处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出 a 、 b 两种可见光, a 光照射某金属表面时有光电子逸出, b 光照射该金属表面时没有光电子逸出,则( )
A . 以相同的入射角射向一平行玻璃砖, a 光的侧移量小于 b 光的
B . 垂直入射到同一单缝衍射装置, a 光的衍射中央亮条纹宽度小于 b 光的
C . a 光和 b 光的频率之比可能是
D . a 光子的动量大于 b 光子的
BD
【分析】
要发生光电效应现象,入射光频率大于该金属的极限频率,据此分析两种光的频率关系,然后根据频率越大,波长越小,折射率越大分析各个选项.
【详解】
A .根据题意可知 a 光频率高于 b 光频率,玻璃砖对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率, b 光的折射率较小,以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后, b 光的折射角较大,所以 b 光侧移量小,即 a 光的侧移量大于 b 光的, A 错误;
B .频率越大,波长越小,通过同一单缝衍射装置时,中央亮条纹宽度越小, B 正确;
C . a 光的频率大,故频率之比不可能为 , C 错误;
D .频率越大,波长越小,即 ,根据 可知 , D 正确。
故选 BD 。
【点睛】
本题关键是知道光的频率越大,则其波长越小,同一光学器件对其的折射率越大,通过同一单缝衍射装置时中央亮条纹宽度越小。
光的衍射:
1.定义:当光照射到小孔或障碍物上时,光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象,叫做光的衍射现象
2.明显衍射条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多.甚至比光的波长还要小
3.形成原因:光的衍射是相干光波叠加的结果,当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处可以看成许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成明暗相间的条纹
衍射图样及条纹特征:
单缝衍射 | 圆孔衍射 | 圆板衍射 |
①单缝衍射条纹的分布是不均匀的,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同。用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央亮条纹最宽最亮。用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中间的色光是紫光,最远离中间的色光是红光。 ②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关,入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 ③缝变窄,通过的光能变少,而光能分布的范围变宽,所以亮纹的亮度降低 |
①衍射图样中,中央亮圆的亮度最大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时得到的图样也不一样,如果用单色光照射时,中间为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环。如果用白光照射时,中间亮圆为白色,周围是彩色圆环。 ②中央是大且亮度最大的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小。 ③只有圆孔足够小时,才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。 ④用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,中央圆形亮斑的直径越大。 ⑤白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色同心圆环。 ⑥圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱 |
①圆板阴影区的中央有个亮斑——泊松亮斑。 ②圆板阴影区的周围有明暗相问的圆形衍射条纹 ③亮环或暗环的间距随半径的增大而减小,即越向外条纹越窄 |
光的干涉和衍射的比较:
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