高中近代物理知识点总结教学提纲
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近代物理知识总结
一、黑体辐射(了解)与能量子
1.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,叫热辐射。
2.黑体: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,这种物体叫黑体。3.黑体辐射的实验规律
①一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关.
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.
a.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加.
b.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.
4.★★★普朗克能量子:带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.爱因斯坦光子说:空间传播的光本身就是一份一份的,每一份能量子
叫做一个光子.光子的能量为ε=hν。
二、光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率.
(2) 光电流的强度与入射光的强度成正比.
(3)光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的.
(4) 光子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光的频率增大而增大.
理解:(1)光照强度(单色光)光子数光电子数饱和光电流(2)光子频率ν 光子能量ε=hν
爱因斯坦光电效应方程(密立根验证)E k=hν-W0
遏制电压U c e=E k
三、光的波粒二象性与物质波
1.光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.光电效应(光子有能量)康普顿效应(光子有动量和能量)说明光具有粒子性.
光的本性:光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.
2.光波是概率波.大量的、频率低的粒子波动性明显(注意有粒子性,只是不明显)3. 德布罗意物质波(电子衍射证实):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=h
p,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.
h
W
=
ν
(νλC CT =
=)
原子结构 1.英国物理学家汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况,判定其为电子,并求出了电子的比荷。密立根通过油滴实验测出了电子电荷,并发现电荷是量子化的。
2.卢瑟福α粒子散射实验:说明原子具有核式结构。
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°,
有的甚至被撞了回来。.
3.卢瑟福提出原子核式结构模型
二、玻尔原子结构假说(是科学假说、类似还有安培分子电流假说)
1.定态(能量量子化)2.轨道量子化3.跃迁条件:
4.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
5. 对原子跃迁和电离理解:
跃迁:原子从低能级(高能级)E 初向高能级(低能级)E 末跃迁,只吸收(辐射)hν=E 末-E 初的能级差能量光子.可以吸收E k ≥E 末-E 初的能级差能量的电子。
基态电离:基态的氢原子吸收大于等于13.6eV 能量的光子或电子后使氢原子电离。
6.一个处于量子数为n 的激发态的氢原子,最多可以辐射n-1中不同频率的光子,一群处于量子数为n 的激发态的氢原子,最多可以辐射2
n C 种不同频率的光子。
7.氢原子的能量(类比天体模型):E 总=E K +E P ,当轨道半径减小时,库仑引力做正功,原子的电势能减小,电子动能增大,原子总能量减小.反之,轨道半径增大时,原子电势能增大,电子动能减小,原子总能量增大.
8.波尔模型的局限:成功之处为将量子观点引入原子领域,提出定态和跃迁。不足之处为
保留了经典粒子的观念,仍把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。
原子核部分
1.法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核还具有复杂的结构.
居里夫妇发现放射性元素钋(Po)和镭(Ra)。
2.原子核由中子和质子组成,质子和中子统称为核子.
X元素原子核的符号为A Z X,其中A表示质量数,Z表示核电荷数.
3.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.
α衰变:A Z X→A-4
Z-2
Y+42He α衰变的实质:211H+210n→42He
β衰变:A Z X→A Z+1Y+0-1e β衰变的实质:1
0n → 0
-1
e+1
1
H
γ射线是α或β衰变后产生的新核能级跃迁辐射出来。
4.半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.
①半衰期概念适用于大量核衰变(少数个别的核衰变时,谈半衰期无意义)
②半衰期由核的性质来决定,与该元素的物理性质(状态、压强、温度、密度等)
化学性质或存在形式均无关
③N=N0(1/2)t/τ,m=m0(1/2)t/τ ,I=I0(1/2)t/τ
I——单位时间内衰变的次数,τ——半衰期
N0、m0、I0为最初量,N、m、I为t时间后剩下未衰变量
衰变次数的方法:先由质量数的改变确定α衰变的次数,然后再确定β衰变的次数5.核力:组成原子核的核子之间有很强的相互作用力,使核子能克服库仑力而紧密地结合在一起,这种力称为核力.其特点为:
(1)核力是强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力大得多.
(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.
6.原子核是核子结合在一起构成的,要把它们分开,需要能量,叫原子核的结合能.结合能与核子数之比称比结合能,比结合能越大,原子核中核子结合越牢固,原子核越稳定7.质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损.