 다음과 같은 말이 정확하다

A. 단일 솔기와 이중 솔기 사이의 거리를 늘리면 δx 가 증가합니다.

B. 이중 이음새 사이의 거리가 증가하면 δx 가 증가합니다.

C. 이중 솔기와 라이트 스크린 사이의 거리가 증가하면 δx 도 증가합니다.

D. 이중 이음새 사이의 거리를 변경하지 않고 각 이중 이음새의 폭을 줄이면 δx 가 증가합니다.

솔루션: 공식에서 L 은 이중 이음새에서 화면까지의 거리를 나타내고 D 는 이중 이음새 사이의 거리를 나타냅니다. 따라서 X 는 단일 솔기에서 이중 솔기까지의 거리와 관련이 없으며 솔기 자체의 너비와는 아무런 관련이 없습니다.

예 2. 등산 선수는 설산을 오를 때 자외선의 과도한 노출을 방지하는 데 주의해야 한다. 특히 눈은 자외선에 장시간 노출되지 않도록 해야 한다. 그렇지 않으면 시력이 심하게 손상될 수 있다. 박막 간섭의 원리를 이용하여 자외선으로 인한 눈 손상을 크게 줄일 수 있는 안경을 디자인하려는 사람들도 있다. 그가 선택한 박막 재료의 굴절률은 n= 1.5 이며, 제거해야 할 자외선 주파수는 8. 1× 1068 입니다.

해결 방법: 눈에 들어오는 자외선을 줄이기 위해 필름의 앞면과 뒷면에서 반사되는 입사광이 겹쳐져야 하므로 광거리 차이는 파장의 정수 배수여야 하므로 박막 두께는 최소한 박막 중 자외선 파장의 1/2 이상이어야 합니다. 자외선의 진공에서의 파장은 λ=c/ν=3.7× 10-7m 이며, 박막 안에 있다.

2. 빛의 회절:

회절의 표현은 반드시 정확해야 한다.

각종 모양이 다른 장애물은 모두 빛을 반사할 수 있다.

⑵ 눈에 띄는 회절의 조건은 장애물 (또는 구멍) 의 크기가 파장보다 작거나 작을 수 있다는 것이다.

(3) 회절 현상: 밝고 어두운 줄무늬 또는 컬러 줄무늬.

(간섭 줄무늬에 비해 중앙밝은 줄무늬는 양쪽이 넓고 양쪽이 좁아 균일하지 않습니다. 흰색인 경우 흰색 중앙 밝은 줄무늬가 있습니다. ) 을 참조하십시오

예 3. 방향 라이트가 작은 구멍을 통해 얻은 회절 패턴은 포아송 밝은 반점에 비해 다음과 같은 말이 정확하다.

A. 회절 패턴 센터에 밝은 점이 있습니다.

B. 포아송 플레어 중앙 플레어 주위의 어두운 링이 더 넓다.

C. 핀홀 회절의 회절 패턴의 중심은 어두운 반점이고 포아송 플레어 패턴의 중심은 밝은 반점입니다.

D. 핀홀 회절의 회절 패턴의 명암 줄무늬 간격은 균일하지만 포아송 밝은 반점 패턴의 명암 줄무늬 간격은 균일하지 않습니다.

해결책: 교과서의 사진에서 옵션 a 와 b 가 정확하고 옵션 c 와 d 가 틀렸다는 것을 알 수 있습니다.

3. 스펙트럼:

스펙트럼 분석은 원자 스펙트럼이나 흡수 스펙트럼을 통해 할 수 있다. 태양 스펙트럼은 태양 대기의 성분이 태양 스펙트럼의 어두운 선에서 찾을 수 있는 흡수 스펙트럼이다.

빛의 전자기 이론:

(1) 맥스웰은 전자파와 빛에 따라 진공에서 같은 속도로 전파되며, 빛은 본질적으로 전자파라는 것을 제안한다. 이것이 바로 빛의 전자기 이론이다. 헤르츠는 실험을 통해 빛의 전자기 이론의 정확성을 증명했다.

⑵ 전자기 스펙트럼. 파장이 크고 작은 순서는 전파파, 적외선, 가시광선, 자외선, X 선, 감마선이다. 각종 전자파에서는 가시광선을 제외하고 인접한 두 밴드 사이에 겹침이 있다.

다양한 전자파의 생성 메커니즘은 다음과 같습니다. 전파는 진동 회로에서 자유 전자의 주기적 운동으로 인해 발생합니다. 원자 외층 전자가 자극을 받아 적외광, 가시광선, 자외선을 생성합니다. 원자 내부 전자가 여기 된 후 뢴트겐 광선이 생성된다. 감마선은 원자핵이 자극된 후에 발생한다.

적외선, 자외선, X-레이의 주요 특성과 응용 사례.

종류

생산

주요 속성

응용 사례

적외선

모든 것이 발사될 수 있다.

열 효과

원격 감지, 원격 제어, 난방

자외선

모든 고온 물체가 방출됩니다.

화학효과

형광, 멸균

뢴트겐 선

음극선이 고체 표면을 명중하다.

침투력이 강하다

인체 투시, 금속 탐상

로켓 발사장의 생중계를 중계하기 위해 발사장에는 발사대를 설치하고 방송과 텔레비전 두 가지 신호를 발사했다. 무선전신용 전자파 파장은 550m, 텔레비전은 0.566m 입니다. 발사장 부근의 산꼭대기가 신호를 가로막는 것을 막기 위해 산꼭대기에 중계소를 세워 중계를 해야 합니다. 신호의 파장이 너무 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

해결 방법: 전자파의 파장이 길수록 확연히 흩어지고 파장이 짧을수록 회절이 덜 뚜렷해지면서 선형으로 전파된다. (윌리엄 셰익스피어, 전자기파, 전자기파, 전자기파, 전자기파, 전자기파, 전자기파, 전자기파) 이때 산꼭대기에 중계소를 건설해야 한다. 따라서 이 문제의 중계소는 텔레비전 신호를 중계해야 한다. 그 파장이 너무 짧기 때문이다.

예 5. 오른쪽 그림은 렌진 X-레이 튜브의 구조를 보여줍니다. 전원 E 는 램프 K 를 가열하여 열전자를 방출하고, 열전자는 K 와 A 사이의 강한 전기장 작용으로 고속으로 맞은편의 음극 A 를 향해 날아가고, 전자류는 A 극 표면에 부딪혀 고주파 전자기파, 즉 X 선을 자극한다. 다음 진술이 정확하다

A, p, q 는 고전압 DC 를 연결하고 q 는 양극을 연결해야 합니다.

B.p, q, q 는 고전압 AC 전원을 연결해야 합니다.

C.K, A K 와 A 사이에는 고속 전자류, 즉 음극선, X 선, 즉 고주파 전자파가 A 에서 방출된다.

D. a 에서 방출되는 x-레이의 주파수는 p 와 q 사이의 AC 주파수와 같습니다.

해결 방법: K 와 A 사이의 전기장 방향은 항상 왼쪽으로 가야 하기 때문에 P 와 Q 는 고전압 직류를 연결하고 Q 는 양극을 연결해야 한다. X-레이는 a 에서 방출되며 그 주파수는 광자 에너지에 의해 결정됩니다. P 와 Q 사이의 전압이 U 인 경우 X-레이 주파수는 최대 Ue/h 까지 올라갈 수 있습니다.

둘째, 빛의 입자성

1. 광전 효과

(1) 물체가 빛을 비추는 전자를 방출하는 현상을 광전 효과라고 합니다. (오른쪽 장치에서는 호광등으로 아연판을 비추고, 전자는 아연판 표면에서 날아와 전기가 들어오지 않았던 검전기가 양전기를 띠게 한다. ) 을 참조하십시오

(2) 아인슈타인의 광자 이론. 빛은 불연속적이며 각 광자를 광자라고 합니다. 광자 에너지 e 는 빛의 주파수 ν 에 비례합니다: E=hν.

(3) 광전 효과의 법칙:

각종 금속은 한계 주파수 ν0 을 가지고 있으며, ν≥ν0 만이 광전 효과를 낼 수 있다.

순간 (광전자 생성은 10-9s 를 초과하지 않음).

③ 광자의 최대 초기 운동 에너지는 입사광의 강도와 무관하며 입사광의 주파수가 증가함에 따라서만 증가한다.

④ 입사광 주파수가 한계 주파수보다 클 때 광전류의 강도는 입사광의 강도에 비례한다.

⑷ 아인슈타인 광전 효과 방정식: Ek= hν-W(Ek 는 광전자의 최대 초기 운동 에너지입니다. W 는 공함수, 즉 광전자가 금속 표면에서 직접 날아와 양전하 흡인력을 극복하는 작업이다. ) 을 참조하십시오

예 6. 아인슈타인의 광전 효과 방정식 EK= hν-W 에 대한 다음 이해는 정확하다.

A. 같은 주파수의 빛으로 같은 금속을 비추면 그 금속에서 탈출한 모든 광전자는 같은 초기 운동 에너지 EK 를 갖게 된다.

수식에서 B w 는 각 광전자가 금속에서 날아갈 때 금속의 양전하 중력을 극복하기 위해 하는 일을 나타냅니다.

함수 W 와 극한 주파수 ν0 사이에는 관계 w = h ν0 이 충족되어야 합니다.

광전자의 최대 초기 운동 에너지는 입사광의 빈도에 비례한다.

해결책: 아인슈타인의 광전 효과 방정식에서 W EK = hν-W 는 광전자가 금속 표면에서 직접 탈출하여 금속의 양전하 중력이 하는 일을 극복하기 때문에 모든 탈출 광전자가 중력을 극복하기 위해 하는 일의 최소값이다. 광전자에 해당하는 초기 운동 에너지는 모든 광전자 중에서 가장 크다. 다른 광전자의 초기 운동 에너지는 이 값보다 작다. 입사광의 주파수가 마침 한계 주파수라면, 마침 일부 광전자가 탈출할 수 있다. 탈출 광전자의 최대 초기 운동 에너지는 0 으로 해석될 수 있으므로 W= hν0 이 있습니다. EK= hν-W 에서 볼 수 있듯이 EK 와 ν 사이의 관계는 선형 함수이지만 비례 관계는 아닙니다. 이 문제는 C 를 선택해야 한다.

셋째, 빛의 파동 입자 이중성

1. 빛의 파동 입자 이중성

간섭, 회절, 편광은 반박할 수 없는 사실로 빛이 파동이라는 것을 알 수 있다. 광전효과와 콤프 턴 효과는 반박할 수 없는 사실로 빛이 입자라는 것을 보여준다. 그래서 현대 물리학은 빛이 파동 입자 이중성을 가지고 있다고 생각합니다.

파동 입자 이중성을 정확하게 이해하십시오.

파동 입자 이중성에 언급된 파동은 대량의 광자에 의미가 있는 확률파입니다. 파동 입자 이중성에 언급된 입자는 불연속성을 가리키며 일종의 에너지이다.

(1) 개별 광자의 효과는 종종 입자성입니다. 대량의 광자의 작용은 왕왕 변동으로 나타난다.

⑵ 높은 광자 명백한 입자; 낮은 v 를 가진 광자는 변동을 표시하는 경향이 있습니다.

⑶ 빛은 전파 과정에서 종종 변동성을 보여줍니다. 그것이 물질과 상호 작용할 때, 왕왕 입자의 형태로 나타난다.

⑷ 광자 에너지 E=hν 및 광자 운동량 표현식에서 볼 수 있듯이 빛의 요동과 입자성은 모순되지 않습니다. 입자성을 나타내는 입자 에너지와 운동량의 계산 공식에는 파동의 특성을 나타내는 물리적 양 (주파수 ν 및 파장 λ) 이 포함되어 있습니다.

응답자: 6 15336- 주술 견습생 1 급 2008-4-5 19:28

제가 >> 에 대해 논평하겠습니다

질문자의 답에 대한 평가: 감사합니다