江苏省高考物理-5知识点梳理

选修3-5知识点梳理

动量 动量守恒定律

例1．在某次短道速滑接力赛中，运动员甲以7 m/s 的速度在前面滑行，运动员乙以 8 m/s 的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，完成接力过程。设甲、乙两运动员的质量均为50 kg ，推后运动员乙的速度变为5 m/s ，方向向前，若甲、乙接力前后在同一直线上运动，求接力后甲的速度大小。

波粒二象性

一、量子论内容：

①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。 二、黑体和黑体辐射

1．热辐射现象

一切物体都在以电磁波的形式向外辐射能量（称为热辐射），热辐射不仅跟温度有关，还跟材料的种类及表面状况有关。

2．黑体及黑体辐射

黑体是能够全部吸收外来电磁波而不发生反射。 黑体辐射的实验规律：

1）随着温度的升高，各种波长的的辐射强度都有增加；

2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 三、光电效应 光子说 光电效应方程

1．光电效应 （1）基本概念

①定义：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饱和电流：在光照条件不变的情况下，随着所加电压增大，光电流趋于一个饱和值。 实验表明，入射光越强，饱和电流越大。这表明入射光越强，______________________。

③遏止电压：当所加电压U 为零时，电流I 并不为零。只

有施加反向电压，也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极，在光电管两极间形成使电子减速的电场，电流才有可能为零。使光电流减小到零的反向电压U c 称为______________。它的存在说明了光电子具有_____________。

21

2

e c m v _____________ （2）光电效应的实验规律： 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。

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——光电效应具有瞬时性 2．光子说 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 3．光子说对光电效应的解释——光电效应方程 0W h E Km -=ν （金属的截止频率ν0=W 0/h ；c Km eU E =，c U 为遏制电压）

例2．下列说法中正确的是 ( )

A ．电子的衍射图样证实了实物粒子具有波动性

B ．为了解释黑体辐射的规律，普朗克提出了能量量子化的观点

C ．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时将放出光子

D ．光电效应现象中存在极限频率，导致含有光电管的电路存在饱和电流

例3．如图所示，当开关S 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极K ．发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V 时，电流表读数为零。

(1)求此时光电子的最大初动能； (2)求该阴极材料的逸出功。

(3)若电压表读数等于0.2 V ，求光电子到达阳极时的动能。

4．光的波粒二象性 物质波 概率波 大量光子的行为表现出波动性，少量光子的行为表现出粒子性；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强．光既具有波动性，又具有粒子性。

实物粒子也具有波粒二象性 （与实物粒子相对应的波称为德布罗意波，也叫物质波）

h

ε

ν=

p

h =

λ 光波是一种概率波 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。 （2）汤姆生的原子模型：“枣糕模型” 2．粒子散射实验和原子核结构模型 （1）粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革等完成 ①装置： ② 现象： a. 绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。

b. 有少数粒子发生较大角度的偏转

c. 有极少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。 （2）卢瑟福的原子核式结构模型： 在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。 原子核直径的数量级10-15m ，原子直径的数量级10-10m 。

（3）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。

3．玻尔的原子结构模型 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E 2）跃迁到另一定态（设能量为E 1）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 hv =E 2-E 1 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。

玻尔的氢子模型：

① 氢原子的能级公式和轨道半径公式： 氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量E n ，和电子轨道半径r n

分别为：……、、

32112

21=⎪⎭

⎪

⎬⎫

==

n r n r n E E n n

其中E 1=－13.6ev, r 1=0.53×10-10m (以电子距原子核无穷远时电势能为零计算)

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

其中n =1的定态称为基态。n =2以上的定态，称为激发态。

例4．如图所示是氢原子的能级图，对于一群处于n=4能级的氢原子，下列说法正确的是 ( )

A ．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B ．这群氢原子能够发出6种不同频率的光

C ．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eV

D ．从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长 原子核的组成

原子核 1、天然放射现象 （1）天然放射现象的发现：1896年法国物理学，贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某