近代物理主要知识点及思考题答案

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近代物理实验思考题答案

近代物理实验思考题答案

近代物理实验思考题答案【篇一:近代物理实验练习题参考答案】txt>一、填空1.核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的度非常小,用最先进的电子显微镜也不能观察到,只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。

2.用百分比表示的能量分辨率定义为: r?最大计数值一半处的全宽度?v?100%。

能量分辨率值峰位置的脉冲幅度v0越小,分辨能力越强。

3.?有三种,它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。

4.对于不同的原子,原子核的质量不同而使得里德伯常量值发生变化。

5.汞的546.1nm谱线的塞曼分裂是反常塞曼效应。

6.由于氢与氘的能级有相同的规律性,故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。

7.在塞曼效应实验中,观察纵向效应时放置1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光。

8.射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气泡室、火花室等。

这些探测器大多用于高能核物理实验。

信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。

根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种,这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。

9.测定氢、氘谱线波长时,是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底片上,利用线性插值法来进行测量。

10.在强磁场中,光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。

11.原子光谱是线状光谱。

12.原子的不同能级的总角动量量子数j不同,分裂的子能级的数量也不同。

13.盖革-弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质,可以分为①有机管和②卤素管两大类。

坪特性是评价盖革-弥勒计数管的重要特性指标。

包括起始电压、坪长、坪斜等。

一只好的计数管,其坪长不能过短,对于③有机管,其坪长不能低于150伏,对于④卤素管,其坪长不能低于50伏。

坪斜应在⑤0.1----0.01%每伏___以下。

计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左1/3-1/2__处。

14.由于光栅摄谱仪的色散接近线性,所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。

高考物理最新近代物理知识点之原子核知识点总复习附答案解析

高考物理最新近代物理知识点之原子核知识点总复习附答案解析

高考物理最新近代物理知识点之原子核知识点总复习附答案解析一、选择题1.从法国物理学家贝克勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线开始,人类开启了对原子核的研究并和平利用核能,以下说法正确的是( )A .核聚变反应中平均每个核子质量亏损比核裂变反应中平均每个核子质量亏损小B .查德威克用氮核轰击铍核的核反应方程是: 94121042611Be He C H e -+→++C .人类第一次实现的原子核的人工转变的核反应是:1441717281N He O H +→+D .α射线和β射线来自原子核,γ射线是原子核外电子跃迁时辐射出的光子流2.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。

下列说法符合历史事实的是( )A .卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子B .爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说C .贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核D .查德威克利用α射线轰击氮原子核获得了质子 3.下列说法正确的是A .原子核经过一次α衰变,质量数减少4B .氢原子从激发态向基态跃迁只能吸收特定频率的光子C .只要强度足够大的光照射金属就能发生光电效应现象D .将放射性物质放在密闭的铅盒内,可以延长它的半衰期 4.下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是 A .粒子散射实验 B .光电效应实验 C .中子的发现 D .氢原子光谱的发现5.若元素A 的半衰期为4天,元素B 的半衰期为5天,则相同质量的A 和B ,经过20天后,剩下的质量之比m A :m B A .1:2B .2:1.C .30:3D .31:306.太阳内部发生核反应方程,该反应出现了质量亏损下列说法正确的是A .x 是负电子,反应过程放出能量B .x 是正电子,反应过程放出能量C .x 是负电子,反应过程吸收能量D .x 是正电子,反应过程吸收能量7.下列核反应方程及其表述中错误的是( )A .2424011121Na Mg e -→+是原子核的β衰变B .427301213150He Al P n +→+是原子核的人工转变 C .42412121He H He H +→+是原子核的α衰变D .235192141192036560U n Kr Ba 3n +→++是重核裂变8.对原子的认识,错误..的是 A .原子由原子核和核外电子组成 B .原子核的质量就是原子的质量 C .原子核的电荷数就是核中的质子数 D .原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值9.下列四幅图是教材中的几个实验装置图,科学家提出原子核式结构的实验装置是( )A .B .C .D .10.原子核反应有广泛的应用,如用于核电站等。

2020物理高考备考专题《近代物理初步》(附答案解析版)

2020物理高考备考专题《近代物理初步》(附答案解析版)

专题十一 近代物理初步高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向:①原子的能级跃迁;②原子核的衰变规律;③核反应方程的书写;④质量亏损和核能的计算;⑤原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等.选修命题会涉及有关原子、原子核或量子理论、动量问题,且动量问题一般以计算题的形式,其它问题则以填空或选择性填空形式出现.知识点一、原子结构模型特别提醒:(1)原子的跃过条件:h ν=E 初-E 终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.(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.知识点二、原子核的变化1.几种变化方式的比较2.各种放射线性质的比较3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较图13-1如图13-1所示,在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大,γ不偏转;区别是:在磁场中偏转轨迹是圆弧,在电场中偏转轨迹是抛物线.如图13-1丙图中γ肯定打在O点;如果α也打在O点,则β必打在O点下方;如果β也打在O点,则α必打在O点下方.知识点三、核力与质能方程的理解1.核力的特点(1)核力是强相互作用的一种表现,在它的作用范围内,核力远大于库仑力.(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10-15 m之内.(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.2.质能方程E=mc2的理解(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏损.(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律,生成的γ射线虽然静质量为零,但动质量不为零,且亏损的质量以能量的形式辐射出去.特别提醒:在核反应中,电荷数守恒,质量数守恒,质量不守恒,核反应中核能的大小取决于质量亏损的多少,即ΔE=Δmc2.高频考点一原子结构氢原子光谱例1.图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656 nm,下列叙述正确的有()A.四条谱线中频率最大的是HδB.用633 nm的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时,最多产生3种谱线D.如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hβ也可以使该金属发生光电效应【答案】AC【解析】频率最大的光子对应的能量最大,即跃迁时能量差最大,故从n=6跃迁到n=2的频率最大,选项A正确;原子跃迁过程中,吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差,选项B错误;从n=3向低能级跃迁时,可以是从3→2、2→1或者是3→1,即有三种频率不同的光子,选项C正确;光电效应与光照的时间无关,Hδ光子的能量最大,故其他光子不一定可以使该金属产生光电效应,选项D错误.【变式探究】下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是()A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天,100克21083Bi经过10天后还剩下50克【解析】γ射线是光子流,故A错误;氢原子辐射光子后,由高能级向低能级跃迁,半径减小,绕核运动的动能增大,故B正确;太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变,故C错误;100克21083Bi经过10天即2个半衰期还剩下122×100克=25克,故D错误.【答案】B【变式探究】(多选)下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【解析】玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型,选项A错误;紫外线有荧光效应,故B 选项正确;天然放射现象中的γ射线不带电,在电场或磁场中不发生偏转,选项C错误;观察者与波源互相远离,由多普勒效应可知接收到的频率变小,故选项D正确.【答案】BD高频考点二天然放射现象核反应核能例2.(2019·天津卷)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。

高三物理近代物理学知识点

高三物理近代物理学知识点

高三物理近代物理学知识点高三物理近代物理学知识点1摩擦力内容归纳1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。

说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。

3、摩擦力的方向:①静摩擦力的方向总跟接触切,并与相对运动趋势方向相反。

②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。

说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。

(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

4.摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。

具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。

③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。

(2)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。

说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。

②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。

③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。

5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。

高三物理近代物理学知识点2万有引力公式1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}●电场1.电势差U:电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差。

近代物理实验思考题答案

近代物理实验思考题答案

近代物理实验思考题答案一、夫兰克—赫兹实验1解释曲线I p -V G2形成的原因答;充汞的夫兰克-赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子。

电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I 。

2实验中,取不同的减速电压V p 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么?答;减速电压增大时,在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大,一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。

总的来说到达极板的电子数减小,因此极板电流减小。

3实验中,取不同的灯丝电压V f 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么?答;灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大,灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下,单位时间到达极板的电子数增加,从而极板电流增大。

灯丝电压不能过高或过低。

因为灯丝电压的高低,确定了阴极的工作温度,按照热电子发射的规律,影响阴极热电子的发射能力。

灯丝电位低,阴极的发射电子的能力减小,使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少,从而使板极A 所检测到的电流减小,给检测带来困难,从而致使A GK I U 曲线的分辨率下降;灯丝电压高,按照上面的分析,灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。

但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加,同时电子的初速增大,引起逃逸电子增多,相邻峰、谷值的差值却减小了。

二、塞曼效应1、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂?答;若光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同。

后人称此现象为塞曼效应。

原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。

总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用?答;略3、如何判断F-P 标准具已调好?答;实验时当眼睛上下左右移动时候,圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。

高考物理选修3-5近代物理全总结

高考物理选修3-5近代物理全总结

近代物理知识点总结盘州市第七中学王富瑾一、原子结构汤姆孙:1、研究阴极射线管发现了电子(十九世纪三大发现之一),并测定其比荷,但没有测出电子的电荷量(电荷量由密立根通过油滴实验测出),说明原子可分,有复杂内部结构。

2、提出葡萄干——面包模型。

卢瑟福:1、进行了α粒子散射实验。

实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子的偏转超过了90°,极个别原路返回。

2、提出原子核式结构模型。

在原子中心有一个很小的核(10-15m左右),原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的的电子在核外空间绕核做高速旋转。

波尔:提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的光谱(仅能解释氢原子光谱)。

波尔原子结构假说:1、轨道:电子绕核运行的可能轨道是不连续的。

2、定态:原子只能处于一系列不连续的、稳定的能量状态(定态),在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。

3、跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或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hν=E2-E1。

(h是普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s)。

4、能级图:原子在各个定态时的能量值称为原子的能级.它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量E n(包括动能和势能).5、光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录。

高频考点:1、物理学史的识记。

2、卢瑟福α粒子散射实验的实验现象和结论。

3、跃迁发生的条件:(1)光子的能量恰等于两能级之差,hν=E2-E1(2)光子能量高于基态能量,则电子逸出,多余能量转化为电子的动能。

(3)若吸收的是电子能量,则电子能量大于两能级只差也可发生跃迁。

4、高能级向低能级跃迁时可能放出的光子种类:(1)一群原子核放出光的种类为:。

(2)一个原子核最多放出的光种类:n-1种。

高考物理系统性复习 第十四章 近代物理初步 章末总结(附解析)

高考物理系统性复习 第十四章  近代物理初步 章末总结(附解析)

第十四章近代物理初步章末总结【要点归纳】一、光电效应及光电效应方程1.有关光电效应的问题主要有两个方面,一是关于光电效应现象中有关规律的判断,二是应用光电效应方程进行简单的计算.处理该类问题关键是掌握光电效应的规律,明确各物理量之间的决定关系.2.光电效应的规律是:①截止频率ν0,是能使金属发生光电效应的最低频率,这也是判断能否发生光电效应的依据.若ν<ν0,无论多强的光照射时,都不能发生光电效应;②最大初动能E k,与入射光的频率和金属的逸出功有关,与光强无关;③饱和光电流与光的强度有关,在入射光频率不变的情况下,光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数.3.光电子的最大初动能跟入射光的能量hν、金属逸出功W0的关系为光电效应方程,表达式为E k=hν-W0,反映了光电效应现象中的能量转化和守恒.二、波粒二象性1.大量光子产生的效果显示出波动性,比如干涉、衍射现象中,如果用强光照射,在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹,波动性体现了出来;个别光子产生的效果显示出粒子性.如果用微弱的光照射,在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点,粒子性充分体现;但是如果微弱的光在照射时间加长的情况下,在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性,倾向于干涉、衍射的分布规律.这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据.2.光子和电子、质子等实物粒子一样,具有能量和动量.和其他物质相互作用时,粒子性起主导作用.3.光子的能量与其对应的频率成正比,而频率是波动性特征的物理量,因此ε=hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系.4.对不同频率的光,频率低、波长长的光,波动性特征显著;而频率高、波长短的光,粒子性特征显著.5.光在传播时体现出波动性,在与其他物质相互作用时体现出粒子性.6.处理光的波粒二象性的关键是正确理解其二象性,搞清光波是一种概率波.三、原子的核式结构1.电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子.2.α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,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.3.三个原子模型的对比. 原子模型 实验基础原子结构成功和局限“枣糕”模型 电子的发现原子是一个球体,正电荷均匀分布在球内,电子镶嵌其中可解释一些实验现象,但无法说明α粒子散射实验核式结构模型 卢瑟福的α粒子散射实验 原子的中心有—个很小的核,全部正电荷和几乎全部质量集中在核里,电子在核外运动成功解释了α粒子散射实验,无法解释原子的稳定性及原子光谱的分立特征玻尔的原子模型氢原子光谱的研究在核式结构模型基础上,引入量子观念成功解释了氢原子光谱及原子的稳定性,不能解释较复杂原子的光谱现象说明:认识原子结构的线索:气体放电的研究→阴极射线→发现电子→汤姆孙的“枣糕”模型――――――→α粒子散射实验卢瑟福核式结构模型――――――――→氢原子光谱的研究玻尔模型四、氢原子的能级 能级公式1.氢原子的能级和轨道半径.氢原子的能级公式:E n =1n 2E 1(n =1,2,3,…),其中E 1为基态能量,E 1=-13.6 eV .氢原子的半径公式:r n =n 2r 1(n =1,2,3,…),其中r 1为基态半径,又称玻尔半径,r 1=0.53×10-10m.2.氢原子的能级图.(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,-3.4,…”表示氢原子的能级.(3)相邻横线间的距离,表示相邻的能级差,量子数越大,相邻的能级差越小. (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁条件为:hν=E m -E n . 注:原子跃迁条件hν=E m -E n 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.对于实物粒子与原子作用使原子激发时,粒子能量大于或等于能级差即可.原子跃迁发生的光谱线条数N =C 2n =n (n -1)2,是一群氢原子,而不是一个,因为某一个氢原子有固定的跃迁路径.五、核反应及其规律1.核反应:原子核的变化叫做核反应。

高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析

高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析

高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析一、选择题1.用相对论的观点判断,下列说法错误的是()A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B.在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C.在地面上的人看来,以10km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D.当物体运动的速度v≪c时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计2.下列说法正确的是________.A.物体做受迫振动时,振幅与物体本身无关B.光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的C.火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮D.全息照相技术是光的衍射原理的具体应用3.研究下列物体的运动,不适合使用经典力学描述的是()A.行驶的自行车 B.接近光速运动的粒子C.投出的篮球 D.飞驰的汽车4.关于科学家在物理学上做出的贡献,下列说法正确的是A.奥斯特发现了申磁感应现象B.爱因斯坦发现了行星运动规律C.牛顿提出了万有引力定律D.开普勒提出了狭义相对论5.下列说法中正确的是( )A.光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是不同的B.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变宽D.声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率6.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

以下叙述中,正确的说法是()A.牛顿发现万有引力定律,并测出了万有引力常量B.爱因斯坦提出:在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速c都一样C.开普勒在牛顿万有引力定律的基础上,导出了行星运动的规律D.由爱因斯坦的质能方程可知,质量就是能量,质量和能量可以相互转化7.下列说法正确的是A.做简谐运动的单摆,其振动能量与振幅和摆球质量无关B.泊松亮斑是光的干涉现象,全息照相利用了激光的衍射原理C.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的D.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象8.假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺,同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺,则下列说法正确的是()A.甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B.甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C.乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D.乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同9.自然界中有质量的实际物体运动的最大速度不会超过()A.空气中的光速B.真空中的光速C.电子绕原子核运动的速度D.宇宙飞船运动的速度10.有关宇宙的理解,下列说法中正确的是()A.质量越大的恒星寿命越长B.太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧C.在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高D.由于光速有限,因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去11.下列说法正确的是A.爱因斯坦建立了相对论B.开普勒发现万有引力定律C.牛顿测出了万有引力常量D.卡文迪许发现行星运动三大定律12.下列说法正确的是()A.可以利用紫外线的热效应对物体进行烘干B.根据麦克斯韦的电磁理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波C.光的偏振现象证明了光是一种纵波D.火车以接近光速行驶时,我们在地面上测得车厢前后的距离变小了13.有两只对准的标准钟,一只留在地面上,另一只放在高速飞行的飞船上,则下列说法正确的是()A.飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢B.地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢C.地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快D.因为是两只对准的标准钟,所以两钟走时快慢相同14.如图所示,假设一根10cm长的梭镖以接近光速穿过一根10cm长静止的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的。

近代物理期末复习及部分题解答

近代物理期末复习及部分题解答


答:温度低于某一温度(称为临界温度) 时,金属和合金的电阻几乎为零的性质 叫超导电性
8、磁通量子化 。
答:通过超导环的闭合线的磁通量只能 是某一最小值的整数倍的现象,叫磁通量 子化。 9、超晶格: 用人工方法制备、厚度在10nm~1μm之 间的人工周期性材料叫超晶格。
10、集成电路 将许多个晶体二极管,晶体三极管,电 阻,电容,电感等按一定顺序和功能紧 密的聚集在一块晶片或一个陶瓷基片上 形成的集成电路块叫集成电路。1平方 厘米上的电子元件个数叫集成度。 11、原子能;12、激光;13:粒子数反 转;14、地震的震级;15、纳米粒子的 线度效应;16、量子计算机;17、地震 的烈度;18、原子核的结合能。




它在传播遇到介质分界面时,满足反射定 律、折射定律,在一定条件下有全反射、 全偏振、漫反射和能量吸收现象;光有能 量:能量密度(单位体积)W与光矢量振 幅平方成正比; 光照到物体上时,对物体有压强、压强与 温度成正比; 光它是由光子这种粒子组成。光子的能量E、 动量p与光的波长λ、频率γ的关系为: E=hγ、p=h/λ。(h为普郎克常数); 对有机物分子生长起促进或破坏作用等。
7、简述导体、半导体、绝缘体在宏观 和微观,特别是在导电性和能带结构上 的区别。 答:(1)在导电性上的区别: 导体的导电性好,电阻率很小;绝缘 体的导电性极差,基本上不导电,电 阻率在108~1020欧姆· 米之间;半导体 的导电性介于导体与绝缘体之间,电 阻率在10-4~10-7欧姆· 米。
子)构成的小球、核子间几乎没有相互作 用,并在核这个球体中运动,核子是费米 子。

(2)、原子核的液滴模型

该模型认为核是原子核类似于一个不可压 缩的、带正电荷的理想液滴,核子视为液 滴分子。

《大学物理》近代物理学练习题及答案解析

《大学物理》近代物理学练习题及答案解析

《大学物理》近代物理学练习题及答案解析一、简答题1、简述狭义相对论的两个基本原理。

答:爱因斯坦相对性原理: 所有的惯性参考系对于运动的描述都是等效的。

光速不变原理: 光速的大小与光源以及观察者的运动无关,即光速的大小与参考系的选择无关。

2、简述近光速时粒子的能量大小以及各部分能量的意义。

答:总能量2E mc = 2,静能量20E c m =,动能为()20k -m E c m =表示的是质点运动时具有的总能量,包括两部分,质点的动能k E 及其静动能20c m 。

3、给出相对论性动量和能量的关系,说明在什么条件下,cp E =才成立?答:相对论性动量和能量的关系为:22202c p E E +=,如果质点的能量0E E >>,在这种情况下则有cp E =。

4、爱因斯坦相对论力学与经典力学最根本的区别是什么? 写出一维情况洛伦兹变换关系式。

答案:经典力学的绝对时空观与相对论力学的运动时空观。

相对论力学时空观认为:当物体运动速度接近光速时,时间和空间测量遵从洛伦兹变化关系:()vt x -='γx ⎪⎭⎫ ⎝⎛-='x c v t 2t γ5、什么情况下会出现长度收缩和时间延缓现象? 这些现象遵从什么规律?答案:运动系S’与静止系S 之间有接近光速的相对运动时,出现长度收缩或时间延缓现象; 这些现象遵从狭义相对论中洛伦兹时空变换规律。

6、写出爱因斯坦的质能关系式,并说明其物理意义。

答:2E mc = 或2E mc ∆=∆物理意义:惯性质量的增加和能量的增加相联系,能量的改变必然导致质量的相应变化,相对论能量和质量遵从守恒定律。

7、微观例子(例如电子)同光子一样具有波粒二象性,它们之间有什么区别,它们的波动性有什么不同?答:光子具有光速,而微观粒子的速度则相对较小,微观粒子具有静止质量,光子不具有。

光子是电磁波,具有干涉衍射偏振性,微观粒子(电子)则是概率波,具有干涉衍射,但未发现偏振性。

高三物理近代物理知识点

高三物理近代物理知识点

高三物理近代物理知识点相对论狭义相对论与广义相对论是近代物理学中最重要的两个理论。

狭义相对论主要对运动的物体和参照系之间的相对关系进行描述,是爱因斯坦的发现和创立。

广义相对论则是对引力场的产生和物质对引力场的响应进行了深入研究,成功地将引力解释为时空弯曲的结果。

相对论的重要性体现在:解释了一系列实验现象,如光速不变原理、时间膨胀、长度收缩等;给出了粒子的质能关系E=mc²,打破了以前的质能分离观念;提供了新的运动学框架,对电磁学、热学等学科产生了深远影响。

粒子物理学粒子物理学是研究物质的最基本组成单位和相互作用的学科。

其核心是研究基本粒子和它们之间的相互作用,进而揭示物质的微观结构和性质。

近代粒子物理学的发展,主要通过强子和轻子的分类、发现基本粒子、提出弱电统一等重要工作,构建了粒子物理学的理论体系。

粒子物理学的研究内容包括:元素粒子和基本相互作用的性质、大统一理论、对称性与守恒定律、标准模型等。

粒子物理实验方式主要有加速器和天然辐射两种,其中加速器实验被广泛应用于粒子物理学的研究,包括大型强子对撞机和超大型电子-正电子对撞机。

量子力学量子力学是描述微观世界基本规律的物理学理论,该理论的提出标志着经典物理学到现代物理学的革命性过程。

量子力学的基本概念包括波粒二象性、不确定关系、波函数以及量子力学的算符表述等。

它的发展对于解释原子、原子核和基本粒子的性质具有重要意义。

量子力学的核心思想是波函数,它可以描述微观粒子的运动和状态。

量子力学通过运算符的代数表示,可以对测量值的统计性质进行计算。

此外,量子力学还有一系列重要的应用,如量子力学的统计解释、量子力学的微扰理论、多体量子力学等。

相干光学相干光学是研究光波相位的统计性质和相关问题的物理学分支。

光的相干性是光波的重要性质,用于描述两束或多束光波之间的干涉、衍射和散射现象。

相干光学对于解释光的干涉、干涉条纹、干涉仪器的设计等具有重要作用。

相干光学的研究内容涉及到光的干涉、光的相位、相干函数、功率谱等。

(完整版)近代物理知识点

(完整版)近代物理知识点

光电效应、量子理论,原子及原子核物理一、光的粒子性1、光电效应(1)光电效应:在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。

(2)光电效应的实验规律:装置:①任何一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发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。

②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。

③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比。

④金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒.2、波动说在光电效应上遇到的困难波动说认为:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。

所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难3、光子说(1)量子论:1900年德国物理学家普郎克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量E=hv(2)光子论:1905年受因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比.即:E=hv ,其中h为普郎克恒量h=6。

63×10-34J·s(3)光电效应方程 E k=hv-W4、光子论对光电效应的解释金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。

二、波粒二象性1、光的干涉和衍射现象,说明光具有波动性,光电效应,说明光具有粒子性,所以光具有波粒二象性。

2、个别粒子显示出粒子性,大量光子显示出波动性,频率越低波动性越显著,频率越高粒子性越显著3、光的波动性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同(1)光波是几率波,明条纹是光子到达几率较大,暗条纹是光子达几率较小,这与经典波的振动叠加原理有所不同(2)光的粒了性是指光的能量不连续性,能量是一份一份的光子,没有一定的形状,也不占有一定空间,这与经典粒子概念有所不同原子和原子核一、原子结构:1、电子的发现和汤姆生的原子模型:(1)电子的发现:1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的研究,从而发现了电子。

近代物理的概述(答案含解析)—高三物理一轮复习课时练

近代物理的概述(答案含解析)—高三物理一轮复习课时练

一课一练69:近代物理的概述一、波粒二象性:考点1:光电效应1.光电效应的实验规律:2.光电效应方程:光电效应方程:逸出功W:遏止电压U C:试说说右边图像的截距和斜率所表示的意义?例1:【2018全国卷2】用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J。

已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1。

能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz C.2×1015 Hz D.8×1015 Hz变式1.1:(多选)(2017全国卷3)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U a和U b,光电子的最大初动能分别为E k a和E k b。

h为普朗克常量。

下列说法正确的是()A.若νa>νb,则一定有U a<U b B.若νa>νb,则一定有E k a>E k bC.若U a<U b,则一定有E k a<E k b D.若νa>νb,则一定有hνa-E k a>hνb-E k b变式1.2:在研究光电效应的实验中,从甲、乙两种金属中飞出光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B.若增大入射光频率ν,则遏止电压U c随之增大C.某一频率的光可以使甲金属发生光电效应,则一定能使乙金属发生光电效应D.若不改变入射光频率ν,增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将增大变式1.3:用如图(甲)所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。

图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图(乙)所示,由图可知()A.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大B.单色光a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大C.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最小D.单色光a和c的频率不同,且a光更强些,b光频率最小考点2:波粒二象性的理解1.光的波动性与粒子性:、现象证明了光具有波动性;、现象证明了光具有粒子性。

近代物理初步知识点总结

近代物理初步知识点总结
解析 由于是同一光电管,因而不论对哪种光,极限频率和金属的逸出功相同,对于甲、乙两种光,反向截止电压相同,因而频率相同,A错误;丙光对应的反向截止电压较大,因而丙光的频率较高,波长较短,对应的光电子的最大初动能较大,故C、D均错,B正确。
答案 B
【变式训练】
2.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图4所示,其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是( )
图2
A.光只有粒子性没有波动性
B.光只有波动性没有粒子性
C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性
D.少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性
解析 光具有波粒二象性,这些照片说明少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性,故D正确。
答案 D
考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用
知识点三、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。
1.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。
2.两条对应关系
光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大;

近代物理知识点和题目练习

近代物理知识点和题目练习

A.遏止电压
B.饱和光电流
C.光电子的最大初动能
DБайду номын сангаас逸出功
ACD 不同的金属具有不同的逸出功,遏止电压为 Uc=hν-W0,光电子的最大初动能为 Ek=hν-W0, e
饱和光电流由单位时间内入射光子数决定,综上可知 A、C、D 正确.
第 1 页 共 29 页
2.2017 年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在 100 nm(1 nm= 10-9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲.大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利
图6
A.U=hν-W ee
C.U=2hν-W
B.U=2hν-W ee
D.U=5hν-W 2e e
答案 B
解析 由光电效应方程可知:
nhν=W+1mv2(n=2,3,4…)① 2
在减速电场中由动能定理得-eU=0-1mv2② 2
联立①②得:U=nhν-W(n=2,3,4…),选项 B 正确. ee
第 3 页 共 29 页
4.由 I-U 图象(如图 4)可以得到的信息
图4 (1)遏止电压 Uc:图线与横轴的交点的绝对值. (2)饱和光电流 Im:电流的最大值. (3)最大初动能:Ekm=eUc.
例题:
1.(多选)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能产生光电效应.对于这
两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )
用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用.
一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎.据此判断,能够
电离一个分子的能量约为(取普朗克常量 h=6.6×10-34J·s,真空光速 c=3×108m/s)( )

专题11 近代物理学初步 高中物理快速梳理知识(全国通用)(含答案)

专题11 近代物理学初步 高中物理快速梳理知识(全国通用)(含答案)

新人教版物理选择性必修3知识梳理第十二章近代物理初步第1讲光电效应波粒二象性一、光电效应1.光电效应现象在光的照射下,金属中的①从表面逸出的现象。

发射出来的电子叫①。

2.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①这个极限频率才能发生光电效应。

(2)光电子的最大初动能与入射光的①无关,只随入射光频率的增大而①。

(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。

(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和电流随入射光的增强而增大。

3.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①频率叫做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截止频率。

二、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,一份叫做一个光量子,简称光子。

光子的能量ε=①,其中h=6.63×10-34J·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①。

3.最大初动能发生光电效应时,金属表面上的①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.爱因斯坦光电效应方程(1)表达式:E k=hν-①。

(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,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k=1m e v2。

2三、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性。

(2)光电效应、康普顿效应说明光具有性。

(3)光既具有性,又具有性,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的地方,暗条纹是光子到达概率的地方,因此光波又叫概率波。

(2)物质波: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为运动物体的动量,h为普朗克常量。

高考物理近代物理知识点之原子结构知识点总复习附答案解析(6)

高考物理近代物理知识点之原子结构知识点总复习附答案解析(6)

高考物理近代物理知识点之原子结构知识点总复习附答案解析(6)一、选择题1.图示是氢原子的能级图,大量处于n=5的能级的氢原子,在向低能级跃迁的过程中,下列说法正确的是A.辐射的光子频率最多有5种B.辐射的光子频率最多有8种C.可能辐射能量为2.86eV的光子D.可能辐射能量为11eV的光子2.关于近代物理,下列说法正确的是()A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B.α粒子散射实验证明了原子的核式结构C.α、β、γ射线比较,α射线的穿透能力最强D.光电效应现象揭示了光的波动性3.下列说法正确的是()A.“光电效应”现象表明光具有波动性B.电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒C.天然放射现象表明原子可以再分D.卢瑟福根据“α粒子散射”实验建立原子结构“枣糕模型”4.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是.A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天,100克21083Bi经过10天后还剩下50克5.下列说法正确的是A.比结合能越小的原子核,核子结合得越牢固,原子核越稳定B.根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能与动能之和不变C.原子核发生一次β衰变,原子核内的一个质子转变为一个中子D.处于激发态的原子核辐射出γ射线时,原子核的核子数不会发生变化6.下列说法符合物理学事实的是()A.伽利略最早证明了行星公转的轨道是椭圆B.牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”C.法拉第在实验中将导线南北放置发现了电流的磁效应D .汤姆孙通过α粒子散射实验,提出了原子具有核式结构7.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )A .甲图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子B .乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C .丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成D .丁图中,链式反应属于轻核聚变8.下列叙述中不正确的是( )A .光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实B .玻尔建立了量子理论,成功解释了所有原子发光现象C .在光的干涉现象中,干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D .宏观物体的物质波波长非常小,不易观察到它的波动性9.下列说法正确的是( )A .α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的B .比结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定C .核力是短程力,其表现一定为吸引力D .质子、中子、α粒子的质量分别为1m 、2m 、3m ,由2个质子和2个中子结合成一个α粒子,释放的能量是()2123m m m c +-10.下列说法正确的是( )A .β衰变现象说明原子核外存在电子B .只有入射光的波长大于金属的极限波长,光电效应才能产生C .氢原子从基态向较高能量态跃迁时,电子的动能减小D .α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的11.下列现象中,与原子核内部变化有关的是A .粒子散射现象B .天然放射现象C .光电效应现象D .原子发光现象 12.一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级,该氢原子( )A .放出光子,能量增加B .放出光子,能量减少C .吸收光子,能量增加D .吸收光子,能量减少13.下列叙述中符合物理学史的有( )A .汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子B .卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子核是可以再分的C .法国物理学家库仑测出元电荷e 的电荷量D .玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型14.按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b 的圆轨道上,已知r a >r b ,则在此过程中( )A .原子要发出一系列频率的光子B .原子要发出某一频率的光子C .原子要吸收一系列频率的光子D .原子要吸收某一频率的光子15.卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实验结果的示意图是 A . B .C .D .16.下列说法正确的是A .23411120H+H He+n →是α衰变B .α粒子散射实验中,极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C .核反应方程:9412426Be+He C+x →中的x 为质子D .氡的半衰期为3.8天,若有4个氡原子核,经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核17.关于近代物理,下列说法错误..的是 ( ) A .轻核聚变反应方程234112H H He X +→+中,X 表示电子B .α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构C .分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出,紫光照射时,逸出的光电子的最大初动能较大D .基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n = 3激发态后,可能发射2种频率的光子18.下列说法中正确的是 。

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一、光学全息照相1.全息照相原理:全息照相是以物理光学理论为基础的,借助参考光与物光的相互作用,在感光板上以干涉条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。

2.全息照相的过程分两步:(1)造像,设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上;(2)建像,照明已被记录下的全部信息的感光材料,使其再现原物的光波。

3.全息照相的主要特点:①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现时,像可放大缩小⑤全息照片再现时,像的亮度可变化。

4.拍摄系统的技术要求:①对光源的要求:拍摄全息图必须用具有高度空间和时间相干性的光源;②对系统稳定性的要求:需要一个刚性和防震性都良好的工作台;③对光路的要求:参考光和物光两者的光程差要尽量小;两者之间的夹角应小于45°;④对全息干板的要求:需要制作优良的全息图,一定要有合适的记录介质。

二.光电效应法测普朗克常数1.截止电压:光电流随加速电压的增加而增加,加速电压增加到一定值后,当光电流达到饱和值I M,I M,与入射光强成正比。

当U变成负值时,光电流迅速减小,当U<=U0时,光电流为0,这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压。

(对于不同频率的光,其截止电压不同)2.为了获得准确的截止电位,实验所用光电管需要满足的条件:①对所有可见光谱都比较灵敏;②阳极包围阴极,当阳极为负电压时,大部分光子仍能射到阳极;③阳极没有光电效应,不会产生反向电流;④暗电流很小。

3. 红限:所谓红限是指极限频率。

以为光从红到紫频率逐渐升高。

发生光电效应的条件是:光的频率大于等于某一极限频率。

也就是比这个频率高的光(比这种光更靠近紫色那一端)能发生光电效应。

而频率比它更低(也就是更靠近红色那一端)的光不能发生光电效应。

所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。

简称红限!4.反向电流:入射光照射阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子发射。

加速电压U为负值时,阳极发射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。

5.暗电流:在无光照射时,外加反向电压下光电管流过的微弱电流。

6.为了准确测定截止电位,常用方法:(1)交点法(2)拐点法。

7.光电效应法测普朗克常量的关键是:获得单色光、确定截止电压、测出光电管的伏安特性曲线8.光电效应:当光照射金属时,光的能量仅部分的以热的形式被物体吸收,而另一部分则转化为金属中某些电子的能量,会使电子逸出金属表面,这种现象称为光电效应。

9. 光电效应的基本实验事实有哪些?答:①光电流随加速电压的增加而增加,加速电压增加到一定值后,当光电流达到饱和值I M,I M,与入射光强成正比。

②光电子的初动能与入射光频率成线性关系,而与入射光的强度无关③光电效应有阈频率存在,该频率称为红限10.爱因斯坦光电效应方程推导求出h答:爱因斯坦光电效应方程w m h v +=221ν 初动能v m 221=eU0 w eU h +=0ν推出h=(eU0+w )/ ν对于不同的单色光w eU h +=011νw eU h +=022νw n eU n h +=0ν直线斜率K=e/h ,截距b=w/e三.真空技术与真空镀膜1什么是真空?真空泵有哪些?答:真空是指低于一个大气压的稀薄气体状态。

常用真空泵有:机械泵、油扩散泵、钛泵、分子泵、凝聚泵、分子吸附泵。

2.为什么机械泵转子的转动方向不可反转?答:若反转会打坏叶片或将泵油打入真空系统。

3.为什么加热扩散泵之前系统必须达到预备真空?答:因为扩散泵要在气压小于1Pa 的预备真空条件下,才能加热扩散泵油,这一方面可以降低泵油的汽化点,使油容易沸腾,更重要的是防止泵油在加热时氧化变质,以致影响系统的极限真空度和抽气速率。

4.为什么真空度达10-1Pa 以上才能用电力真空计测量?符合真空机的操作程序怎样? 答:当压强大于10-1Pa 时,阴极容易被烧坏。

复合真空计由热电偶真空计和电离真空计组成。

测量时,各自用一根电缆线与复合真空计相接,在使用前或停止使用时,应使面板上所有开关处于关闭状态。

5.旋片式抽气泵的抽气原理是什么?为什么关闭机械泵时,一定要将真空抽气口与大气相连?答:原理:机械泵工作时,电动机动力维持抽气口与排气口的压强差。

一旦停止工作,排气口的大气压将真空泵油压到定子腔中造成返油事故,因此,机械泵停止时必须与大气相通使泵的进气口与出气口气压平衡。

6.油扩散泵的抽气原理是什么?为什么在扩散泵工作期间不可断冷却水?答:原理:根据分子的扩散原理。

必须打开冷却水源才能使油蒸汽反复凝结为液体不断循环工作,断开冷却水后的油品会很快老化。

7.热偶真空计和电离真空计的抽气原理和范围?答:热电偶真空计:原理是基于气体足够稀薄时,气体的热传导系数与压强成正比的性质,其测量范围为102——10-1Pa电离真空计原理:基于一定条件下,待测气体的压力与气体产生的电子流成正比的关系。

其测量范围为10-1——10-6Pa四、电子衍射实验1.本实验证实了电子具有波动性,这个波动性是单个电子还是大量电子所具有的行为表现?如何解释?答:这个波动性是大量电子所具有的行为表现。

德布罗意波是种概率波,是大量粒子在一起的集体表现,在电子衍射实验中,电子总是作为整体出现的,它出现的概率与空间波的强度成正比。

2.根据实验能否给出曲线?由曲线怎么测定普朗克常量的值? 答:可以。

由曲线得出其斜率k ,由e k m h e 22=算出h 根据电子的理论波长此有:,可得U k U e m h e 11.222==λ 3.加高压前为什么要先将电离真空计关掉?答:电离真空计是基于在一定条件下,待测气体的压力与气体电离产生的离子流呈正比关系的原理制作的真空测量仪器。

其测量范围为10-1——10-6Pa 。

当压强大于10-1Pa 时,阴极容易被烧坏。

所以需要先关掉。

五、核磁共振1.何谓核磁共振?在哪些物质中可以有核磁共振现象?实验中是如何观察的?答:所谓核磁共振是指磁矩不为零的原子或原子核处于恒定磁场中,由射频或微波电磁场引起塞曼能级之间的跃迁现象。

只要质子数和中子数两者或其中之一为奇数时,这种物质的核由非零的核磁矩,这种磁性核能就能产生核磁共振。

观察核磁共振信号有两种方法:①磁场B0固定不变,让旋转磁场B1的频率在共振频率w0附近来回变化;②扫场法,B1的频率相对固定,让磁场B0在共振区域来回扫描。

2.观察NMR 吸收信号时,要提供哪几种磁场?各起什么作用?各有什么要求?答:两种。

第一种恒磁场B0,使核自旋与之相互作用,核能级发生塞曼分裂,分裂为两个能级;第二种垂直于B0的B1,使原子核吸收能量从低能级跃迁到高能级,发生核磁共振。

共振条件足条件00B γωω==六、电子自旋共振1.电子自旋共振:是指处于稳恒恒磁场中的电子自旋磁矩,在交变射频电磁场或微波波段的作用下,发生的一种磁能级间的共振吸收跃迁现象。

2.为了实现磁共振,通常是在稳恒磁场B0区域叠加一个同B0垂直的弱的射频或微波段的旋进磁场B1,其旋进频率恰好等于进动频率或能级存在的固有频率,旋进方向与进动方向相同3.电子自旋共振试验中,共振吸收条件可通过扫频法和扫场法两种途径实现。

附加磁场按频率来分,可以是射频电子自旋共振或微波电子自旋共振。

4. ①边限振荡器的工作原理:在一般情况下,它的工作刚好处于起振的临界状态,此时输出等幅振动信号,通过检波滤掉交变成分,得到的仅是直流成分,在示波器上显示为扫描直线。

②由于采用边限振荡器,交变射频场B1很弱,因此饱和因子的影响很弱。

5.g 因子的测定:按电子自选共振条件公式:0H ghf B μ=代入H0与f 求得。

七、铁磁共振1.什么是铁磁共振?答:铁磁共振是指铁磁体在稳定磁场与高频交变磁场的共同作用下的共振吸收现象。

2铁氧体样品应当置于谐振腔的什么位置?为什么?答:置于谐振腔中央。

3. 为什么要使微波频率始终跟踪谐振频率?八.高温超导材料特性测试1.超导材料具有什么基本特征?那些测试方法可以用来表征超导材料?答:超导材料的特征①、零电阻性 ,超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。

②、完全抗磁性,超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。

温度的升高,磁场或电流的增大,都可以使超导体从超导态变为正常态,常用临界温度Tc ,临界磁场Bc 和临街电流密度jc 作为临界参量来表征。

Tc 常用电阻测量法和磁测量法;Bc 主要测量磁化率与温度变化的曲线。

2.电阻测量公式:Rn Un I /= Un UxRn I Ux Rx //==3.四引线测量法:低温物理实验的原则之一是必须尽可能减小室温漏热,因此测量引线通常又细又长,其阻值可能远远超过待测样品的阻值,为了减小引线和接触电阻对测量的影响,采用“四引线测量法”,即每个电阻元件都采用四根引线,其中两根为电流引线,两根为电压引线。

4. 四引线测量法的基本原理:是恒流源通过两根电流引线将测量电流I 提供给待测样品,而数字电压表是通过两根电压引线来测量电流I 在样品上所形成的电势差U5.在“四引线测量法”中,电流引线能和电压引线能否互换?为什么?答:不能。

九、音频信号光纤传输技术1.在LED 已确定的情况下,为了实现光讯号的远距离传输,应如何设定它的偏置电流和调制幅度?2.在偏LED 置电流一定情况下,当调制信号幅度较小时,指示LED 偏置电流的毫安表读数与调制信号幅度无关,当调制信号幅度增加到某一程度后,毫安表读数将随着调制信号的幅度增加,为什么?3.利用SPD 、I —V 变换电路和数字毫伏表,设计一光功率计。

十、氢原子光谱1.在什么条件下才能使用“内插法”求波长?答:在光谱照片上的很小间隔内,摄谱仪的线色散可以看做是一个常数。

这就是说,谱线的间隔与谱线的波长差成正比,这就是内插法的依据。

2.用比长仪测谱线间距的步骤:①将谱线放在置片台上,调节下后侧反射镜,使视场明亮;②调节显微镜的手轮,使看到谱线清晰的像为止;③调节微移手轮,调节谱线方位,使谱片随置片台移动时,叉丝始终保持垂直于水平方向,以保证测得的距离是谱线间的垂直距离;④调节叉线,使之与谱线平行。

移动置片台,依次测定各谱线位置坐标。

3.平面光栅的色散与棱镜的色散有什么不同?答:平面光栅是通过衍射的方式,不同的光有不同的衍射角,使光散开;复色光进入棱镜后,由于它对各种频率的光具有不同折射率,各种色光的传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜时就各自分散,形成光谱。

4.要想把氢氘光谱可见光的四条谱线都拍摄下来,该如何操作?答:(1)栅位选择,实验采用一级光谱拍摄氢氘光谱,转动光栅, 选择两个光栅转角分段拍摄不同范围的光谱。

(2)滤色镜的选择,由光栅方程 d (sini + sinβ) = kλ 可知,一级 衍射光谱和二级、三级的光谱重叠。

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