高中物理选修3-5知识点框架

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原子的能级
玻尔的原子模型
⑴原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)
a.电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最
后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。

b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线
状光谱事实相矛盾。

⑵玻尔理论
上述两个矛盾说明，经典电磁理论已不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：
①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。

②跃迁假设：原子从一个定态(设能量为Em)跃迁到另一定态(设
能量为En)时，它辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由这两
个定态的能量差决定，即hv=Em-En
③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。

原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。

⑶玻尔的氢子模型：
①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上，利用经典电磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条可能
轨道的半径，以及电子在各条轨道上运行时原子的能量，(包括电子
的动能和原子的热能。

)
②氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。

按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。

其中n=1的定态称为基态。

n=2以上的定态，称为激发态。

能级
(1)在波的原则理论中，原子只能处于一系列不连续的能量状态，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量叫做能级
①基态:在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最
近的轨道上运动，这种定态叫基态，这是电子的稳定状态
(2)原子能级跃迁
①从高能级向低能级跃迁时放出光子
②从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞(用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量).原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子。

而从
某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。

(如在基态，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所以吸收的能量
除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能)
(3)能级跃迁时需注意的几个问题
①应注意一群氢原子与一个氢原子的区别
一个氢原子核外只有一个电子，在一次跃迁时只能辐射或吸收一个光子，因而只能辐射或吸收某一特定频率的光谱，所以一个氢原子处于量子数为n的'激发态时，可辐射的光谱条数为N=n-1;而一群氢原子处于量子数为n的激发态时，由于向各个低能级跃迁的可能性均存在。

②应注意区别跃迁与电离
③注意区别直接跃迁与间接跃迁
当原子从一种能量状态向另一种能量状态跃迁时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁，两种情况下辐射或吸收光子的可能性及频率可能不同
④注意入射光子与入射电子的不同
a.如果入射的是光子，那么光子的能量必须是某两个能级的能量差，才会被原子吸收
b.如果是在电子碰撞下引起原子的跃迁，则要求入射电子的能量大于或等于两能级的差值。

此时电子的动能可全部被原子吸收，也可能部分被原子吸收
(4)跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化
①从较低能级向较高能级跃迁时，动能减小，势能增加，总能量增加;
②从较高能级向较低能级跃迁时，动能增加，势能减小，总能量减小
一、产生电荷的方式
1.摩擦起电：
(1)正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;
(3)实质：电子从一物体转移到另一物体;
2.接触起电：
(1)实质：电荷从一物体移到另一物体;
(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;
(3)电荷的中和：等量的异种电荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电性，这种现象叫电荷的中和;
3.感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电;
(1)电荷的基本性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;
(2)实质：使导体的电荷从一部分移到另一部分;
(3)感应起电时，导体离电荷近的一端带异种电荷，远端带同种电荷;
4.电荷的基本性质：能吸引轻小物体;
二、电荷守恒定律
电荷既不能被创生，亦不能被消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中，电荷的总量不变。

三、元电荷
一个电子所带的电荷叫元电荷，用e表示。

1.e=1.6×10-19c;
2.一个质子所带电荷亦等于元电荷;
3.任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;
四、库仑定律
真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

电荷间的这种力叫库仑力。

1.计算公式：F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N.m2/kg2)
2.库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)
3.库仑力不是万有引力;
五、电场
电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。

1.只要有电荷存在，在电荷周围就一定存在电场;
2.电场的基本性质：电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;。