红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。
?红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。
种 类 红外线 紫外线 X射线 面 一切物体都能发出 一切高温物体能发出 应 阴极射线射到固体表穿透能力强 人体透视、金属探伤 产 生 质 热效应 化学效遥感、遥控、加热 荧光、杀菌、合成VD2 主要性应用举例 ?实验证明：物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm和物体温度T之间满足关系λ
。可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中，可以根据接收m? T = b（b为常数）
到的恒星发出的光的频率，分析其表面温度。
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?可见光频率范围是3.9-7.5×10Hz，波长范围是400-770nm。
5.光的偏振(以下新教材适用)
?光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
?光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。 ?自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自
光振动垂
然光。
直于纸面 ?偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面
上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角
光振动 恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏
振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。 在纸面
（二）例题分析
例1：用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有：
A.如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大 B.如果增大双缝之间的距离，Δx 将增大
C.如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大
D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大
解：公式?x?l?中l表示双缝到屏的距离，d表示双缝之间的距离。因此Δx与单缝
d到双缝间的距离无关，于缝本身的宽度也无关。本题选C。
例2：登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小
紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5，所要消除的紫外线的频
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率为8.1×10Hz，那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？
解：为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强，因此光程差应该是波长的整数倍，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的
-7/-7
1/2。紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10m，在膜中的波长是λ=λ/n=2.47×10m，
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因此膜的厚度至少是1.2×10m。
例3：平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有： A.在衍射图样的中心都是亮斑
B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽
C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑
D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的
解：从课本上的图片可以看出：A、B选项是正确的，C、D选项是错误的。
例4：为了转播火箭发射现场的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播电台和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m，电视台用的电磁波波长为0.566m。为了不让发射场附近的小山挡住信号，需要在小山顶上建了一个转发站，用来转发_____信号，这是因为该信号的波长太______，不易发生明显衍射。
解：电磁波的波长越长越容易发生明显衍射，波长越短衍射越不明显，表现出直线传播性。这时就需要在山顶建转发站。因此本题的转发站一定是转发电视信号的，因为其波长太短。
例5：右图是伦琴射线管的结构示意图。电源E给灯丝K加热，从而发射出热电子，热电子在K、A间的强电
K A E 场作用下高速向对阴极A飞去。电子流打到A极表面，激发出高频电磁波，这就是X射线。下列说法中正确的有： P Q A.P、Q间应接高压直流电，且Q接正极 B.P、Q间应接高压交流电
C.K、A间是高速电子流即阴极射线，从A发出的是X射线即一种高频电磁波 D.从A发出的X射线的频率和P、Q间的交流电的频率相同
解：K、A间的电场方向应该始终是向左的，所以P、Q间应接高压直流电，且Q接正极。从A发出的是X射线，其频率由光子能量大小决定。若P、Q间电压为U，则X射线的频率最高可达Ue/h。本题选AC。
例6：有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振 B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振
C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
解：机械能中的横波能发生偏振。自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。本题应选BD。
二、光的粒子性
（一）知识要点
1.光电效应
?在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。）
?光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν0，只有ν≥ν0才能发生光电效应；②瞬时性（光电子的产生
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不超过10s）。
?爱因斯坦的光子说。光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量E跟光的频率ν成正比：E=hν
?爱因斯坦光电效应方程：Ek= hν -W（Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。）
2.康普顿效应
在研究电子对X射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
（二）例题分析
例1：对爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W，下面的理解正确的有： A.只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EK
B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功 C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W= hν0 D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比 解：爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W中的W表示从金属表面直接中逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功，因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值。对应的光电子的初动能是所有P 光电子中最大的。其它光电子的初动能都小于这个值。若入射光的V 频率恰好是极限频率，即刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光A 电子的最大初动能是0，因此有W= hν0。由EK= hν-W可知EK和ν之间是一次函数关系，但不是成正比关系。本题应选C。 K
例2：如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为
A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV
解：电流表读数刚好为零说明刚好没有光电子能够到达阳极，也就是光电子的最大初动能刚好为0.6eV。由EK= hν-W可知W=1.9 eV。选A。
例3、硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,下列表述正确的是 A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
答案：A 解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，硅光电池中吸收了光子能量的电子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关，频率越高，光电子的最大初动能越大，只有频率超过极限频率的光照射到硅光电池上才能产生光电效应.