[注]:两列波发生干涉时,必要有一点条件(即频率相同),产生干涉后,振动加强的点永远加强,反之振动减弱的点永远减弱。“泊松亮斑”与“牛顿环”的区别这两个重要光学现象,非常相似,都是圆开图像,但本质有区别。
泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。这是光的衍射现象;
牛顿环:是用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。 这是光的干涉现象。
33 要掌握“狭义相对论”的两种效应
狭义相对论的“尺缩效应”与“钟慢效应”。其中,有一首趣味诗可以形象描述相对论的“缩尺效应”:某个小伙剑术精,出剌迅捷如流星,由于空间收缩性,长剑变成小铁钉。 34 电磁波谱 与“几何光学、物理光学、原子物理”相关“知识链”
一定要掌握电磁波谱从“长波—短波—微波—红外线——可见光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)—紫外线—X射线—g射线”这一个波长由km(103m)数量级的无线电波(包括长波、短波和微波)到波长只有Å(10-10m)数量级的X、g射线这样一个庞大的“家族”。这个“家族”从最长的无线电波到最短的g射线有一个特别的规律,即:如从紫外线到g射线一定有一个知识链将几何光学、物理光学与原子物理联系在一起。掌握这个“跨度”很大的知识链记牢,那么课本的3-4和3-5中的与光相关的题目就迎刃而解了。如从紫外线到g射线:我们会发现它们的波长越来越短——说明频率越来越高——说明粒子性越来越显著(波动性越来越不明显)——说明越来越不容易发生衍射现象——说明发生干涉(或衍射)条纹的宽度越来越窄——说明越来越容易产生光电效应——说明将它们分别照射一金属板发生光电效应时逸出的光电子(注意与光子的区别)的最大初动能就越来越大——说明通过三凌镜的偏折角越来越大——说明相对于介质的折射率越来越大——说明从介质向空气入射时发生全反射的临界角越来越小——说明在介质中传播的速度越来越小——说明是从原子能级轨道上激发跃迁的能级差越来越大。
35 关于“多普勒效应”、“电流的磁效应”、“霍尔效应”、“光电效应”、“康普顿效应”的比较 这几种重要物理效应,分散在课本中,我们可以集结到一起进行综合比较:
多普勒效应:这是声学中的一种现象,即声源向观察靠近时,观察者将听到声源发出的频率变高,反之背离观察者频率将变低。
电流的磁效应:就是通电导线或导电螺旋管周围产生磁场的现象。
霍尔效应:如友情23所述,就是将载流导体放在一匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流的垂直方向上形成电势差(也叫霍尔电压),这个现象就称之为霍尔效应。
光电效应:就是将一束光(由一定频率的光子组成的)照射到某金属板上,金属板表面立即会有电子逸出的现象(这种电子称之为光电子)。这一效应不仅说明光具有粒子性还说明光子具有能量。
康普顿效应:就是当光在介质中与物质微粒相互作用而向不同方向传播,这种散射现象中,人们发现光的波长发生了变化。这一现象叫康普顿效应,它不仅说明光具有粒子性有能量外还说明光具有动量。 36 掌握人类对“原子、原子核”认识的发展史
谈到原子与原子核首先要记住两个重要人物:一个因为阴极射线而发现电子说明原子内有复杂结构的英国物理学家汤姆孙;一个是因为发现天然放射现象而说明原子核内有复杂结构的法国科学家贝克勒尔。 从物理学史的角度来学习人类对“原子、原子核”认识的发展史,是学好《原子物理学》的一个重要方法。 1、从十九世纪物理学大厦顶上的“两朵乌云”(一朵出现在光的波动理论,另一朵出现在麦克斯韦和玻耳兹曼的能量均分理论)开始,就进行了一次物理学革命,从而揭开了二十世纪的爱因斯坦时代——相对论与量子力学。而人们对物质的组成认识也是从十九世纪末汤姆孙发现从物理学家吕克尔的阴极射线发现了电