【种花家务·物理】4-6-11本章复习(光的波动性)『数理化自学丛书6677版』
【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』,此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版,并于1977年正式再版的基础自学教材,本系列丛书共包含17本,层次大致相当于如今的初高中水平,其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我写的注解。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版,即80年代的改开版,改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容,直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版,首先是因为6677版保留了很多古早知识,让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小,即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材,不该被埋没在故纸堆中,是故才打算利用业余时间,将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。
第六章光的波动性
【山话|| 本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿;功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳;热量的单位卡路里等于4.186焦耳;电荷的单位静库(1库伦=3×10⁹静库);电势的单位静伏等于300伏特。另外这套老教材中力的单位常用公斤、克等,但如今是不允许的,力是不能使用质量单位的。】
本章提要
1、波的干涉就是两列波迭加在一起时,出现振动最强和振动最弱互相间隔开来的现象,产生干涉现象的条件是:两列波波长相同,并且在同一均匀媒质中传播。干涉现象是波动性质的主要表征,光具有干涉现象,表明光具有明显的波动特性。
2、波的衍射就是波在传播的途径中遇到迎面挡住的孔或障碍物时,绕到孔的外面或障碍物的后面继续传播的现象。产生衍射现象的条件是:孔或障碍物的大小不比波长长很多。能够发生衍射现象也是波的重要属性之一;光的衍射再一次证明光具有波动特性。
3、把复色光(白光)分解成单色光的现象,叫做光的色散。白光的色散现象表明复色光是由许多频率不同的单色光组合而成的,单色光的颜色是由它的频率决定的,不同频率的色光在真空(或空气)中传播的速度是相同的;在媒质中的传播速度比真空中的传播速度小,并且光的频率不同,传播速度也不同,根据公式可知,各种频率的单色光折射率就不同。这就是复色光通过棱镜能够发生色散的缘故。
4、透明体的颜色是由它所能透过的色光来决定的。不透明体的颜色是由它所能反射的色光来决定的。混合颜料的颜色是由组成它的颜料共同反射的色光来决定的。
5、
复色光经过色散以后,按波长(或频率)依次排列而成的光带叫做光谱,光谱按产生的方法可以分为发射光谱和吸收光谱两大类。
发射光谱是由发光体发出的光直接生成的光谱;吸收光谱是由温度很高的光源发出来的白光,通过温度较低的蒸汽或气体以后生成的光谱。
发射光谱由于产生的情况不同又可以分为连续光谱和明线光谱等。由炽热的固体或液体发出来的光生成连续光谱;由炽热的蒸汽或气体发出来的光生成明线光谱。
每一种元素的吸收光谱里暗线的位置,跟它的明线光谱里明线的位置,总是互相一致的。
6、红外线是波长较可见光长、频率较小的不可见光,它的特性是:热辐射作用强,能穿透大气层和云雾,可使特制的底片感光等。
7、紫外线是波长较可见光短、频率较大的不可见光,它的特性是:荧光作用强,有生理作用,能使照相底片感光等。
8、伦琴射线是波长比紫外光更短、频率更大的不可见光,它是由高速电子束冲击在金属的表面上产生的,这种射线有很强的贯穿本领,有杀菌作用,能影响动物的细胞组织,能激发荧光物质发荧光,使照相底片感光,并且具有使气体电离的本领。
9、麦克斯韦电磁学说指出:光现象实质上是一种电磁现象,光波是一种频率很大的电磁波。
复习题六
1、什么是波的干涉现象?产生干涉现象的条件是什么?什么是波的衍射现象?产生衍射现象的条件又是什么?
2、用手将两片干净的玻璃片捏在一起,它们中间夹着一层空气薄膜,将玻璃片的表面迎着洒有食盐的烛焰,这时在玻璃表面上就会看见明暗相间的条纹,试做这个实验,并说明理由。
3、用针尖在硬纸片上戳一个小而光滑的针孔,通过这个小孔来观察一个体积很小的光源,例如手电筒中小电珠的灯丝,这时会看见什么现象?试做这个实验。
4、白光通过棱镜时为什么会发生色散现象?
5、什么是连续光谱、明线光谱和吸收光谱?它们各是在怎样的情况下生成的?
6、什么是标识谱线?对于同一种元素来说,它的明线光谱中的光谱线和吸收光谱中的光谱线相互间有什么关系?
7、根据物质的连续光谱能不能确定它的化学成分?为什么?
8、红外线、紫外线和伦琴射线各有些什么重要的特性?
9、光的电磁学说的内容是什么?试将各种电磁波按波长由短到长排列成电磁波谱来。