4．如图所示的刀片的影的轮廓为什么模糊不清？

【答案】

各种不同形状的物体都能使光发生衍射，刮胡须刀片的阴影模糊不清，是光通过刀片边缘发生衍射的结果。“泊松亮斑”（如下图）的形成也是小圆板边缘衍射的结果。当我们用刀片制成0.1 mm的狭缝时，虽然缝宽为光波波长的几百倍，仍然能看到明显的衍射条纹，也是由于光在刀片的边缘发生衍射的结果。

 

5．两列_____________的光波相遇时会出现干涉现象，光的干涉现象说明光具有_______性。

【答案】

振动情况完全相同，波动

 

6．薄膜干涉是由于光照射到薄膜上时，从膜的_________和_________分别反射，形成_________相同的两列波，发生干涉现象。

【答案】

前表面，后表面，振动频率

 

7．双缝干涉实验装置中，单缝的作用是_____________，双缝的作用是_________，屏上观察到的现象是_________。

【答案】

获得线光源，获得相干光源，明暗相间的干涉条纹

 

8．红光和紫光通过双缝干涉装置所成的干涉条纹的相同处是_________，不同处是_________。白光形成的双缝干涉条纹的中央是_________，外侧是_________。

【答案】

明暗相间的条纹，红光的条纹间距比紫光的条纹间距大，白色，彩色条纹

 

9．肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_________现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_________现象；通过狭缝观看烛光时呈现的彩色是_________现象。

【答案】

干涉，色散，衍射

 

10．凡是波都具有衍射现象，而把光看做直进的条件是___________________________；要使光产生明显的衍射条件是____________________________________。

【答案】

衍射现象不明显，障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多

 

11．下列情况中，能产生明显衍射的是（    ）

（A）光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多

（B）光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比

（C）光的波长等于孔或障碍物的大小

（D）光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多

【答案】

BC

 

12．下列有关泊松亮斑的说法正确的是（    ）

（A）泊松亮斑只能在实验中看到，无法用波动理论解释

（B）泊松亮斑既可以在实验中看到，又可以用波动理论证明

（C）泊松亮斑只是一种理论假设，没有被实验证明

（D）泊松亮斑是指用光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑

【答案】

BD

 

13．在双缝干涉实验中，屏上出现的条纹情况是（    ）

（A）中心处的明条纹宽度比两侧的明条纹宽度大

（B）各种不同色光的明条纹间距一样大

（C）相同装置中红光的明条纹间距比紫光的明条纹间距大

（D）相同装置中紫光的明条纹间距比红光的明条纹间距大

【答案】

C

 

14．由两个不同光源所发出的两束白光照在同一点上，不会产生干涉现象，这是因为（    ）

（A）白光是由很多不同波长的光所组成的

（B）两个光源发出的光，其光强不相同

（C）不同波长的光的速度不同，

（D）两个光源是彼此独立、不相干的光源

【答案】

D

 

15．一束白光通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是（    ）

（A）各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同

（B）各色光的速度不同，造成条纹间距不同

（C）各色光的强度不同

（D）各色光通过双缝的距离不同

【答案】

A

 

16．用单色光做双缝干涉实验，P从中央O点开始计数，光屏上某点P恰处于第三条亮纹。现改用频率较高的单色光照射，装置的其他条件不变，那么（    ）

（A）P处仍为第三条亮纹

（B）P处可能是第四条亮纹

（C）P处可能是第二条亮纹

（D）若将光屏向双缝移近一些，在P处可能看到第二条亮纹

【答案】

B

 

17．用单色平行光照射单缝，观察单缝衍射现象，下列说法中正确的是（    ）

（A）缝越窄，衍射现象越显著

（B）缝越宽，衍射现象越显著

（C）照射光的波长越长，衍射现象越显著

（D）照射光的波长越短，衍射现象越显著

【答案】

AC

 

18．下列对衍射现象的定性分析，不正确的是（    ）

（A）光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象

（B）障碍物的宽度与光的波长相差不多时有明显衍射现象

（C）光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据

（D）光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论

【答案】

D

 

19．下列关于衍射的说法中，正确的是（    ）

（A）衍射现象中衍射花样的明暗条纹的出现是光干涉的结果

（B）双缝干涉中也存在着光衍射现象

（C）影的存在是一个与衍射相矛盾的客观事实

（D）一切波都可以产生衍射

【答案】

BD

 

20．关于电磁波的产生，下列说法中正确的是（    ）

（A）X射线是原子的内层电子受激发而产生的

（B）红外线与无线电波产生的机理相同

（C）紫外线与X射线产生的机理相同

（D）所有的电磁波都是由原子的内、外层电子受激发产生的

【答案】

AC

【解析】

电磁波按照产生的原因不同，赋予不同的名称，它们的本质是相同的。自由电子的周期性振荡产生无线电波，原子的外层电子受到激发后产生红外线和可见光，原子的内层电子受到激发后产生紫外线和X射线，原子核受到激发后产生γ射线。

 

21．下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（    ）

（A）红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用来在医学上做人体透视

（B）过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康

（C）电磁波中频率最大的γ射线，最容易用来观察衍射现象

（D）紫外线和X射线都可以使感光底片感光

【答案】

D

 

22．将光波与声波比较，下列说法中，错误的是（    ）

（A）光波是电磁波，能在真空中传播；声波是机械波，不能在真空中传播

（B）光波是横波，声波是纵波

（C）光波与声波都有反射、折射、干涉和衍射现象

（D）当光波和声波由空气进入水中以后，它们各自的频率都不变，波速和波长都减小

【答案】

D

 

23．认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几种说法，不正确的理由是（    ）

（A）真空中传播速度相同

（B）都能发生反射、衍射、折射等现象

（C）传播都不依靠别的介质

（D）都是由振荡电路中自由电子的运动产生的

【答案】

D

 

25．对红外线的作用和来源，正确的叙述有（    ）

（A）一切物体都在不停地辐射红外线

（B）红外线有很强的荧光效应

（C）红外线最显著的作用是热作用

（D）红外线容易穿过云雾烟尘

【答案】

AC

 

26．关于光的偏振，下列说法正确的是（    ）

（A）所有的波都具有偏振现象

（B）横波具有偏振现象，纵波没有偏振现象

（C）垂直于波传播方向的狭缝能使横波产生偏振

（D）偏振是横波的特性之一

【答案】

BD

 

27．各种电磁波按波长由小到大排列的次序是___________、___________、___________、___________、___________、___________，其中可见光的频率范围是___________。具有显著热作用的是___________；具有显著化学作用的是___________；穿透本领特别强的是___________。

【答案】

无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线，3.9×10¹⁴～7.5×10¹⁴ Hz，红外线，X射线？，γ射线

 

28．在垂直于光传播方向的平面内包含___________的光，叫做自然光。经过起偏器后，在垂直传播方向的平面内的光只沿___________振动，这种光叫做偏振光。

【答案】

各种振动方向，某一个方向

 

29．广播收音机中波段的接收频率是535～1605 kHz，可见光的波长范围是400～770 nm，则可见光的频率范围是无线电波中波段频率范围的多少倍？（提示：根据波长、波速的关系，算出可见光的频率范围，两者相比即得。）

【答案】

3.36×10⁸

 

30．“……研究表明，从无线电波到了射线，本质上都是电磁波，光是一种电磁波，……”请你简要回答有哪些研究能证实以上结论。为什么说光是一种电磁波？

【答案】

提示：可以从麦克斯韦的理论研究，赫兹的实验研究，以及在太阳光中发现红外线、紫外线等过程，说明光是一定频率范围内的电磁波。

 

31．简要说说爱因斯坦是如何用“光子说”解释光电效应现象的。

【答案】

 当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收。电子吸收光子能量后，动能立刻就增加了。如果电子动能足够大，能够克服内部原子核对它的引力，就可以离开金属表面逃逸出来，成为光电子，这就是光电效应。金属表面上的电子，只有获得足够的能量，才能克服金属原子核的引力从金属中逃逸出来。光子频率小于某个值时，电子获得的能量不足以克服金属原子核的束缚从金属中逃逸出来，则不会发生光电效应，因此存在极限频率，光照射金属时，一个光子的能量全部被某个电子吸收，该电子的动能立即增大，不需要有一个积累能量的过程，因此，光电子的产生都几乎是瞬时的。

 

32．当用紫外线照射锌板时，锌板会带_______电，说明锌板_______电子，这种现象叫做_______。为了解释上述现象的规律，著名科学家_______提出了“光子说”。

【答案】

正，表面发射出，光电效应，爱因斯坦

 

33．“光子说”指出，在空间传播的光不是连续的，而是_______，每一份叫做一个_______，它的能量等于_______，其中h称为普朗克常量，h＝6.63×10^-34 J·s。在某种介质中，光子的能量为4.4×10^-19 J，波长为3×10^-7 m，则该光的频率为_______Hz。

【答案】

一份一份的，光子，hν，6.64×10¹⁴

 

34．从光的_______现象以及光的_______说，我们认识了光的波动性；而从光的_______现象，认识了光还具有_______，物理学家的研究成果告诉我们光具有_______。

【答案】

干涉和衍射，电磁，光电效应，粒子性，波粒二象性

 

35．对于光电效应的研究结果，下列叙述中不正确的是（    ）

（A）入射光的频率必须大于极限频率时才能产生光电效应

（B）光电子的发射几乎是瞬时的

（C）发生光电效应时，单位时间里照射到金属表面的光子数目越多，则单位时间内从金属表面逸出的光电子数会越多

（D）发生光电效应时，从金属表面逸出的光电子的速度大小均相等

【答案】

D

 

36．可见光、无线电波和X射线所对应的每个光子的能量最大的和最小的分别是（    ）

（A）X射线和可见光               （B）X射线和无线电波

（C）可见光和X射线               （D）可见光和无线电波

【答案】

B

 

37．可见光光子能量的数量级为（    ）

（A）10^-13 J          （B）10^-16 J          （C）10^-19 J          （D）10^-22 J

【答案】

C

 

38．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，采用下列措施，可能产生光电效应的是（    ）

（A）换用强度更大的紫外线照射                   （B）换用X射线照射

（C）换用极限频率较大的金属                      （D）换用极限波长较大的金属

【答案】

BD

 

39．光电管问世后不久，工程师把它应用到电影技术中，发明了有声电影，如图所示是电影放映机的原理示意图。请你简要说明有声电影的制作和放映过程。

【答案】

提示：利用光电管把光信号转换为电信号。

 

40．当用一束紫外线照射安装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是（    ）

（A）验电器内的金属箔带正电               （B）有电子从锌板上飞出来

（C）有正离子从锌板上飞出来               （D）锌板吸收空气中的正离子

【答案】

AB

 

41．三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λ_A＞λ_B＞λ_C，则（    ）

（A）用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发出光电效应现象

（B）用入射光A和B照射金属c，金属c可发生光电效应现象

（C）用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象

（D）用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象

【答案】

CD

 

42．下列关于光子的说法中，正确的是（    ）

（A）在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子

（B）光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大

（C）光子的能量由光的频率决定，其能量与它的频率成正比

（D）光子可以被电场加速

【答案】

AC

 

43．光电管是一种把_______信号转换成_______信号的器件，它主要用于自动化装置及_______等技术装置里。

【答案】

光，电，摄像

 

44．在水中，波长为400 nm的光子的能量为_______J（已知光在真空中的速度与在水中的速度之比为1.33，普朗克常量h＝6.63×10^-34 J·s）。

 

【答案】

3.74×10^-19

 

45．能使金属钠产生光电效应的单色光的极限频率是6.0×10¹⁴ Hz。根据能量守恒定律，用频率是7.0×10¹⁴ Hz的紫光照射金属钠，产生光电子的最大初动能是_______J。

【答案】

6.63×10^-20

 

46． 下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（    ）

（A）有的光是波，有的光是粒子

（B）光子与电子是同样的一种粒子

（C）光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著

（D）大量光子产生的效果往往显示出粒子性

【答案】

C

【解析】

既不能认为光是宏观的机械波，也不能认为是宏观的粒子。在某些条件下我们可以观察到它的波动性，在某些条件下我们可以观察到它的粒子性，所以说光是一种具有波粒二象性的微观物质。

 

47．为了说明光的本性，牛顿和惠更斯分别将光比作什么？这两种学说在解释光现象上各有哪些成功之处和不足之处？

【答案】

牛顿将光比作沿直线前进的“弹丸”，惠更斯把光比作和“水波”一样的机械波。牛顿的微粒说可以解释光的直线传播、反射规律以及光在障碍物后形成的影等现象，但在解释光的折射、独立传播现象时遇到困难，惠更斯的波动说可以解释光的折射、独立传播等现象，无法说明为什么光能在真空中传播，而机械波的传播是需要介质的。

 

48．牛顿通过跟弹性粒子的类比提出光的微粒说；惠更斯通过跟水波、声波的类比提出光的波动说。谈谈如何认识类比法的成功与不足。

【答案】

大家都知道，类比法是古今中外的科学家常用的一种思想方法，由这种思想方法得出的结论虽然不一定可靠，但在逻辑思维中却很富有创造性。例如，库仑把静电相互作用与万有引力类比；磁又与电类比等等，惠更斯也是利用类比法的思想来研究光的本性的。惠更斯说：“我们对声音在空气中传播所知道的一切，可能会导致我们理解光的传播方式。”惠更斯正是应用具有创造性的思维方式——类比法，才确信光也“像声音一样”，是以“波的形式来传播的”。

但需要注意，类比法是一种由特殊到特殊的逻辑思维方法，所以由类比法推出的结论往往带有一定的局限性。这是因为进行类比的两个对象除了有相似的一面以外，还有差异的一面，正足这种差异，限制了类比法的作用，惠更斯的光的波动说之所以没有战胜牛顿的微粒说，除了有许多其他方面的原因外，其中一个重要的原因就是他在应用类比法时没有充分注意到光与声的不同点，以至于使他自己陷入困境。

 

49．17世纪荷兰物理学家_______提出光的波动说，认为光是______。

【答案】

惠更斯，像机械波一样的波

 

50．著名物理学家牛顿提出光的_______说，认为光是_______。

【答案】

微粒说，沿直线前进的弹性粒子束

 

51．有下列几种光现象：

（A）光的直线传播；

（B）光的反射；

（C）光在两种介质界面同时发生反射和折射；

（D）几束光相遇后彼此毫无妨碍地继续向前传播。

在上述光现象中，光的微粒说能够解释的有_______，光的波动说能够解释的有_______。

【答案】

A、B，C、D

 

52．19世纪末，人们终于认识到光既具有_______性，又具有_______性，即光具有_______性。

【答案】

波动，粒子，波粒二象

 

53．以下说法中正确的是（    ）

（A）牛顿用微粒说可成功地解释光的直进和反射

（B）惠更斯的波动说可以成功地解释光的反射、折射、叠加等现象

（C）微粒说可以很好地解释光的叠加、干涉现象

（D）波动说可以很好地解释光的直线传播产生影等现象

【答案】

AB

 

54．有关光的波粒二象性，下列说法中不正确的是（    ）

（A）光子既有粒子性也有波动性

（B）个别光子表现为粒子性，大量光子表现为波动性

（C）光直线传播时表现为粒子性，发生干涉时表现为波动性

（D）干涉条纹中，明条纹处是光子能到达的，暗条纹处是光子不能到达的

【答案】

C

 

55．下列说法不正确的是（    ）

（A）光是一种机械波                             （B）光是一种电磁波

（C）光子相当于高速运动的质点            （D）光的直线传播只是宏观近似规律

【答案】

AC

 

56．介质中某光子的能量是E，波长是λ，则此光子在真空中的速度与在该介质中的速度之比为（    ）

（A）\(\frac{{\lambda E}}{h}\)                    （B）\(\frac{{\lambda E}}{ch}\)             （C）\(\frac{{ch}}{\lambda E}\)                    （D）\(\frac{{h}}{\lambda E}\)

【答案】

C

 

57．红光在玻璃中的波长与绿光在真空中的波长相等，若红光在真空中和玻璃中的速度之比是7∶5，则红光与绿光在真空中的波长之比为_______，红光与绿光的频率之比是______。

【答案】

7∶5， 5∶7

 

58．在光电效应中，能否产生光电效应由_______决定，用波长为0.490 μm的绿光去照射下表中各种金属，能发生光电效应的是_______；从_______金属表面逸出的光电子的初动能最大。

金属名称	铯	钠	锌	银	铂
极限波长λ0 /μm	0.660 0	0.500 0	0.372 0	0.260 0	0.196 2

 

【答案】

照射光的频率，钠和铯，铯