高中物理选修3-5知识点汇总上课讲义

高中物理选修3-5知
识点汇总
第一章动量
1．冲量
物体所受外力和外力作用时间的乘积；矢量；过程量；I=Ft；单位是N·s。

2．动量
物体的质量与速度的乘积；矢量；状态量；p=mv；单位是kg ·m/s；
1kg ·m/s=1 N·s。

3．动量守恒定律
一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

（内力：系统内物体之间的相互作用；外力：系统外物体对系统内物体的作用力）
4．动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；②内力远大于外力；
③如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒。

5．动量定理
物体所受合外力的冲量等于动量的变化；I=mv
末－mv
初。

6．反冲：在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化；系统动量守恒。

7．碰撞
物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大；系统动量守恒。

8．弹性碰撞
如果碰撞过程中系统的动能损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞。

物体m 1以速度v 0与静止的物体m 2发生弹性碰撞，碰撞后两物体的速度分别为
021211v m m m m v +-= 02
1122v m m m v += 9．非弹性碰撞
碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞；如果两物体碰撞后黏合在一起，这种碰撞损失的动能最多，叫做完全非弹性碰撞。

第二章 波粒二象性
1．热辐射
一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射。

2．黑体
如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物质就是绝对黑体，简称黑体。

3．黑体辐射
黑体辐射的电磁波的强度按波长分布，只与黑体的温度有关。

4．黑体辐射规律
一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

5．能量子
普朗克认为振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子；并且ε=h ν，ν是电磁波的频率，h 为普朗克常量，h=6.63⨯1034-J ·s ；光子的能量为h ν。

6．光电效应
照射到金属表面的光使金属中的电子从表面逸出的现象；逸出的电子称为光电子；
电子脱离某种金属克服阻力所做功的最小值叫逸出功；
光电子的最大初动能E k =h ν－W ；（爱因斯坦光电效应方程）
每种金属都有发生光电效应的极限频率和相应的波长；光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。

7．光的散射
光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变的现象。

8．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，还有动量；说明了光具有粒子性。

9．X 光的产生
电热丝被普通的电源加热放出电子，电子被高压电源的电场加速，打到阳极上，可激发金属的原子核内层电子到激发态，激发态不稳定，电子会自动跃迁到基态，此时发出X 光。

10． 光子的动量
由于光子的能量是h ν，由相对论知E=mc 2，因此m=
2c h ν，动量p=c h ν=λ
h 。

式中C 是光在真空中的传播速度，取C=3.0×108m/s
11． 光的波粒二象性
光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现，具有统一性；光子数量少时，粒子性强，数量多时，波动性强；频率高粒子性强，波长大波动性强。

12． 物质波
也叫德布罗意波；任何一个运动的物体都有一种波与之对应，其波长λ=p
h ；宏观物体也存在波动性，波长很小。

13． 概率波
光子在空间出现的可能性大小可以用波动规律来描述；概率大的地方到达的光子就多，反之则少；光波实质上是一种概率波。

14． 不确定关系
也称作海森伯测不准原理；以∆x 表示粒子位置的不确定量，以∆p 表示粒子在x 方向上动量的不确定量，那么∆x ∆p π
4h ≥。

第三章 原子物理
1．电子的发现
1897年，英国物理学家汤姆生发现了电子，并提出了原子的枣糕式模型。

2．α粒子散射实验
1909—1911年，英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上按原来的方向前进，少数α粒子发生了大角度偏转；提出了核式结构模型。

3．玻尔原子理论的三条假说
原子能量的量子化假说，即原子只能处于一系列不连续的能量状态中，一
种能量值对应一种状态，这些状态叫做定态；
原子能级的跃迁假说，即原子从一种定态跃迁到另一种定态时，原子辐射
或者吸收一定频率的光子，光子的能量差由这两种定态的能量差决定，hν=E
初
－E
末
；
原子中电子运动轨道量子化假说，即原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道，电子可能的运动轨道是不连续的。

4．能级
在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量值叫做能级；各状态的标号1、2、3……叫做量子数，通常用n表示；能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做激发态；基态和激发态的
能量分别用E
1、E
2
、E
3
……表示。

5．氢原子能级
E
1=－13.6eV，E
2
=－3.4eV，E
3
=－1.51eV；满足E
n
=
2
1
n
E
1
（n=1，2，
3，…）。

6．原子跃迁
只发出或吸收特定频率的光；可能直接跃迁或间接跃迁，两种情况辐射或吸收的光子的频率不同；一群处于n=k能级的氢原子向基态或较低激发态跃迁
时，可能产生的光谱线条数N=
2)1
(-
k
k。

7．电离
若想把处于某一定态上的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能
量；如氢原子基态电子电离的电离能是13.6eV，只要等于或大于13.6eV的光子都能使基态的氢原子吸收而发生电离，入射光的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大。

8．电子云
玻尔模型引入了量子化观点，但不完善；在量子力学中，核外电子并没有确定的轨道，玻尔的电子轨道只不过是电子出现概率较大的地方；把电子的概率分布用图像表示时，用小黑点的稠密程度代表概率的大小，其结果如同电子在原子核周围形成云雾，称为“电子云”。

9．原子核
由质子和中子组成；质子数决定元素的化学性质；同种元素的质子数和核外电子数相同，但中子数可以不同。

10．同位素
具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素；氕（H）、氘（2
1
H）、
氚（3
1
H）是氢的三种同位素。

11．原子核的衰变
天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，原子核放出α粒子或β粒子，放出后就变成新的原子核，这种变化称为原子核的衰变；原子核衰变前后的电荷数和质量数都守恒。

12．α衰变
A Z X→4
2
-
-
A
Z
Y+4
2
He；238
92
U→234
90
Th+4
2
He。

13．β衰变
A Z X→A
Z1+
Y+0
1-
e；234
90
Th→234
91
Pa+0
1-
e。

14．γ衰变
伴随着α衰变和β衰变同时发生；放出光子流；不改变原子核的质量数和电荷数；实质是当放射性物质发生α衰变和β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量而处于高能级，在向低能级跃迁的过程中放出γ射线。

15．半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间；大量原子核衰变遵循的规律；用符号τ表示；大小由放射性元素的原子核内部的本身因素决定，跟原子所处的物理状态和化学状态无关。

16．核反应规律
遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应中一般会有质量亏损，从而释放出核能，而原子核分解成质子和中子时要吸收一定的能量；这两种过程都遵循爱因斯坦质能方程。

17．原子核的人工转变
1919年卢瑟福发现质子：
14 7N+4
2
He→17
8
O+H
1932年查德威克发现了中子：
9 4Be+4
2
He→12
6
C+1
n
1934年约里奥·居里夫妇发现正电子：
27 13Al+4
2
He→30
15
P+1
n，30
15
P→30
14
Si+0
1
e
18．重核裂变
重核俘获一个中子后分裂成几个中等质量核的反应过程；核反应堆原理。

19．链式反应
重核裂变时放出几个中子，再引起其它重核裂变而使裂变反应不断自动进行下去；原子弹原理；为使裂变的链式反应容易发生，最好用铀235。

20．轻核聚变
把轻核结合成质量较大的核释放出核能的反应；又称热核反应；与重核裂变相比释放的核能更多；宇宙中普遍存在；氢弹爆炸原理；除氢弹外，人类无法控制热核反应。

21．放射性的防护
要防止放射线对人类和自然的破坏，生活中要有防护放射性物质的意识，尽可能远离放射源。