人教版高中物理选修3-5知识点总结

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高中物理人教版选修3-5-知识点总结材料

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选修3-5知识梳理一.量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ(一)量子论1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。

2.量子论的主要内容: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。

②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

3.量子论的发展①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。

②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。

③到1925年左右,量子力学最终建立。

4.量子论的意义①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。

②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。

③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。

量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。

(二)黑体和黑体辐射1.热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。

这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

①.物体在任何温度下都会辐射能量。

②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。

物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。

辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。

此时温度恒定不变。

实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。

2.黑体物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。

人教版高二物理选修3-5知识点总结

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物理选修3-5知识点总结1、一般物体热辐射除了与温度有关外,还与物体的材料和表面状况有关。

2、黑体辐射的规律为温度越高各种波长的辐射强度都增加,同时,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

右图会画3、光电效应(光照到金属上,打出电子的现象)①赫兹最早发现光电效应现象,爱因斯坦引入普朗克量子理论提出了光子说,成功解释了光电效应。

②能够发生光电效应的条件:入射光频率≥金属的极限频率(截止频率),入射光波长≤金属极限波长入射光能量hν≥金属逸出功③任一种金属,都有自己的极限频率νC,极限波长λc对应金属的逸出功W0,W O = hνC = hc/λc④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10-9s;⑤光电子最大初动能与入射光的频率有关,但不成正比,而与入射光强弱无关。

关系式为 E K = hν- W O =hc/λ—W O,光电子最大初动能只随着入射光频率的增大..;..而增大右图E K -υ图像:横轴的交点:金属的截止频率νc:纵轴的交点为: -E= -W0图线的斜率k =普朗克常量h不同金属在同一张E K-ν图像中,斜率一样⑥光电管内被光照的金属为阴极K,当其与电源负极相连时,所接为正向电压。

见右上图若能发生光电效应,滑动头P在最左端时,U=0,电流≠0。

滑动头右移,电流增大然后趋于某最大值(饱和)。

⑦当入射光颜色不变时(即频率不变),入射光越强,单位时间内入射的光子数越多,则单位时间内射出的光电子数越多,饱和光电流越大⑧当阴极K与电源正极相连时,所接为反向电压。

滑动头右移,电流逐渐减小到0.光电流恰好为0时,对应的反向电压叫遏止电压(U C): U C e=E K⑨遏止电压Uc与入射光频率ν关系:U C e=hν-W O Uc=( hν—hνc)/e图像U C—υ如左图:横轴交点:金属的截止频率,I 纵轴交点= -W O /e斜率为h/e⑩右上图为光电流与电压关系:可见对同一光电管(即W0逸出功一样),入射光频率不变,遏止电压不变;入射光频率越大,遏止电压越大(图中,U C1>U C2,是因为蓝光频率大于黄光频率)⑾由I-U图象可以得到的信息(1)遏止电压U c:图线与横轴的交点的绝对值.(2)饱和光电流I m:电流的最大值.(3)最大初动能:E km=eU c.例:用5eV的光子照射光电管,其电流表示数随电压变化如右图,图中Uc=3V,则,光电子最大初动能= 3ev 光电管金属逸出功=2ev例:当用一束紫外线照在原来不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,则锌板打出电子,锌板带正电,与它相连的验电器金属箔带正电。

人教版高中物理选修3-5章末复习,总结课件

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二、动量定理的应用
1.定性解释一些物理现象

在动量变化一定的情况下,如果需要增大
作用力,必须缩短作用时间。如果需要减小作
用力,必须延长作用时间,这就是缓冲作用。
• • 2.定量计算 在用动量定理计算有关问题时,要注意力
必须是物体所受的合外力,以及动量定理的矢 量性,求解前先规定正方向,再简化为代数运
物体的质量和 物体由于运动 物体末动量与初 速度的乘积 p=mv 矢量 状态量 而具有的能量 1 2 Ek= mv 2 标量 状态量 动量的矢量差 Δp=p′-p 矢量 过程量
p2 1 2Ek Ek= ,Ek= pv,p= 2mEk,p= v 2m 2
特别提醒: (1)因为速度与参考系的选择有关, 所以动量也跟参考系的 选择有关,通常情况下,物体的动量是相对地面而言的。 Δp (2)物体动量的变化率 等于它所受的力, 这是牛顿第二定 Δt 律的另一种表达方式。
解析:设物块与小车的共同速度为 v,以水平向右为正方 向,根据动量守恒定律得 m2v0=(m1+m2)v 设物块与车面间的滑动摩擦力为 f,对物体应用动量定理 得-ft=m2v-m2v0 又 f=μm2g m1v0 解得 t= μm1+m2g 代入数据解得 t=0.24s。
答案:0.24s 点评:对滑块 m2 而言,摩擦力的冲量引起其动量的变化。
• 3.反冲运动 • (1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用 力与反作用力产生的效果。 • (2)反冲运动的过程中,如果合外力为零或 外力的作用远小于物体间的相互作用力,可利 用动量守恒定律来处理。
解析:设向右为正方向,A 与 C 粘合在一起的共同速度为 v′, 由动量守恒定律得 mv1=2mv′① 为保证 B 碰挡板前 A 未能追上 B,应满足 v′≤v2② 设 A 与 B 碰后的共同速度为 v″,由动量守恒定律得 3 7 2mv′- mv2= mv″③ 2 2 为使 B 能与挡板再次碰撞应满足 v″>0④ 1 2 联立①②③④式得 1.5v2<v1≤2v2 或 v1≤v2< v1 2 3 1 2 答案:1.5v2<v1≤2v2 或 v1≤v2< v1 2 3

人教版高中物理选修3-5知识点整理及重点题型梳理] 原子结构

人教版高中物理选修3-5知识点整理及重点题型梳理]  原子结构

人教版高中物理选修3-5知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习原子结构【学习目标】1.知道电子是怎样发现的;2.知道电子的发现对人类探索原子结构的重大意义; 3.了解汤姆孙发现电子的研究方法. 4.知道α粒子散射实验;5.明确原子核式结构模型的主要内容; 6.理解原子核式结构提出的主要思想.【要点梳理】要点诠释: 要点一、原子结构 1.阴极射线(1)气体的导电特点:通常情况下,气体是不导电的,但在强电场中,气体能够被电离而导电.平时我们在空气中看到的放电火花,就是气体电离导电的结果.在研究气体放电时一般都用玻璃管中的稀薄气体,导电时可以看到发光放电现象.(2)1858年德国物理学家普里克发现了阴极射线.①产生:在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极.当两极间加一定电压时,阴极便发出一种射线,这种射线为阴极射线.②阴极射线的特点:碰到荧光物质能使其发光. 2.汤姆孙发现电子(1)从1890年起英国物理学家汤姆孙开始了对阴极射线的一系列实验研究. (2)汤姆孙利用电场和磁场能使带电的运动粒子发生偏转的原理检测了阴极射线的带电性质,并定量地测定了阴极射线粒子的比荷(带电粒子的电荷量与其质量之比,即e m). (3)1897年汤姆孙发现了电子(阴极射线是高速电子流).电子的电量()191.602177334910C e =⨯-,电子的质量319.109389710kg m =⨯-,电子的比荷111.758810C/kg em=⨯.电子的质量约为氢原子质量的1 1836.3.汤姆孙对阴极射线的研究(1)阴极射线电性的发现.为了研究阴极射线的带电性质,他设计了如图所示装置.从阴极发出的阴极射线,经过与阳极相连的小孔,射到管壁上,产生荧光斑点;用磁铁使射线偏转,进入集电圆筒;用静电计检测的结果表明,收集到的是负电荷.(2)测定阴极射线粒子的比荷.4.密立根实验美国物理学家密立根在1910年通过著名的“油滴实验”简练精确地测定了电子的电量密立根实验更重要的发现是:电荷是量子化的,即任何电荷只能是元电荷e的整数倍.5.电子发现的意义以前人们认为物质由分子组成,分子由原子组成,原子是不可再分的最小微粒.现在人们发现了各种物质里都有电子,而且电子的质量比最轻的氢原子质量小得多,这说明电子是原子的组成部分.电子是带负电,而原子是电中性的,可见原子内还有带正电的物质,这些带正电的物质和带负电的电子如何构成原子呢?电子的发现大大激发了人们研究原子内部结构的热情,拉开了人们研究原子结构的序幕.6.19世纪末物理学的三大发现对阴极射线的研究,引发了19世纪末物理学的三大发现:(1)1895年伦琴发现了X射线;(2)1896年贝克勒尔发现了天然放射性;(3)1897年汤姆孙发现了电子.要点二、原子的核式结构模型1.汤姆孙的原子模型“枣糕模型”.“葡萄干布丁模型”(如图所示).“葡萄干面包模型”.汤姆孙的原子模型是在发现电子的基础上建立起来的,汤姆孙认为,原子是一个球体,正电荷均匀分布在球内,电子像枣糕里的枣子一样,镶嵌在原子里面,所以汤姆孙的原子模型也叫枣糕式原子结构模型.【注意】汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实,但这一模型很快就被新的实验事实——仅粒子散射实验所否定.2.α粒子散射实验1909~1911年卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验,获得了重要的发现. (1)实验装置(如图所示)由放射源、金箔、荧光屏等组成.特别提示:①整个实验过程在真空中进行. ②金箔很薄,α粒子(42He 核)很容易穿过.(2)实验现象与结果.绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子偏转角超过90︒,有的几乎达到180︒,沿原路返回.仅粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇.按照汤姆孙的原子结构模型:带正电的物质均匀分布,带负电的电子质量比α粒子的质量小得多.α粒子碰到电子就像子弹碰到一粒尘埃一样,其运动方向不会发生什么改变.但实验结果出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸被反弹回来这一不可思议的现象.卢瑟福通过分析,否定了汤姆孙的原子结构模型,提出了核式结构模型.3.原子的核式结构卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构:在原子中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.4.原子核的电荷与尺度由不同原子对α粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的电荷.又由于原子是电中性的,可以推算出原子内含有的电子数.结果发现各种元素的原子核的电荷数,即原子内的电子数非常接近于它们的原子序数,这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的.原子核的半径无法直接测量,一般通过其他粒子与核的相互作用来确定,α粒子散射是估算核半径最简单的方法.对于一般的原子核半径数量级为1510m -,整个原子半径的数量级是1010m -,两者相差十万倍之多,可见原子内部是十分“空旷”的. 5.解题依据和方法(1)解答与本节知识有关的试题,必须以两个实验现象和发现的实际为基础,应明确以下几点: ①汤姆孙发现了电子,说明原子是可分的,电子是原子的组成部分.②卢瑟福“α粒子散射实验”现象说明:原子中绝大部分是空的,原子的绝大部分质量和全部正电荷都集中在一个很小的核上.(2)根据原子的核式结构,结合前面所掌握的动能、电势能、库仑定律及能量守恒定律等知识,是综合分析解决d 粒子靠近原子核过程中,有关功、能的变化,加速度,速度的变化所必备的知识基础和应掌握的方法.6.对α粒子散射实验的理解如果按照汤姆孙的“枣糕”原子模型,α粒子如果从原子之间或原子的中心轴线穿过时,它受到周围的正负电荷作用的库仑力是平衡的,α粒子不产生偏转;如果α粒子偏离原子的中心轴线穿过,两侧电荷作用的库仑力相当大一部分被抵消,α粒子偏转很小;如果α粒子正对着电子射来,质量远小于α粒子的电子不可能使α粒子发生明显偏转,更不可能使它反弹.所以α粒子的散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型.按卢瑟福的原子模型(核式结构),当α粒子穿过原子时,如果离核较远,受到原子核的斥力很小,仅粒子就像穿过“一片空地”一样,无遮无挡,运动方向改变极少,由于原子核很小,这种机会就很多,所以绝大多数α粒子不产生偏转;只有当α粒子十分接近原子核穿过时,才受到很大的库仑斥力,偏转角才很大,而这种机会很少;如果α粒子几乎正对着原子核射来,偏转角就几乎达到180︒,这种机会极少.如图所示.卢瑟福根据α粒子散射实验,不仪建立了原子的核式结构,还估算出了原子核的大小.220121(1)4sin 2m Ze r Mv θπε=⋅+(θ为散射角).原子核的商径数量级在1510m -.原子直径数量级大约是1010m -,所以原子核半径只相当于原子半径的十万分之一.原子的核式结构初步建立了原子结构的正确图景,但跟经典的电磁理论发生了矛盾.(见玻尔的原子模型)7.原子结构的探索历史(1)发现原子核式结构的过程.实验和发现 说明了什么 电子的发现说明原子有复杂结构α粒子散射实验说明汤姆孙(枣糕式)原子模型不符合实际,卢瑟福重新建立原子的核式结构模型(2)原子的核式结构与原子的枣糕式结构的根本区别.核式结构枣糕式结构原子内部是非常空旷的,正电荷集中在一个很小的核里 原子是充满了正电荷的球体 电子绕核高速旋转 电子均匀嵌在原子球体内【典型例题】 类型一、原子结构例1.关于阴极射线的本质,下列说法正确的是( ). A .阴极射线本质是氢原子 B .阴极射线本质是电磁波 C .阴极射线本质是电子 D .阴极射线本质是X 射线【思路点拨】阴极射线基本性质.【答案】C【解析】阴极射线是原子受激发射出的电子,关于阴极射线是电磁波、X 射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设,是错误的.【总结升华】对阴极射线基本性质的了解是解题的依据.举一反三:【变式】如图所示,在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线将( ).A .向纸内偏转B .向纸外偏转C .向下偏转D .向上偏转【答案】D【解析】本题综合考查电流产生的磁场、左手定则和阴极射线的产生和性质.由题目条件不难判断阴极射线所在处磁场垂直纸面向外,电子从负极射出,由左手定则可判定阴极射线(电子)向上偏转.【总结升华】注意阴极射线(电子)从电源的负极射出,用左手定则判断其受力方向时四指的指向和射线的运动方向相反.例2.汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示.真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A '中心的小孔沿中心轴1O O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O 点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U 后,亮点偏离到O '点(O '点与O 点的竖直间距为d ,水平间距可忽略不计).此时,在P 和P '间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B 时,亮点重新回到O 点.已知极板水平方向的长度为1L ,极板间距为b ,极板右端到荧光屏的距离为2L (如图所示). (1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小. (2)推导出电子的比荷的表达式.【答案】(1)UBb(2)2121(/2)Ud B bL L L +【解析】(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,电子做匀速直线运动,亮点重新回到中心O点,设电子的速度为v ,则evB eE =, 得E v B =, 即U v Bb =. (2)当极板间仅有偏转电场时,电子以速度v 进入后,竖直方向做匀加速运动,加速度为eUa mb =. 电子在水平方向做匀速运动,在电场内的运动时间11L t v=。

人教版高中物理选修3-5知识点汇总_一册全_

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人教版高中物理选修3—5知识点总结第十六章动量守恒定律动16.1实验探究碰撞中的不变量碰撞的特点:1、相互作用时间极短。

2.相互作用力极大,即内力远大于外力。

3、速度都发生变化。

一、实验的基本思路1、一维碰撞:我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动。

2、猜想与假设:一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?3、碰撞可能有很多情形。

例如两个物体可能碰后分开,也可能粘在一起不再分开。

二、需要考虑的问题①如何保证碰撞是一维的?即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿同一直线运动。

在固定的轨道上做实验——气垫导轨。

②怎样测量物体的质?用天平测量。

③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?速度的测量:可以充分利用所学的运动学知识,如利用匀速运动、平抛运动,并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。

④数据处理:列表。

参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。

参考案例二利用单摆研究碰撞参考案例三利用打点计时器研究碰撞参考案例四利用平抛运动研究碰撞研究能量损失较小的碰撞时,可以选用参考案例二;研究碰撞后两个物体结合在一起的情况时,可以选用参考案例三。

参考案例四测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。

实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。

16.2动量定理一、动量1、定义:把物体的质量m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p,用公式表示为p = mʋ2、单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号是kg•m/s3、动量是矢量:方向由速度方向决定,动量的方向与该时刻速度的方向相同。

4、注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。

5、动量的变∆p①某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量p',跟初状态的动量p的矢量差,称为动量的变化(或动量的增量),即p = p' - p。

高中物理选修3-4、3-5知识点总结

高中物理选修3-4、3-5知识点总结

高中物理选修3-4知识点总结1.波的特征量及其关系(1)波长:波动过程中,对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长;(2)频率:波的频率由波源的振动频率决定,在任何介质中,频率保持不变;(3)机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速,波速由介质本身的性质所决定(若光还和光的频率有关),在不同介质中波速是不同的。

(v =λ/T )2.介质中质点运动的特征:(1)每个质点都在自己平衡位置附近作振动,并不随波迁移;(2)后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动3.波动图象(1)规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质...点.偏离平衡位置的位移,连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象(2)用“同侧法”判断波动图像中质点的速度方向,用作切线判断振动图像中质点的速度方向(3)在一个周期内质点沿y轴振动通过路程4A,1/4个周期不一定是A;波沿x轴匀速传播λ,1/4个周期一定是λ/44、波长、波速和频率(周期)的关系:v =△x/△t=λf=λ/ T。

5、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射,能够发生明显的衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波..长小..,或者跟波长相差不多。

d≤λ(超声波(它是机械波非电磁波)定位原理:频率大,波长小不易衍射,直线传播性好)6、产生干涉的必要条件是:两列波源的频率必须相同,干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件:(1)最强:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=nλ;(2)最弱:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍δ= ;,即。

根据以上分析,在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强....。

(振动加强的点还是做简谐运动,某....;振动减弱点始终减弱时刻位移可能为零)7、声波是纵波,能在空气、液体、固体中传播.声波在固体中波速大于液体大于气体.现象叫多普勒效应。

当波源与观察者相互靠近....。

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。

②动量是物体机械运动的一种量度。

动量的表达式P = mv。

单位是skg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。

因为速度是相对的,所以m动量也是相对的。

2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。

动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。

运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。

②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。

③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。

④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。

⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。

有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。

⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。

只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。

系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。

3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

动量与动能的比较:①动量是矢量, 动能是标量。

最新人教版高中物理选修3-5:17.3 粒子的波动性 知识点总结及课时练习

最新人教版高中物理选修3-5:17.3 粒子的波动性 知识点总结及课时练习

3粒子的波动性记一记粒子的波动性知识体系1想波动性——干涉和衍射2看粒子性——光电效应和康普顿效应3记物质波——ν=εhλ=hp辨一辨1.一切宏观物体都伴随一种波,即物质波.(×)2.湖面上的水波就是物质波.(×)3.电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性.(√)4.关于光的本性,牛顿提出微粒说,惠更斯提出波动说,爱因斯坦提出光子说,它们都说明了光的本性.(×)5.光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子.(×)6.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性.(√)想一想1.认识光的波粒二象性,应从微观角度还是宏观角度?提示:光既表现出波动性又表现出粒子性,要从微观的角度建立光的行为图象,认识光的波粒二象性.2.光在传播过程中,有的光是波,有的光是粒子,这句话正确吗?提示:不正确.其原因是没有真正理解光的波粒二象性.事实上,光是一种波,同时也是一种粒子,光具有波粒二象性,并不是有的光是波,有的光是粒子.3.你能算一下你自己的物质波波长吗?提示:利用λ=hp来计算.思考感悟:练一练1.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm,如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同的速度情况下,质子显微镜的最高分辨率将()A.小于0.2 nm B.大于0.2 nmC.等于0.2 nm D.以上说法均不正确解析:显微镜的分辨能力与波长有关,波长越短其分辨率越高,由λ=hp知,如果把质子加速到与电子相同的速度,因质子的质量更大,则质子的波长更短,分辨能力更高.答案:A2.(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是() A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波D.光具有波粒二象性解析:牛顿的“微粒说”认为光是一种物质微粒,爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份不连续的能量,显然选项A错;干涉、衍射是波的特性,光能发生干涉说明光具有波动性,选项B 正确;麦克斯韦根据光的传播不需要介质,以及电磁波在真空中的传播速度与光速近似相等从而认为光是一种电磁波,后来赫兹用实验证实了光的电磁说,选项C正确;光具有波动性与粒子性,称为光的波粒二象性,选项D正确.答案:BCD3.(多选)下列说法正确的是()A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性,所以我们可以说光具有波粒二象性B.一个电子和一个质子具有相同的动能时,因为电子的质量比质子的小,所以电子的动量就小C.一个电子和一个质子具有相同的动能时,电子的德布罗意波长比质子的小D.一个电子和一个质子具有相同的动能时,电子的德布罗意波长比质子的大解析:光既具有波动性,又具有粒子性,说明了光具有波粒二象性,选项A正确;一个电子和一个质子具有相同的动能时,动量和动能的关系式为p=2mE k,由于电子的质量比质子的质量小,可知电子的动量小,选项B正确;又由λ=hp知电子的动量小,其德布罗意波长应比质子的德布罗意波长大,选项C错误,选项D正确.答案:ABD4.实物粒子和光都具有波粒二象性,下列事实中突出体现粒子性的是()A.电子束通过双缝后可以形成干涉图样B.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关C.人们用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构解析:电子束通过双缝后可以形成干涉图样,说明电子具有波动性,故A错误;光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,光电效应说明光具有粒子性,故B正确;用慢中子衍射来研究晶体的结构,说明中子可以产生衍射现象,说明具有波动性,故C错误;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,说明电子可以产生衍射现象,说明具有波动性,故D错误.故选B.答案:B要点一人类对光的本性的认识1.[2019·河北衡水期末](多选)关于实物粒子的波粒二象性,下列说法正确的是()A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微观粒子都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观现象中是统一的D.实物粒子的运动有特定的轨道,所以实物粒子不具有波动性解析:德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切运动的物体都具有波粒二象性,故A正确,D错误;运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道,B正确;波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观现象中是统一的,故C正确.答案:ABC2.对于光的波粒二象性的说法,正确的是()A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B.光波与机械波是同样的一种波C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定电磁说,在光子能量ε=hν中,频率ν仍表示的是波的特性解析:光是一种波,同时也是一种粒子,光具有波粒二象性,当光和物质作用时,是“一份一份”的,表现出粒子性;单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述,表现出波动性.粒子性和波动性是光子本身的一种属性,光子说并未否定电磁说.综上所述,A、B、C错误,D正确.答案:D3.关于光的波粒二象性,下列理解正确的是()A.当光子静止时有粒子性,光子传播时有波动性B.光是一种宏观粒子,但它按波的方式传播C.光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动规律来描述D.大量光子出现的时候表现为粒子性,个别光子出现的时候表现为波动性解析:光子是不会静止的,大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性,故A、D错误;光子不是宏观粒子,光在传播时有时看成粒子有时可看成波,故B错误;光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动规律来描述,故C 正确.答案:C要点二 对物质波的理解4.影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射,衍射现象越明显,分辨本领越低.利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领,它利用高压对电子束加速,最后打在感光胶片上来观察显微图象.以下说法正确的是( )A .加速电压越高,电子的波长越长,分辨本领越强B .加速电压越高,电子的波长越短,衍射现象越明显C .如果加速电压相同,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强D .如果加速电压相同,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱解析:设加速电压为U ,电子电荷量为e ,质量为m ,则E k =12m v 2=eU =p 22m ,又p =h λ,故eU =h 22mλ2,可得λ=h 22emU .对电子来说,加速电压越高,λ越短,衍射现象越不明显,故A 、B 错.电子与质子比较,因质子质量比电子质量大得多,可知质子加速后的波长要短得多,衍射现象不明显,分辨本领强,故C 对,D 错.答案:C5.现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构,为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d n ,其中n >1,已知普朗克常量h ,电子质量m 和电子电荷量e ,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )A.n 2h 2med 2 B .(md 2h 2n 2e 3)13C.d 2h 22men 2D.n 2h 22med 2解析:电子的动量p =m v =2meU ,而德布罗意波长λ=h p =d n ,代入得U =n 2h 22med 2.故正确选项为D.答案:D6.[2019·海口月考]一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U),该粒子的德布罗意波长为()A.h2mqU B.h2mqUC.h2mqU2mqU D.hmqU解析:设带电粒子加速后的速度为v,根据动能定理可得qU=12m v2所以v=2qU m由德布罗意波长公式可得λ=hp=hm2qUm=h2mqU2mqU所以选项C正确.故选C.答案:C7.已知普朗克常量为h=2π·197 MeV·fm/c,电子的质量为m e=0.51 MeV/c2,其中c=3.0×108 m/s为真空光速,1 fm=10-15 m,则动能为1.0 eV的自由电子的物质波长为λe=________m.具有如上波长的光子的能量为Eλ=________eV.(所填答案均保留一位有效数字)解析:动能为1.0 eV的自由电子的物质波长为λe=hp=hm e v=h2m e E k≈1×10-9 m具有如上波长的光子的能量为Eλ=h cλe=cp=c2m e E k≈1×103 eV.答案:1×10-91×1038.如果一个中子和一个质量为104kg的火箭都以103m/s的速度运动,则它们的德布罗意波的波长分别是多长?(中子的质量为1.67×10-27 kg)解析:中子的动量为:p1=m1v,火箭的动量为:p2=m2v,据λ=hp知中子和火箭的德布罗意波长分别为:λ1=hp1,λ2=hp2联立以上各式解得:λ1=hm1v,λ2=hm2v.将m1=1.67×10-27 kg,v=1×103 m/s,h=6.63×10-34 J·s,m2=104 kg代入上面两式可解得:λ1=4.0×10-10 m,λ2=6.63×10-41 m.答案:4.0×10-10 m 6.63×10-41 m9.金属晶体中晶格大小的数量级是10-10m.电子经过加速电场加速,形成一电子束,电子束照射该金属晶体时,获得明显的衍射图样.问这个加速电场的电压约为多少?(已知电子的电荷量为e=1.6×10-19 C,质量为m=0.90×10-30 kg)解析:设加速电场的电压为U,电子经电场加速后获得的速度为v,对加速过程由动能定理得eU=12m v2①据德布罗意物质波理论知,电子的德布罗意波长为λ=hp②其中p=m v③解①②③联立方程组可得U=h22emλ2≈153 V.答案:153 V基础达标1.[2019·大同月考](多选)关于光的波粒二象性,下列说法正确的是()A.光的频率越高,光的能量越大,粒子性越明显B.光的波长越长,光的能量越小,波动性越明显C.频率高的光只具有粒子性,不具有波动性D.无线电波只具有波动性,不具有粒子性解析:光的频率越高,由ε=hν知光子的能量越大,光的波长越短,粒子性越明显,A对;光的波长越长,则频率越小,由ε=hν知光子的能量越小,则光的波动性越明显,B对;频率高的光粒子性明显,但也具有波动性,C错;无线电波是电磁波,既具有波动性又具有粒子性,D错.答案:AB2.(多选)为了观察晶体的原子排列,采用了以下两种方法:(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此,电子显微镜的分辨率高);(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列.则下列分析中正确的是()A.电子显微镜所利用的是电子的物质波的波长比原子尺寸小得多B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小C.要获得晶体的X射线衍射图样,X射线波长要远小于原子的尺寸D.中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当解析:由题目所给信息“电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多,由p=hλ可知它的动量应很大,即速度应很大,选项A正确,选项B错误;由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知,中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当,选项C错误,选项D正确.答案:AD3.(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1 MHz 的无线电波的波长,由表中数据可知( )B .无线电波通常情况下只能表现出波动性C .电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性D .只有可见光才有波动性解析:由于弹子球德布罗意波长极短,故很难观察其波动性,而无线电波波长为3.0×102 m ,所以通常表现出波动性,很容易发生衍射,而金属晶体的品格线度大约是10-10 m 数量级,所以波长为1.2×10-10 m 的电子可以观察到明显的衍射现象,故选A 、B 、C.答案:ABC4.两束能量相同的色光,都垂直地照射到物体表面,第一束光在某段时间内打在物体表面的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面的光子数之比为5:4,则这两束光的光子能量和波长之比分别为( )A .4:5 4:5B .5:4 4:5C .5:4 5:4D .4:5 5:4解析:两束能量相同的色光,都垂直地照射到物体表面,在相同时间内打在物体表面的光子数之比为5:4,根据E =NE 0可得两束光光子能量之比为4:5;再根据E 0=hν=h c λ知,光子能量与波长成反比,故两束光光子波长之比为5:4.选项D 正确.答案:D5.[2019·广西桂林期中]下列说法正确的是( )A .光的波粒二象性是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的B .光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁理论C .光子说并没有否定电磁说,在光子的能量式ε=hν中,ν表示波的特性,ε表示粒子的特性D.光波与机械波具有完全相同的特点解析:光的波粒二象性认为光是一份一份的光子构成的,光子是一种没有静止质量的能量团,与牛顿的微粒说中的实物粒子有本质区别;光同时还是一种波,但与惠更斯的波动说中的光是一种机械波有本质区别,A错误.在光子能量式ε=hν中,ν表示了波的特征,ε表示粒子的特性,光子说并没有否定麦克斯韦的电磁说,B错误,C正确.机械波传播需要介质,光波不需要;机械波是横波或纵波,光波只能是横波,D错误.答案:C6.[2019·哈尔滨六中期中](多选)波粒二象性是微观世界的基本特征,下列说法正确的是()A.光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性B.电子束的晶体衍射实验表明实物粒子具有波动性C.动能相等的质子和电子的德布罗意波长相等D.低频电磁波的粒子性显著,高频电磁波的波动性显著解析:光电效应表明光具有“一份一份”的能量,康普顿效应说明光具有动量,均能说明光具有粒子性,A正确;电子束射到晶体上产生的衍射图样说明实物粒子具有波动性,B正确;动量p=2mE k,因为质子与电子的质量不同,所以动能相等的质子与电子的动量是不同的,根据德布罗意波长公式λ=hp可知它们的德布罗意波长不相等,C错误;因为电磁波的频率越低,能量值越小,频率越高,能量值越大,所以低频电磁波的波动性显著,高频电磁波的粒子性显著,D错误.答案:AB7.美国科学家里卡尔多·贾科尼由于发现宇宙X射线源而获得诺贝尔奖.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则()A.E=hλc p=0 B.E=hλc p=hλc2C.E=hcλp=0 D.E=hcλp=hλ解析:根据E=hν和λ=hp可得X射线每个光子的能量为E=hcλ,每个光子的动量为p=hλ,选项D正确.答案:D能力达标8.德布罗意认为实物粒子也具有波动性,他给出了德布罗意波长的表达式λ=hp.现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H+和二价镁离子Mg2+,已知氢离子与镁离子的质量之比为1:24,则加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波长之比为() A.1:4 B.1:4 3C.4:1 D.43:1解析:离子加速后的动能E k=qU,离子的德布罗意波长λ=hp=h2mE k=h2m·qU,所以λH+λMg2+=24×21×1=431,故选项D正确.答案:D9.任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之对应,波长是λ=hp,式中p是运动物体的动量,h是普朗克常量,人们把这种波叫德布罗意波,现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2相向正碰后粘在一起,已知|p1|<|p2|,则粘在一起的物体的德布罗意波长为()A.λ1+λ22 B.λ1-λ22C.λ1λ2λ1+λ2 D.λ1λ2λ1-λ2解析:由动量守恒p2-p1=p知,hλ2-hλ1=hλ,所以λ=λ1λ2λ1-λ2,故D正确.答案:D10.一颗质量为5.0 kg的炮弹,(1)以200 m/s的速度运动时,它的德布罗意波长为多大?(2)假设它以光速运动,它的德布罗意波长为多大?(3)若要使它的德布罗意波长与波长是400 nm的紫光波长相等,则它必须以多大的速度运动?解析:(1)炮弹的德布罗意波长λ1=h p 1=h m v 1=6.63×10-345.0×200m =6.63×10-37 m. (2)它以光速运动的德布罗意波长λ2=h p 2=h m v 2=6.63×10-345.0×3×108m =4.42×10-43 m. (3)由λ=h p =h m v ,得v =h mλ= 6.63×10-345.0×400×10-9 m/s =3.315×10-28 m/s. 答案:(1)6.63×10-37 m (2)4.42×10-43 m(3)3.315×10-28 m/s11.静止的原子核放出一个波长为λ的光子.已知普朗克常量为h ,则(1)质量为M 的反冲核的速度为多少?(2)反冲核运动时物质波的波长是多少?解析:(1)光子的动量为p ,由动量守恒定律知反冲核的动量大小也为p .由p =h λ=M v ,得v =h λM .(2)反冲核的物质波的波长λ′=h M v =λ.答案:(1)h λM (2)λ12.已知铯的逸出功为1.9 eV ,现用波长为4.3×10-7 m 的入射光照射金属铯.(1)能否发生光电效应?(2)若能发生光电效应,求光电子的德布罗意波长最短为多少?(电子的质量为m =0.91×10-30 kg)解析:(1)入射光子的能量E =hν=h c λ=6.626×10-34×3.0×1084.3×10-7×11.6×10-19eV ≈2.9 eV . 由于E =2.9 eV>W 0,所以能发生光电效应.(2)根据光电效应方程可得光电子的最大初动能E k =hν-W 0=1 eV =1.6×10-19 J而光电子的最大动量p=2mE k,则光电子的德布罗意波长的最小值λmin=hp=6.626×10-342×0.91×10-30×1.6×10-19m≈1.2×10-9 m.答案:(1)能(2)1.2×10-9 m。

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高中物理 3-5 知识点汇编第一章动量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 m1以速度 v0与静止的物体m2发生弹性碰撞,碰撞后两物体的速度分别为v1m1m2v0v22m1v0m1m2m1 m29.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的整数倍,这个不可再分的最小能量值叫做能量子;并且=h,是电磁波的频率,h为普朗克常量,h=6.63 10 34 J· s;光子的能量为h。

高中物理选修3-5知识点总结

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高中物理选修3-5知识点总结高中物理选修3-5知识点总结上学的时候,看到知识点,都是先收藏再说吧!知识点在教育实践中,是指对某一个知识的泛称。

为了帮助大家更高效的学习,以下是店铺收集整理的高中物理选修3-5知识点总结,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高中物理选修3-5知识1一、动量守恒定律1、动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力),即系统所受外力的矢量和为零。

(碰撞、爆炸、反冲)注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响,但可改变系统内物体的动量。

内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因,而外力的冲量是改变系统总动量的原因。

2、动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=-△p2/3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零,但在某一方向上的力为零,则系统在这个方向上的动量守恒。

必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。

4、碰撞(1)完全非弹性碰撞:获得共同速度,动能损失最多动量守恒,;(2)弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后动能相等;动量守恒,;动能守恒,;特例1:A、B两物体发生弹性碰撞,设碰前A初速度为v0,B静止,则碰后速度,vB= .特例2:对于一维弹性碰撞,若两个物体质量相等,则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度)(3)一般碰撞:有完整的压缩阶段,只有部分恢复阶段,动量守恒,动能减小。

5、人船模型--两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv = MV (注意:几何关系)二、量子理论的建立黑体和黑体辐射1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。

高中物理人教版选修3-5-知识点总结(优选.)

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最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改选修3-5知识梳理一.量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ(一)量子论1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。

2.量子论的主要内容: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。

②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

3.量子论的发展①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。

②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。

③到1925年左右,量子力学最终建立。

4.量子论的意义①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。

②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。

③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。

量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。

(二)黑体和黑体辐射1.热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。

这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

①.物体在任何温度下都会辐射能量。

②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。

物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。

高中物理选修3-5知识点总结

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高中物理选修3-5总结一、动量定理的理解与应用1.容易混淆的几个物理量的区别(1)动量与冲量的区别:2.动量定理的应用(1)应用I=Δp求变力的冲量。

如果物体受到变力作用,则不能直接用I=F·t求变力的冲量,这时可以求出该力作用下物体动量的变化Δp,即等效代换为变力的冲量I。

(2)应用Δp=F·t求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化。

曲线运动中物体速度方向时刻在改变,求动量变化Δp=p′-p需要应用矢量运算方法,比较复杂。

如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换动量的变化。

(3)用动量定理解释现象。

用动量定理解释的现象一般可分为两类:一类是物体的动量变化一定,分析力与作用时间的关系;另一类是作用力一定,分析力作用时间与动量变化间的关系。

分析问题时,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。

(4)处理连续流体问题(变质量问题)。

通常选取流体为研究对象,对流体应用动量定理列式求解。

3.应用动量定理解题的步骤(1)选取研究对象。

(2)确定所研究的物理过程及其始、末状态。

(3)分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况。

(4)规定正方向,根据动量定理列方程式。

(5)解方程,统一单位,求解结果。

4.动量守恒定律与机械能守恒定律的比较①系统(或某方向)不受外力作用时,系统(或某方向)动量守恒;②系统(或某方向)受外力但所受外力之和为零,则系统(或某方向)动量守恒;③系统(或某方向)所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统(或某方向)的动量可看成近似守恒;④系统总的来看不符合以上三条中的任意一条,则系统的总动量不守恒。

但是,若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在该方向上动量守恒。

例1、如图所示,在光滑水平面上放置A、B两个物体,其中B物体与一个质量不计的弹簧相连且静止在水平面上,A物体质量是m,以速度v0逼近物体B,并开始压缩弹簧,在弹簧被压缩过程中( )A.在任意时刻,A、B组成的系统动量相等,都是mv0B.任意一段时间内,两物体所受冲量大小相等.C.在把弹簧压缩到最短过程中,A物体动量减少,B物体动量增加.D.当弹簧压缩量最大时,A、B两物体的速度大小相等例2、有一质量为m=20kg的物体,以水平速度v=5m/s的速度滑上静止在光滑水平面上的小车,小车质量为M=80kg,物体在小车上滑行距离ΔL =4m后相对小车静止。

高中物理选修3-5知识点

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第十七章波粒二象性1.黑体:完全吸收入射各波长电磁波不反射2.热辐射现象:①任物在任℃都发射各种波长电磁波②辐射能量大小及波长分布与℃有关③既辐射也反射能量3.黑体辐射:①℃↑,黑体的辐射强度↑②℃↑,辐射强度极大值向波长短方移动4.能量子:①1900年普朗克②普`提振动的带电微粒的能量只是最小能量值ε的整数倍③ε=hν④h普朗克常量=6.63×10-34J·S ν频率光电效应的实验规律1.光电效应:照射金属光,使金属中的电子从表面逸出光电子:逸出电子勒纳德和汤姆孙等相继实验证实2.饱和电流:光色不变,入射光越强,饱和电流越大,单位时间内发射的光电子数越多3.遏止电压:使光电流减小到0的反向电压U c,光电子一定存在初速度满足12m e u c2=eU c颜色不同,频率不同,~不同4.光电子的能量只与入射光的频率有关5.截至频率(极限频率)νc不同金属截至~不同6.入射光频率<νc不发生光电效应7.瞬时性:当频率>νc,立即产光电流光电效应解释中的疑难1.逸出功W0:脱离做功最小值2.不同金属W0不同3.光↑,逸出电子数↑,光电流↑爱因斯坦的光电效应方程1.光:一份一份的由一个个不可分割的ε组成2.频率为ν的光的能量子为hν,h为普朗克常量3.光子:光的能量子为hν4.金属电子吸一光子获能是hν,一部分克服金属的逸出功W0,剩下表现为逸出后电子的初动能E k即hν=E k+W0或E k=hν-W0(爱因斯坦光点效应方程)(W0交于负半轴)若E k光电子的最大初动能E k=12m e u c2一个光子只给一个电子输能·爱因`表明:E k与入射光的频率ν有关hν>W0时,才有光电子逸出,νc=W0ℎ(光电效应截至频率)·电子一次性全吸能,不累能量时间,光电流几乎瞬时产生·同颜色(ν相同)的光,光较强时,包含光子数↑,照射金属产生光电子↑,饱和电流↑康普顿效应1.光的散射:在介质中与物质微粒相互作用,传播方向改变2.康普顿效应:散射X射线时,除与入射光波长λ0相同的成分,还有波长大于λ0的成分3.光电效应:光子具有能量康普顿效应:光子除了具有能量还具有动量光子的动量1.E=mc2E一定的能量m一定的质量2.光子的动量:p=ℎλλ波长h普朗克常量p动量【p=mc①ε=hf②ε=mc2③联解①②③得p=ℎλ】(f=ν=cλc光速f=ν频率)光的波粒二象性1.波粒二象性:光具有波动性+粒子性2.能量ε和动量p:描述物质的粒子性的重要物理量3.波长λ或频率ν:描述物质的波动性的典型物理量粒子的波动性1.德布罗意:①提出假设:实物粒子具有波动性②德布罗意波(物质波、概率波):与实物粒子相联系的波2.概率波1.光的强弱对应光子数目:明纹处光子多,暗纹处光子少光子落在明纹处概率大,暗纹概率小2.光的波动性不是光子之间的相互作用引起,是光子自身固有性质不确定性关系不确定性关系1.托马斯·杨和菲涅耳:光的波动说麦克斯韦:光的电磁理论爱因斯坦:光子理论第十八章原子结构电子的发现原子可以分割,由更小微粒组成电子的发现1.汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流2.组成阴极射线的粒子为电子3.热离子发射:金属高温发射粒子现象4.密立根:电荷是量子化,任何带电体的电荷是e的整数倍e=1.602 177 33(49)×10-19C 原子的核式结构模型汤姆孙:提出“枣糕模型”和“西瓜模型”α粒子散射实验1.α粒子:放射性物质(如铀和镭)发射出来快速运动粒子,带两个单位正电荷2.卢瑟福α粒子轰击金箔实验(α粒子散射实验)3.卢瑟福原子结构模型:原子核:原子中心一个很小的核原子全部的正电荷和质量集在此带负电电子在核外绕核旋转4.对α粒子散射实验数据分析:可估计原子核大小和正电荷数5.原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(英)汤姆孙:发现电子氢原子光谱光谱1.光谱:光栅或棱镜把各颜色光按波长展开,获光的波长(频率)+强度分布的记录2.线状谱:光谱有一条条的亮线3.连续光谱:非条,连在一起的光带例:炽热气体、液体及高温高压气体产生4.各原子发射光谱都是线状谱5.亮线:原子的特征谱线(元素发出多少频率的光,就吸收多少频率的光)。

高中物理选修3-5知识点总结

高中物理选修3-5知识点总结

高中物理选修3-5知识点总结
1、能量守恒定律:能量守恒是指能量在转化和传递过程中,总量保持不变。

能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一,也是高中物理中的一个重要知识点。

2、动力学:动力学是研究物体运动状态变化的原因和规律的科学。

在高中
物理选修3-5中,主要包括牛顿运动定律、动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等知识点。

3、振动与波:振动与波是自然界中常见的现象,也是高中物理选修3-5中的重要知识点。

主要包括简谐振动、机械波、电磁波等知识点。

4、光学:光学是研究光的现象和性质的科学。

在高中物理选修3-5中,主要包括光的折射、反射、干涉、衍射等知识点。

5、量子物理:量子物理是研究微观领域内原子、分子等物质的运动和变化
的科学。

在高中物理选修3-5中,主要包括量子力学的基本概念和原理,如波粒二象性、不确定性原理等。

人教版高中物理选修3-5章总结复习素材:第十九章 原子核知识点

人教版高中物理选修3-5章总结复习素材:第十九章 原子核知识点
选修 3-5 知识点 第十九章 原子核
19.1 原子核的组成 一、天然放射现象 1、物质发射射线的性质称为放射性,它可以穿透黑纸使照相底片感光。 2、具有放射性的元素称为放射性元素。 3、放射性的元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。 二、射线到底是什么 1、三种射线分别叫做带正电荷α射线、带负电荷β射线和不带电γ射线。 2、α射线的穿透能力最弱,γ射线的穿透能力最强。 3、α射线是高速粒子流,粒子带正电,电荷量是电子的 2 倍,质量是氢原子的 4 倍, 电子质量的 7300 倍,实际上就是氦原子核。 4、β射线是高速电子流。 5、γ射线是能量很高的电磁波。 6、α射线,β射线都是高速运动的粒子, 能量很高,Y 射线是波长很短的光子,能 量也很高。 三、原子核的组成 1、质子 p:它是氢原子核,带正电,电量与电子相等。 2、中子 n:不带电,质量与质子相等。 3、核子:质子和中子组成的原子核。 4、原子核中的两个等式: ①核电荷数 Z=质子数=原子序数=荷外电子数 ②质量数 A=核子数=质子数+中子数 例如:23592U——铀原子核:有 92 个质子,143 个中子。质量数为 235。 5、同位素:具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元素周期表中处于同一位置。 6、几种常用的原子核的表示
探测射线的方法
19.4 放射性的应用与防护 一、核反应 1、核反应分两种 (1)核自发衰变。(不可控) ①α衰变:α射线的实质就是高速运动的氦核流 ②β衰变:β射线的实质就是高速运动的电子流。 ③没有单独的γ衰变:γ射线是一种电磁波(光子)。 (2)人工转变:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。(可控) ①其他粒子指:α粒子、质子、中子,光子等 2、在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒。 二、人工放射性同位素 1、同位素:具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元素周期表中处于同一位置的 元素。有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素。放射性同位素又分为天然和人工放 射性同位素。 2、与天然的放射性物质相比,人工放射性同位素的优点: ①放射强度容易控制 ③可以制成各种需要的形状 ④半衰期更短 ⑤放射性废料容易处理 三、放射性同位素的应用 ①使用射线来测厚度----利用γ射线的穿透性强的特点 ②放疗----利用细胞对射线承受力不同 ③选种和保鲜

高中物理选修35知识点总结

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高中物理选修35知识点总结第一章电磁场中导体的静电平衡1、静电平衡条件2、导体的表面电荷分布规律3、导体内的电场4、用高斯定理求解空间两导体间的静电力第二章电磁场中导体的霍尔效应1、霍尔效应的原理2、霍尔系数的概念及其求解3、磁场中导体的霍尔效应第三章电场中导体的感应1、电磁场中导体感应的基本概念2、电动势和感生电动势的关系3、感生电动势的产生与应用第四章电磁场中导体的磁化1、磁化的基本概念2、磁化强度的定义及其计算3、磁化规律及其应用第五章电磁场中导体的感导1、感导的基本概念2、感导电流的产生与规律3、感导电动势的产生与应用第六章电磁场中导体的介质1、介质的电极化特性2、极化强度的计算及其应用3、介质的电容计算和介质中的沿电场公式第七章电磁场中导体的偶极子1、偶极子的介绍2、电偶极子在电场中的受力情况3、偶极子在均匀电场中的稳定平衡第八章电磁场中导体的感热效应1、感热效应的原理2、导体的感热应变及其应用3、感热效应的产生机理和参数第九章电磁场中导体的磁化率1、磁化率的定义2、磁化率的计算3、磁化率的测量和应用第十章电磁场中导体的磁滞回线1、磁滞回线的基本概念2、磁滞回线的测定方法3、磁滞回线的应用第十一章电磁场中导体的铁磁性1、铁磁物质的介绍2、铁磁物质的磁化特性3、铁磁性的应用第十二章电磁场中导体的铁磁导体1、铁磁导体的基本概念2、铁磁导体的磁滞回线特性3、铁磁导体的应用第十三章电磁场中导体的超导1、超导的基本概念2、超导的临界温度和临界磁场3、超导的应用第十四章电磁场中导体的超导机理1、超导机理的基本概念2、超导体的电学性质3、超导材料的应用第十五章电磁场中导体的电子结构1、导体的电子结构2、导体的电子输运性质3、导体的电子微观结构第十六章电磁场中导体的报告特性1、导体的电阻率2、导体的电导率3、导体的超导性能第十七章电磁场中导体的电子云1、导体的电子云的特性2、导体的电子云的运动性质3、导体的电子云的扩散规律第十八章电场中导体的电子间作用力1、导体的电子间作用力2、导体的电子间作用力在电磁场中的应用3、导体的电子间作用力对导体物理性质的影响第十九章电磁场中导体的带电体1、带电体的基本概念2、带电体的电场中的运动规律3、带电体在磁场中的受力情况第二十章电磁场中导体的电荷分布1、导体的电荷密度分布规律2、导体的电荷分布和电场强度的关系3、导体内和外的电磁场分布第二十一章电磁场中导体的电势分布1、导体的电势差和电势差分布规律2、导体的电势差和电场强度的关系3、导体内和外的电势差分布第二十二章电磁场中导体的电场强度1、导体的电场强度和磁感应强度的计算2、导体内和外的电场强度的分布规律3、导体的电场强度对导体物理性质的影响第二十三章电磁场中导体的磁感应强度1、导体的磁感应强度和磁场强度的测定2、导体的磁感应强度的空间分布规律3、导体的磁感应强度对导体物理性质的影响第二十四章电磁场中导体的磁场线1、导体磁场线的特性和分布规律2、导体内和外的磁场线的分布3、导体的磁场线对导体物理性质的影响第二十五章电磁场中导体的磁通量1、磁通量的基本概念2、磁通量密度的定义和计算3、磁通量密度的应用第二十六章电磁场中导体的磁矩1、磁矩的基本概念2、磁矩在磁场中的受力情况3、磁矩对物理性质的影响第二十七章电磁场中导体的磁力1、磁场中的导体的受力规律2、磁场中导体的受力分析和应用3、磁力对导体的物理性质的影响第二十八章电磁场中导体的磁场中的导体1、磁场中导体的基本概念2、磁场中导体的电阻和电导3、磁场中导体的感应和感导第二十九章电磁场中导体的电场中的导体1、电场中导体的基本概念2、电场中导体的电阻和电导3、电场中导体的感应和感导第三十章电磁场中导体的等离子体1、等离子体的基本概念2、等离子体的产生和性质3、等离子体的应用第三十一章电磁场中导体的快离子束1、快离子束的基本概念2、快离子束的产生和特性3、快离子束的应用第三十二章电磁场中导体的晶体结构1、导体的晶体结构2、导体的晶体结构对导体物理性质的影响3、导体的晶体结构在电磁场中的应用第三十三章电磁场中导体的磁滞损耗1、磁滞损耗的基本概念2、磁滞损耗的计算3、磁滞损耗的应用第三十四章电磁场中导体的热处理1、热处理的基本概念2、热处理的工艺和技术3、热处理的应用第三十五章电磁场中导体的工艺1、导体的电磁加工工艺2、导体的电磁加工技术3、导体的电磁加工材料以上是高中物理选修35知识点的总结,希望对您有所帮助。

(完整版)人教版高中物理选修3-5知识点总结

(完整版)人教版高中物理选修3-5知识点总结

人教版高中物理选修3-5知识点总结一.量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ(一)量子论1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。

2.量子论的主要内容: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。

②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

3.量子论的发展①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。

②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。

③到1925年左右,量子力学最终建立。

4.量子论的意义①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。

②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。

③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。

量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。

(二)黑体和黑体辐射1.热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。

这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

①.物体在任何温度下都会辐射能量。

②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。

物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。

辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。

此时温度恒定不变。

实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。

2.黑体物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。

高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结

高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结

高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是物理课本选修3-5的内容,高中学生需要掌握重点知识点,下面小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点,希望对你有帮助。

高中物理动量守恒定律知识点 1. 动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。

2. 动量守恒定律的条件:(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。

当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。

即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。

(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。

(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。

3. 动量守恒定律应用中需注意:(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。

在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。

(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。

(3)同时性:等式两边分别对应两个确定状态,每一状态下各物体的动量是同时的。

(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。

按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。

(1)弹性碰撞碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。

高中物理 选修3-5知识点

高中物理 选修3-5知识点

原子物理(3—5)(一)动量物体的动量 P=mv ,矢量① 动量守恒'+'=+22112211v m v m v m v m ,使用时需选择正方向② 条件:(Ⅰ)系统F 合=0;(Ⅱ)F 内>> F 外;(Ⅲ)系统某方向上F 合=0 ③ 实例:碰撞、爆炸、反冲等 ④ 动量与动能 mpE k 22=,k mE p 2=练习1:静止的Li 63核俘获一个速度s m v /107.741⨯=的中子而发生核反应,生成一个新核和速度大小为s m v /100.242⨯=、方向与反应前中子速度方向相同的氦核He 42,上述核反应方程为 ,另一个新核的速度大小为 m/s 。

练习2:(教科书P 51)两个氘核聚变时产生一个中子和一个氦核(氦的同位素),已知氘核的质量m H =2.0141u ,氦核的质量为m He =3.0160u ,中子的质量为m n =1.0087u ,(以上质量均指静质量)(1)写出核反应方程(2)计算反应释放出的核能(3)如果反应前两个氘核的动能均为0.35Mev ,它们正面对碰发生聚变,且反应释放的核能全部转化为动能,计算反应生成的氦核和中子的动能。

(二)原子结构1.原子模型2.氢原子光谱(1)光谱种类① 发射光谱:物质发光直接产生的光谱。

(例如炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱....;稀薄气体发光产生线状谱...,不同元素的线状谱线不同,又称特征谱线) ② 吸收光谱:连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱,元素能发射出何种频率的光,就相应能吸收何种频率的光,因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。

(2)氢原子的光谱是线状的(这些亮线称为原子的特征谱线),即辐射波长是分立的。

3.玻尔的原子能级结构① 卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾(“核式结构模型”无法解释a 、原子的稳定性;b 、原子光谱的分立特征)1913年玻尔(丹麦)在其基础上,把普朗克的量子理论运用到原子系统上,提出玻尔理论。

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人教版高中物理选修3-5知识点总结一.量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ(一)量子论1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。

2.量子论的主要内容: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。

②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

3.量子论的发展①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。

②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。

③到1925年左右,量子力学最终建立。

4.量子论的意义①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。

②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。

③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。

量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。

(二)黑体和黑体辐射1.热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。

这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

①.物体在任何温度下都会辐射能量。

②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。

物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。

辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。

此时温度恒定不变。

实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。

2.黑体物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。

黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的物体。

3.实验规律:1)随着温度的升高,黑体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。

二.光电效应光子说光电效应方程Ⅰ1、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=6.63×10-34JS4、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。

5.光电效应方程0W h E Km -=ν 当Vm=0 时,n 为极限频率n 0 , n 0=W 0/h三.康普顿效应Ⅰ康普顿效应是光子和电子作弹性碰撞的结果,具体解释如下:1. 若光子和外层电子相碰撞,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长。

2. 若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞,光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,根据碰撞理论, 碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变。

3. 因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关,所以波长改变和散射角有关。

康普顿效应说明光具有粒子性。

四.光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定性关系Ⅰ 光既表现出波动性,又表现出粒子性大量光子表现出的波动性强,少量光子表现出的粒子性强;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. 实物粒子也具有波动性 hεν=ph=λ 这种波称为德布罗意波,也叫物质波。

从光子的概念上看,光波是一种概率波 不确定性关系:π4h p x ≥∆∆五.原子核式结构模型Ⅰ1、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。

电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念。

(2)汤姆生的原子模型:1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、粒子散射实验和原子核结构模型(1)粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成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)原子的核式结构模型:由于粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。

如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡,粒了运动将不发生明显改变。

散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年,卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型: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。

原子核半径小于10-14m,原子轨道半径约10-10m。

六.氢原子光谱Ⅰ氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。

1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的14条谱线作了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示:除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。

氢原子光谱是线状谱,具有分立特征,用经典的电磁理论无法解释。

七.原子的能级Ⅰ玻尔的原子模型(1)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。

(2)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221111()3,4,5,...2R n n m λ-=-=⨯7 巴耳末公式 R=1.1010 里德伯常量然做加速运动,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 =E 2-E 1③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。

即轨道半径跟电子动量mv 的乘积等于h/2的整数倍,即:轨道半径跟电了动量mv 的乘积等于h/的整数倍,即n 为正整数,称量数数 (3)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。

)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:……、、3211221=⎪⎭⎪⎬⎫==n r n r n E E n n其中E 1、r 1为离核最近的第一条轨道(即n =1)的氢原子能量和轨道半径。

即: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。

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。

八.原子核的组成Ⅰ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种人眼看不见的射线。

这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。

放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素天然放射现象:某种元素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象天然放射现象:表明原子核存在精细结构,是可以再分的(2)放射线的成份和性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹,如图(1):性质成份组成电离作用贯穿能力射线氦核组成的粒子流很强很弱射线高速电子流较强较强射线高频光子很弱很强2、原子核的组成(1)原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子在原子核中:质子数等于电荷数核子数等于质量数中子数等于质量数减电荷数九.原子核的衰变半衰期Ⅰ(1)衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒类 型衰变方程规 律 α 衰 变新 核衰 变新核⎩⎨⎧质量数不变电荷数增加1射线是伴随衰变放射出来的高频光子流在衰变中新核质子数多一个,而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子,即:(2)半衰期:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期。

一放射性元素,测得质量为m,半衰期为T ,经时间t 后,剩余未衰变的放射性元素的质量为m t tm m )21(0=十.放射性的应用与防护 放射性同位素Ⅰ人工放射性同位素:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素放射性同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。

正电子的发现:用粒子轰击铝时,发生核反应。

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