【学霸优课】2017届物理一轮复习课件:15-2 近代物理初步
第15讲近代物理初步课件课件
【典例2】(多选)(2013·天津北辰区二模)钚(Pu)是一种具有
放射性的超铀元素。已知钚的一种同位素
239 94
Pu
的半衰期为
24
100年,其衰变方程为
239 94
Pu
X
4 2
He
,下列有关说法
正确的是( )
A.X原子核中含有143个中子
B.80个
239 94
Pu
经过24
100年后一定还剩余40个
C.衰变发出的γ射线是频率很大的电磁波,具有很强的穿透
能力
D.由于衰变时释放巨大能量,根据E=mc2,衰变过程总质量增
加
【解题探究】 (1)核反应过程遵循_质__量__数__守恒和_电__荷__数__守恒。 (2)半衰期是一个_统__计__规律,是针对_大__量__原__子__核__衰变规律的 总结。 (3)γ射线的组成是_高__频__电__磁__波__,速度为_光__速__。
源,其一种裂变反应式是
U 235
92
10
n
144 56
Ba
89 36
Kr
310 n。下列说
法正确的有( )
A.上述裂变反应中伴随着中子放出
B.铀块体积对链式反应的发生无影响
C.铀核的链式反应可人工控制
D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响
【解析】选A、C。核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两 个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应,A选项正确; 铀块要发生链式反应需达到一定的体积,B选项错误;链式反 应可人工控制用以建立核电站,C选项正确;原子核的半衰期 由原子核本身的性质决定,与其所处的环境或状态无关,D选 项错误。
优质公开课教学课件精选近代物理初步
解析:原子核经1次α衰变和1次β衰变后质量数减4,核电
荷数减1(先减2再加1),故A错误;发生α衰变是放出
4 2
He,发生
β衰变是放出电子
0 -1
e,设发生了x次α衰变和y次β衰变,则根据
质量数和核电荷数守恒有:2x-y+91=92,4x+234=238,解
得x=1,y=1,故衰变过程为1次α衰变和1次β衰变,故B正
Kr两部分,并产生
3
个中子.要使链式反应发
生,裂变物质的体积要 大于 (选填“大于”或“小于”)它
的临界体积.
(2)取质子的质量mp=1.672 6×10-27 kg,中子的质量mn= 1.674 9×10-27 kg,α粒子的质量mα=6.646 7×
10-27 kg,光速c=3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能.
[自主突破]
1.(2018·武汉模拟)(多选)已知氢原子处于激发态的能量En
=
E1 n2
,式中E1为基态的能量,E1=-13.6
eV.对于处于n=4激
发态的一群氢原子来说,可能发生的辐射是( BC )
A.能够发出五种能量不同的光子
B.能够发出六种能量不同的光子
C.发出的光子的最大能量是12.75 eV,最小能量是0.66
根据质量数和核电荷数守恒有:2x-y+86=92,4x+222=
238,解得x=4,y=2,故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰
变,故D错误.
6.(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发
电,
235 92
U是核电站常用的核燃料.
235 92
U受一个中子轰击后裂变
成
144 56
Ba和
高考物理一轮复习第15章近代物理初步第2讲原子和原子核课件
发生 β 衰变,同时伴随着 γ 辐射。
(3)两个重要的衰变 ①23982U→23940Th+42He; ②23940Th→23941Pa+-01e。 2.半衰期 放射性元素的原子核有 04 _半__数___发生衰变所需的时间。 3.α 衰变、β 衰变和 γ 辐射的实质 (1)α 衰变:核内两个中子和两个质子结合得比较紧密,作为一个整体 从较大的原子核内发射出来。 (2)β 衰变:核内的一个中子转化为一个质子,同时放出一个电子。
(3)典型的聚变反应方程 21H+31H→42He+10n+17.60 MeV。
一 堵点疏通 1.α 粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很 小的核上。( √ ) 2.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱,也成功的解释了氦原子光谱。 ( ×) 3.氢原子可以吸收任何能量的光子而发生跃迁。( × ) 4.氢原子光谱是线状的,不连续的,波长只能是分立的值。( √ ) 5.β 射线中的电子来源于原子核外电子。( × )
4.质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程 E= 03 __m__c_2 _,原子核的质量必然比组成它的核子的
质量和要小 Δm,这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能 ΔE= 04 __Δ_m__c_2___。
知识点
裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 Ⅰ
1.重核裂变
(1)定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量
中子都为一个单位质量。
(4)同位素:具有相同 21 __质__子__数___、不同 22 __中__子__数___的原子。同位素 在元素周期表中的 23 _位__置___相同,具有相同的 24 __化__学__性质。
3.放射性的应用与防护 (1)放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。 例如:2173Al+42He→3105P+10n,3105P→3104Si+01e。 有 25 _天__然___放射性同位素和 26 __人__工__放射性同位素两类。 (2)应用:工业测厚、放射治疗、作 27 __示__踪__原__子____等。 (3)防护:防止过量射线对人体组织的伤害。
高考物理一轮复习基础知识梳理 近代物理初步1课件
随堂针对训练
考技案例导析
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶,行为的教育,然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 14、孩子在快乐的时候,他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力,这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性,感知会使儿童心灵升华,为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 18、人自身有一种力量,用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量,一旦他这样做,就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/182022/1/18
Ek=hν-W0(Ek 是光电子的最大初动能;W0 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).
(1)光电子也是电子,光子的本质是光,注意两者 的区别.
(2)光电效应方程研究的对象是从金属表面逸出的光电 子,其列式依据为能量的转化和守恒定律.
波粒二象性
1.粒子的波动性:实物粒子也具有波动性性,满足如下关
系:ν=Eh和 λ=hp,这种波为德布罗意波,也叫物质波. 2.光的波粒二象性 光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机
的统一体,其表现规律为: (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的
作用效果往往表现为波动性.
电子的干涉条纹验证了物质波是概率波,康普顿效 应则证明了光的粒子性.
能发生光电效应.
高考物理一轮复习基础知识梳理 近代物理初步2课件
[解析] (1)设运动氢原子的速度为 v0,完全非弹性碰撞 后两者的速度为 v,损失的动能 ΔE 被基态氢原子吸收.
考技案例导析
一、对氢原子能级图的理解和应用 1.氢原子的能级图(如图)
2.理解 (1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定 态. (2)横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数,右端的数字 “-13.6,-3.40…”表示氢原子的能级,能级公式为: En=En21 E1=-13.6 eV (3)相邻横线间的距离不相等,表示相邻的能级差不等, 量子数越大,相邻的能级差越小.
(1)巴耳末系是氢原子在可见光区的一组谱线,在红 外光区和紫外光区也有类似的谱线系.
(2)原子跃迁条件 hν=Em-En 只适用于光子和原子作用 而使原子在各定态之间跃迁的情况.对于光子和原子作用而 使原子电离时,只要入射光的能量 E≥13.6 eV,原子就能吸 收光子的能量,对于实物粒子与原子作用使原子激发时,实 物粒子的能量大于或等于能级差即可.
4. 氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化 (1)原子能量:En=Ekn+Epn=En21,随 n 增大而增大,其中 E1=-13.6 eV. (2)电子动能:电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力, 即 ker22=mvr2,所以 Ekn=12kern2,随 r 增大而减小. (3)电势能 通过库仑力做功判断电势能的增减. 当轨道半径减小时,库仑力做正功,电势能减小;反之, 轨道半径增大时,电势能增加.
如果是一个氢原子,向低能级跃迁时最多发出的光子数 为(n-1).
高中物理专题十三 近代物理初步(讲解部分)PPT课件
光
产生
谱 线状谱
特点
连续分布的包含从红光到紫光各种色光的光谱 由炽热的固体、液体,高压气体产生 只含有一些不连续的亮线的光谱,又称为原子光谱
产生
由单原子的稀薄气体或金属蒸气产生
带状谱
特点
由一系列光谱带组成
产生
由分子辐射产生
高温物体发出的白光通过某种物质后,某些波长的光被物质吸收后形成的光谱
特点
连续光谱的背景上出现一些暗线
(1)证明了爱因斯坦光子说的正确性 (2)揭示了光子不仅具有能量,还具有动量 (3)揭示了光具有粒子性的一面 (4)证实了在微观粒子的单个碰撞事件中动量守恒定律和能量守恒定律仍然成立
说明 光子的动量
由动量的定义有p=mc,结合光子能量E=hν、爱因斯坦的质能方程E=mc2及
c=λν可得p= h 。
λ
|W νc
|
,而tanθ
=h,即图像中纵轴截距的绝对值在数值上等于金属的逸出功。
由题给条件无法求单位时间逸出的光电子数。
答案 ABC
考点二 原子、原子核
考向基础
栏目索引
一、原子的核式结构 1.α粒子散射实验与原子核式结构 1909—1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔 的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进, 但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们 几乎被“撞”了回来。 为了解释α粒子的大角度散射现象,卢瑟福在1911年提出了核式结构模 型。在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,它集中了原子的全部正电荷 和几乎全部的质量,带负电的电子在核外空间绕核运动。
四、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性
课标版高考物理二轮复习 第15讲 近代物理初步(可编辑PPT)
A.用频率为ν1的光照射时,光电子的最大初速度为 2emU1
B.用频率为ν2的光照射时,光电子的最大初速度为 e2Um2
C.阴极K金属的逸出功为W= e(U1ν2 U2ν1) ν1 ν2
D.阴极K金属的极限频率是ν0=
U1ν2 U1
U2ν1 U2
答案 ACD 在阳极A和阴极K之间加上反向电压,逸出的光电子在反向电
所处的化学状态和外部条件没有关系。
(2)公式:N余=N原·(1 ) τt ,m余=m原·( 1) τt (t表示衰变时间,τ表示半衰期)
2
2
3.衰变次数的确定方法
先由质量数的改变确定α衰变的次数,然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
1.(2018福建宁德质检)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国
在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有
放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高患癌的风险。已知钚的一种同位
素 239 94
Pu的半衰期为24
100年,其衰变方程为 92439 Pu→X 42 He+γ,下列有关说法正
确的是 ( )
A.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,穿透能力很强
答案 ABC 由德布罗意波可知A、C正确;运动的微观粒子,达到的位置具 有随机性,而没有特定的运动轨道,故B正确;由德布罗意理论知,宏观物体的德布 罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,D错误。
方法技巧 对光电效应的四点提醒 (1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率。 (2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光。 (3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关。 (4)光电子不是光子,而是电子。
高考物理一轮复习课件近代物理
件近代物理
汇报人:XX
20XX-01-21
• 近代物理概述 • 原子结构与原子核 • 放射性现象与核反应 • 粒子与波 • 相对论基础 • 高考真题解析与备考策略
目录
01
近代物理概述
近代物理的发展历程
17-18世纪
20世纪中叶至今
经典物理学时期,牛顿力学、热力学 和电磁学等理论建立。
Байду номын сангаас
05
相对论基础
狭义相对论的基本原理
相对性原理
物理定律在所有惯性参照系中都具有 相同的形式,即不存在绝对静止的参 照系。
光速不变原理
在任何惯性参照系中,光在真空中的 传播速度都是恒定的,与光源和观察 者的运动状态无关。
广义相对论的基本原理
等效原理
在局部区域内,无法区分均匀引力场和加速参照系中的物理效应。
按照知识点和题型对历年高考物理真题进行 分类,帮助学生了解高考物理的命题规律和 趋势。
高考物理真题解题技巧
针对不同类型的题目,介绍相应的解题技巧和方法 ,提高学生的解题速度和准确性。
高考物理真题答案及解析
提供历年高考物理真题的答案及详细解析, 帮助学生理解题目背后的物理原理和思想。
备考策略与建议
制定复习计划
现代物理学时期,粒子物理、凝聚态 物理、天体物理等领域蓬勃发展。
19世纪末-20世纪初
物理学危机与革命,黑体辐射、光电 效应等问题挑战经典理论,量子力学 和相对论诞生。
近代物理的研究对象
01
02
03
微观粒子
研究原子、分子、原子核 和基本粒子等微观粒子的 结构和相互作用。
宏观物质
研究物质的宏观性质和行 为,如热力学、电磁学等 。
高考物理一轮复习 第十三章 动量 近代物理初步 第1讲课件
[解析] (1)篮球原高度为 h,与地面第一次碰前瞬时速 度为 v0= 2gh= 2×10×0.8 m/s=4 m/s
由 v2=2gh 可知 碰后的速度为 v1=0.8v0=0.8×4 m/s=3.2 m/s 选向上为正方向,由动量定理有 I=mv1-(-mv0)=1.8 mv0=1.8×0.5×4 N·s=3.6 N·s
定
律来处理。
巩固小练
判断正误 (1)动量越大的物体,其质量越大。(×) (2)两物体动能相等,动量一定相等。(×) (3)物体所受合力不变,则动量也不改变。(×) (4)物体沿水平面运动,重力不做功,其冲量为零。(×) (5)物体所受的合力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。(√) (6)系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。(×) (7)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两 球碰前的动量大小一定相同。(√)
(1)对于给定的物体,若动能发生变化,则动量一定也
联系
发生变化;若动量发生变化,则动能不一定发生变化
(2)都是相对量,都与参考系的选取有关,通常选取地 面为参考系
2.应用动量定理解题的步骤 (1)确定研究对象:可以是单个物体,也可以是几个物体组成 的系统。 (2)进行受力分析:分析研究对象以外的物体施加给研究对象 的力。 (3)分析运动过程,选取正方向,确定初、末状态的动量以及 整个过程合力的冲量。 (4)列方程:根据动量定理列方程求解。
的方向上用动量定理。
p2 (4)动能和动量的关系:Ek= 2m 。 2.动量守恒定律
(1)动量守恒定律的内容 如果一个系统 不受外力 ,或者 所受外力的矢量和为零 ,
这个系统的总动量保持不变。
同一
(2)常用的四种表达式 ①p= p′ ,系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动
高考物理一轮专题复习课件近代物理初步
在量子力学中,物理量(如位置、动 量、能量等)用算符来表示。算符作 用于波函数,可以得到相应物理量的 本征值和本征态,从而了解微观粒子 的性质和行为。
量子测量是指对微观粒子状态的观测 和测量。在量子力学中,测量会导致 波函数坍缩到某个本征态上,使得测 量结果具有随机性和不确定性。量子 测量是连接理论预测和实验验证的桥 梁,对于理解量子力学的基本原理和 验证理论预言具有重要意义。
吸收作用
射线被物质原子吸收,将能量 传递给原子,使原子发生能级
跃迁或电离。
射线探测方法和技术
闪烁计数器
利用射线与闪烁体相互 作用产生的可见光或紫
外光进行探测。
盖革计数器
利用射线与气体相互作 用产生的电离现象进行
探测。
半导体探测器
利用射线与半导体材料 相互作用产生的电荷进
行探测。
照相法
利用射线与感光材料相 互作用产生的潜影进行
激光冷却技术在原子喷泉中的应用: 原子喷泉是一种利用激光冷却技术实 现的高精度测量装置,可用于测量时 间、长度等物理量。在原子喷泉中, 利用激光冷却技术将原子冷却到接近 绝对零度,然后利用微波场对原子进 行操控和测量,从而获得极高的测量 精度和稳定性。
激光冷却技术在量子计算中的应用: 量子计算是一种基于量子力学原理的 计算方式,具有在某些特定问题上比 传统计算机更快的计算能力。而激光 冷却技术在量子计算中发挥着重要作 用。利用激光冷却技术可以将量子比 特(qubit)冷却到接近绝对零度, 从而消除热噪声对量子计算的影响, 提高量子计算的精度和可靠性。
测不准关系的意义
测不准关系在量子力学中具有重要地位,它表明微观粒子的 状态不能完全确定,而是以一种概率分布的形式存在。这一 原理对于理解量子现象、发展量子技术具有重要意义,同时 也对经典物理观念产生了深远影响。
高考物理一轮复习:第十五章 近代物理初步
(2)光谱的分类
(3)光谱分析 利用原子的 特征谱线 分析和确定物质的组成成分的方法.
3.玻尔理论、能级 (1)玻尔原子模型 ①轨道假设:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核 做圆周运动,电子绕核运动的可能轨道 是量子化的.
②定态假设:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的 状态,因而具有不同的能量,即 原子的能量 是量子化的.这些 具有确定能量的稳定状态称为定态,在各个定态中,原子是稳定 的,不向外辐射能量.
第十五章 近代物理初步
复习目标定位
1.氢原子光谱(Ⅰ) 2.氢原子的能级结构、能级公式(Ⅰ) 3.原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 (Ⅰ) 4.放射性同位素(Ⅰ) 5.核力、核反应方程(Ⅰ) 6.结核能、变反应堆(Ⅰ) 8.放射线的危害和防护(Ⅰ) 9.波粒二象性(Ⅰ) 10.光电效应(Ⅰ) 11.爱因斯坦光电效应方程 (Ⅰ)
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度 无关 ,随入射光频 率的增大而增大.
(3)入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一 般不超过10-9 s.
(4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流强度与入射光 的强度成正比 .
特别提醒 (1)照射光的频率决定着能否发生光电效应和光电子的最大 初动能. (2)光电子是金属表面受光照射逸出的电子,光电子也是电 子,并非光子.
下的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek= 12mev2 .
[基础自测] 1.光电效应实验中,下列表述正确的是( ) A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关 D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子
解析:要产生光电效应,入射光的频率必须大于最小频率, 即极限频率,当入射光的频率小于极限频率时,不管光的强度多 大,都不会产生光电效应,与光照时间无关,故选项D正确,选 项A、B错误;对同一种金属,入射光的频率越大,光电子的最 大初动能越大,需要的遏止电压越大,C正确.
高中物理一轮复习教案:15.2 近代物理初步
考点二 近代物理初步基础点知识点1 光电效应、波粒二象性 1.光电效应 (1)定义照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象。
(2)光电子光电效应中发射出来的电子。
(3)光电效应规律①每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应。
低于这个频率的光不能产生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
③光电效应的发生几乎瞬时的,一般不超过10-9s 。
④当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。
2.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光的能量子,简称光子,光子的能量ε=hν。
其中h =6.63×10-34 J·s 。
(称为普朗克常量)(2)逸出功W 0:使电子脱离某种金属所做功的最小值。
(3)最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
(4)遏止电压与截止频率①遏止电压:使光电流减小到零的反向电压U c 。
②截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫作该种金属的截止频率(又叫极限频率)。
不同的金属对应着不同的极限频率。
(5)爱因斯坦光电效应方程 ①表达式:E k =hν-W 0。
②物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k =12m e v 2c 。
3.光的波粒二象性与物质波 (1)光的波粒二象性①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。
②光电效应说明光具有粒子性。
③光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性。
(2)物质波 ①概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波。
高考物理新课标一轮复习课件单元近代物理初步
钋和镭的发现不仅丰富了元素周期表,而且为放射性研究 开辟了新领域。它们在医学、工业、科研等领域有着广泛 的应用,如治疗癌症、制造核武器等。
放射性元素的衰变规律
衰变定义
放射性元素是不稳定的,它们会 自发地发生衰变,放出射线并转 变为另一种元素。这种过程称为 衰变。
衰变类型
根据放出的射线和衰变产物的不 同,衰变可分为α衰变、β衰变和 γ衰变三种类型。
模型意义
卢瑟福的原子核式结构模型成功地解释了α粒子散射实验,揭示了原子的内部结构,为原 子物理学的发展奠定了基础。
玻尔的氢原子理论
理论背景
为了解决经典电磁理论无法解释原子 稳定性和光谱线规律的问题,玻尔在 1913年提出了氢原子理论。
理论意义
玻尔的氢原子理论第一次将量子观念 引入原子领域,提出了定态和跃迁的 概念,成功地解释了氢原子光谱的实 验规律。
物质的基本结构和相互作用
近代物理研究物质的基本粒子(如电子、质子、中子等)以及它们之间的相互作用力( 如电磁力、弱相互作用力、强相互作用力等)。
微观世界的运动规律
近代物理研究微观粒子(如原子、分子、基本粒子等)的运动规律,包括量子力学和统 计力学等领域。
宇宙的基本结构和演化
近代物理还研究宇宙的基本结构、起源、演化和未来,包括宇宙学、天体物理学等领域 。
04
粒子与波
德布罗意的物质波理论
01
物质波概念
02
物质波波长公式
03
物质波的实验验证
德布罗意在1924年提出,所有微 观粒子都具有波动性,这种波称 为物质波或德布罗意波。
λ=h/p,其中h为普朗克常量,p 为粒子动量。该公式揭示了粒子 动量与其物质波波长的关系。
高考物理一本二轮复习课件专题五近代物理初步
广义相对论简介
01
02
03
等效原理
在局部区域内,无法区分 均匀引力场和加速参照系 中的惯性力。
广义协变原理
物理定律在任意参照系中 都具有相同的形式,即物 理定律的广义协变性。
引力场方程
描述了物质分布如何决定 时空几何结构,以及时空 几何结构如何影响物质运 动。
核裂变过程
重核吸收中子后变得不稳定,分裂成两个中等质 量核,同时释放能量和中子。这些中子又会引发 其他重核的裂变,形成链式反应。
核聚变过程
轻核在高温高压环境下克服库仑斥力,相互接近 并聚合成较重核,同时释放巨大能量。聚变反应 需要极高的温度和压力条件才能实现。
核能在军事、能源等领域的应用
军事应用
核裂变反应释放的能量可用于制造原子弹和氢弹等核武器。这些武器具有极大的破坏力和杀伤 力,对国家安全具有重要意义。
能源应用
核裂变和核聚变反应释放的能量可用于发电。核电站利用核裂变反应产生的热量加热水,产生 蒸汽驱动涡轮机发电。未来还有可能利用核聚变反应开发更清洁、高效的能源。
THANKS
感谢观看
激光的特性
方向性好、亮度高、单色性好、相干性强。
激光的应用
在科研、工业、医疗、通信等领域有广泛应用,如激光切割、激 光打印、激光治疗等。
光电子学基本原理和器件
光电子学基本原理
研究光和电子的相互作用,包括光的发射、传播、接收和转换等 过程。
光电子器件
包括光源、光探测器、光调制器等,是实现光电子系统的基础元件 。
03 原子核的稳定性
比结合能越大,原子核越稳定。
放射性现象及其规律
2017版高考物理一轮复习 第十三章 动量 近代物理初步 第2讲课件
波粒二象性 2.爱因斯坦光电效应方程(Ⅱ)
主干知识· 中回扣——忆教材 夯基提能
1.光电效应及其规律 (1)光电效应现象 在光的照射下,金属中的 电子 从表面逸出的现象,发射出来 的电子叫 光电子 。
(2)光电效应的产生条件 入射光的频率 大于 金属的极限频率。 (3)光电效应规律 ①每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须 大于 这 个极限频率才能产生光电效应。
2.[多选]如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的 最大初动能随入射光频率的变化图线, 普朗克常量 h=6.63×10
-34
J·s,由图可知(
)
A.该金属的极限频率为 4.27×1014 Hz B.该金属的极限频率为 5.5×1014 Hz C.该图线的斜率表示普朗克常量 D.该金属的逸出功为 0.5 eV
3.应用光电效应方程 Ek=hν-W0 时, 注意能量单位电 子伏和焦耳的换算(1 eV=1.6×10
-19
J) 。
1.(2016· 兰州模拟)在光电效应实验中,飞飞 同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三 条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、 丙光),如图所示。则可判断出( A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动 能 )
3.[多选]用如图所示的光电管研究光电效应, 用某种频 率的单色光 a 照射光电管阴极 K,电流计 G 的指针发生偏 转。而用另一频率的单色光 b 照射光电管阴极 K 时,电流 计 G 的指针不发生偏转,那么( )
A.a 光的频率一定大于 b 光的频率 B.只增加 a 光的强度可使通过电流计 G 的电流增大 C.增加 b 光的强度可能使电流计 G 的指针发生偏转 D.用 a 光照射光电管阴极 K 时通过电流计 G 的电流是 由d到 c
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1 E -13.6eV。 (3)氢原子的能级公式:En= n2 1 (n=1,2,3,„),其中 E1 为基态能量,其数值为 E1= 2 n r1 (n=1,2,3,„),其中 r1 为基态半径,又称玻尔半径,其数值为 r1 (4)氢原子的半径公式:rn=
=0.53×10-10m。 (5)氢原子的能级图 能级图如图所示。
1 1 1 (3) 氢原子光谱的实验规律:巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式 = R 2- 2 (n = λ 2 n
3,4,5,„R 是里德伯常量,R=1.10×107 m-1)。 (4)光谱分析:利用每种原子都有自己的 特征谱线 可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分,且灵 敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
专题十五 动量守恒与近代物理初步 (选修3-5)
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考点二
近代物理初步
撬点· 基础点 重难点
基础点 知识点 1 1.光电效应 (1)定义 照射到金属表面的光,能使金属中的 电子 从表面逸出的现象。 (2)光电子 光电效应、波粒二象性
光电效应
中发射出来的电子。
(3)光电效应规律 ①每种金属都有一个极限频率,入射光的频产生光电效应。 ②光电子的最大初动能与入射光的 强度 无关,只随入射光频率的增大而 增大 。 ③光电效应的发生 几乎瞬时 的,一般不超过 10-9s。 ④当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成 正比 。
2.爱因斯坦光电效应方程 (1)光子说:在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光的能量子,简称光子, 光子的能量 ε=
hν 。其中 h=6.63×10-34 J· s。(称为普朗克常量)
(2)逸出功 W0:使电子脱离某种金属所做功的 最小值 。 (3)最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的 电子 吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有 的动能的最大值。 (4)遏止电压与截止频率 ①遏止电压:使光电流减小到零的反向电压 Uc。 ②截止频率:能使某种金属发生光电效应的 最小 频率叫作该种金属的截止频率(又叫极限频率)。不 同的金属对应着不同的极限频率。
(5)爱因斯坦光电效应方程 ①表达式:Ek=hν- W0 。 ②物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是 hν,这些能量的一部分用来克服金属的
逸出功 W0 ,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能 Ek=
1 mev2 c 2
。
3.光的波粒二象性与物质波 (1)光的波粒二象性 ①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 波动 ②光电效应说明光具有 (2)物质波 ①概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率 大 的地方,暗条纹 是光子到达概率 小 的地方,因此光波又叫概率波。 ②物质波
可达 0.99c 偏转 较强 较弱
(4)放射性同位素的应用与防护 ①放射性同位素:有 天然 同。 ②应用:消除静电、工业探伤、作 示踪原子 ③防护:防止放射性对人体组织的伤害。 (5)原子核的衰变 ①衰变:原子核放出 α 粒子或 β 粒子,变成另一种 原子核 的变化称为 原子核 的衰变。 ②分类 α β
h 任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长 λ= p
粒子 性。
性。
③光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的 波粒二象 性。
,p 为
运动物体的动量,h 为普朗克常量。
知识点 2
氢原子光谱、能级 (频率)和强度分布的记录,
1.氢原子光谱 (1)光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的 波长 即光谱。 (2)光谱分类
2.玻尔理论及能级结构 (1)玻尔理论 ①定态:原子只能处于一系列 不连续 的能量状态中,在这些能量状态中原子是 稳定 然绕核运动,但并不向外辐射能量。 ②跃迁:电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会放出能量为 hν 的光子,这个光 子的能量由前后两个能级的能量差决定,即 hν= Em-En 。(h 是普朗克常量,h=6.63×10-34 J· s) ③轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因 此电子的可能轨道也是 不连续的 。 (2)几个概念 ①能级:在玻尔理论中,原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值,叫作能级。 ②基态:原子能量 最低 的状态。 ③激发态:在原子能量状态中除基态之外的其他的状态。 ④量子数:原子的状态是不连续的,用于表示原子状态的 正整数 。 的,电子虽
(3)三种射线的比较 名称项目 组成 带电量 质量 符号 速度 垂直进入电场或 磁场的偏转情况 贯穿本领 对空气的 电离作用 α 射线 高速氦核流 2e 4mp
4 2He
β 射线
高速电子流
γ 射线 光子流(高频电磁波) 0 静止质量 为零 γ c
不偏转 最强 很弱
-e mp 1836
-1
0
e
可达 0.1c 偏转 最弱 很强
质量数,Z 表示核电荷数。 c.X 元素的原子核的符号为A Z X,其中 A 表示
2.天然放射现象 (1)天然放射现象 元素 自发 地放出射线的现象,首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现,说明 原子核 具有复 杂的结构。 (2)放射性和放射性元素 物质发射某种看不见的射线的性质叫 放射性 。具有放射性的元素叫 放射性 元素。
③原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积 很小 ,但几乎占有全部 质量 ,电子在 正电体的 外面运动。
(3)原子核的组成 ①原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为 核子 。质子带正电,中子不带电。 ②基本关系。 a.核电荷数=质子数(Z)=元素的原子序数= 核外电子数 b.质量数(A)= 核子数 =质子数+中子数。 。
知识点 3
原子结构、原子核
1.原子核的组成 (1)电子的发现:英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了 电子 ,提出了原子的“枣糕模型”。 (2)原子的核式结构 ①1909~1911 年,英籍物理学家
卢瑟福
进行了 α 粒子散射实验,提出了核式结构模型。 α
②α 粒子散射实验的结果:绝大多数 α 粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有 少数 粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于 90° ,也就是说它们几乎被“撞了出来”,如图所示。