物理選修3-5知識(shí)點(diǎn)歸納

1、物理選修35知識(shí)點(diǎn)—sunny1物理選修物理選修3535知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、量子理論的建立量子理論的建立黑體和黑體輻射、黑體和黑體輻射、1、黑體：如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡稱黑體。2、黑體輻射：黑體輻射的規(guī)律為：溫度越高各種波長的輻射強(qiáng)度都增加溫度越高各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，同時(shí)，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)。（普朗克的能量子理論很

2、好的解釋了這一現(xiàn)象）3、量子理論的建立：1900年德國物理學(xué)家普朗克提出振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某個(gè)最小能量值ε的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的能量值ε叫做能量子ε=hνh為普朗克常數(shù)（6.631034J.S）二、光電效應(yīng)二、光電效應(yīng)光子說光子說光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程1、光電效應(yīng)（表明光子具有能量）（1）光的電磁說使光的波動(dòng)理論發(fā)展到相當(dāng)完美的地步，但是它并不能解釋光電效應(yīng)的現(xiàn)象。在光（包括不可見光）的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫做光電

3、效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫光電子。（2）光電效應(yīng)的研究結(jié)果：①存在飽和電流，這表明入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多；②存在遏止電壓：當(dāng)所加電壓U為0時(shí)，電流I并不為0。只有施加反向電壓，也就是陰極接電源正極陽極接電源負(fù)極，在光電管兩級(jí)形成使電子減速的電場，電流才可能為0。使光電流減小到0的反向電壓Uc稱為遏止電壓Ek=eU=eUc。遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初速度；③截止頻率：光電子的能量與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)

4、弱無關(guān)，當(dāng)入射光的頻率高于截止頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)vc=w=w0hh；④光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性：光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過109s。規(guī)律：規(guī)律：①任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)；②光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大增大而增大增大；③入射光照到金屬上時(shí)，

5、光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過109s；④當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。(1)(1)判斷和描述時(shí)應(yīng)理清三個(gè)關(guān)系：判斷和描述時(shí)應(yīng)理清三個(gè)關(guān)系：①光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)(單個(gè)光子與單個(gè)電子間相互作用產(chǎn)生的)②光電子的最大初動(dòng)能的來源(金屬表面的自由電子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的動(dòng)能)③入射光強(qiáng)度與光電流的關(guān)系(當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比)(2)(

6、2)定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式：定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式：①愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.②最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc.③逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hν0.2、光子說：光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν。這些能量子被成為光子。3、光電效應(yīng)方程：EK=hWO?h截止=WO（Ek是光電子的最大初動(dòng)能最大初動(dòng)能；W0是逸出功，即從金屬表金屬表?面直接飛出的光電子克服電荷引力所做的

7、功。）三、康普頓效應(yīng)（表明光子具有動(dòng)量）三、康普頓效應(yīng)（表明光子具有動(dòng)量）1、19181922年康普頓（美）在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)：光子在介質(zhì)中和物質(zhì)微粒相互作用，可以使光的傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的散射。2、在光的散射過程中，有些散射光的波長比入射光的波長略大，這種現(xiàn)象叫康普頓效應(yīng)。3、光子的動(dòng)量：p=hp=hλ四、光的波粒二象性四、光的波粒二象性物質(zhì)波物質(zhì)波概率波概率波不確定關(guān)系不確定關(guān)系1、光的波粒二象性：干涉、衍射

8、和偏振干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實(shí)表明光是一種波；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實(shí)表明光是一種粒子，由于光既有波動(dòng)性，又有粒子性，只能認(rèn)為光具有波粒二象性。但不可把光當(dāng)成宏觀觀念中的波，也不可把光當(dāng)成宏觀觀念中的粒子。少量的光少量的光子表現(xiàn)出粒子性，大量光子運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為波動(dòng)性；光在傳播時(shí)顯示波動(dòng)性，與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往顯示粒子性；頻率小波長大的波動(dòng)性顯子表現(xiàn)出粒子性，大量光子運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為波動(dòng)性；光在傳播時(shí)顯示

9、波動(dòng)性，與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往顯示粒子性；頻率小波長大的波動(dòng)性顯著，頻率大波長小的粒子性顯著。著，頻率大波長小的粒子性顯著。2、光子的能量E=hν，光子的動(dòng)量p=hλ表示式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出：E=pc。3、物質(zhì)波：1924年德布羅意德布羅意（法）提出，實(shí)物粒子和光子一樣具有波動(dòng)性，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)

10、著的物體都有一種與之對(duì)應(yīng)的波，波長λ=h=hp這種波叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波。（電子的衍射圖樣；電子顯微鏡的分辨率為何遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡）4、概率波（了解）：從光子的概念上看，光波是一種概率波。5、不確定關(guān)系（了解）：△x△p=h4π，△x表示粒子位置的不確定量，△p表示粒子在x方向上的動(dòng)量的不確定量。五、原子核式模型機(jī)構(gòu)五、原子核式模型機(jī)構(gòu)1、1897年湯姆孫（英）發(fā)現(xiàn)了電子湯姆孫（英）發(fā)現(xiàn)了電子，提出原子的棗糕模型，揭開了研究原子結(jié)

11、構(gòu)的序幕（原子可再分）原子結(jié)構(gòu)的序幕（原子可再分）。（誰發(fā)現(xiàn)了陰極射線？是湯姆孫嗎？）2、1909年起英國物理學(xué)家盧瑟福做了α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，即α粒子散射實(shí)驗(yàn)，得到出乎意料的結(jié)果：絕大多數(shù)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)，少數(shù)α少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過了90，有的甚至被彈回甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180。（P5353物理選修35知識(shí)點(diǎn)—sunny3（這是第一次用人工方法得到放射性同位素（

12、這是第一次用人工方法得到放射性同位素。）人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)：a、人工放射性同位素的放射強(qiáng)度容易控制。b、半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，廢料容易處理放射性同位素的應(yīng)用：利用它的射線（貫穿本領(lǐng)、電離作用、物理和化學(xué)效應(yīng)）a、工業(yè)探傷，測(cè)厚度；b、醫(yī)療上放射治療；c、照射種子，使遺傳基因變異，培育優(yōu)良品種；d、做示蹤原子。4、核力與結(jié)合能、核力與結(jié)合能質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損A、原子核能夠存在是由于核子間存在著強(qiáng)大的核力核力的特點(diǎn)：①核力是強(qiáng)相互

13、作用，在原子尺度內(nèi)，核力比庫侖力大得多②核力是短程力，其作用范圍為1.51015m，0.81015m內(nèi)為表現(xiàn)為引力，0.81015m外表現(xiàn)為斥力，超出1.51015m急劇下降。?每個(gè)核子只跟鄰近鄰近的核子發(fā)生核力作用B、自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，對(duì)于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多。C、結(jié)合能、結(jié)合能：核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量叫原子核的結(jié)合能（核能）D、比結(jié)合

14、能、比結(jié)合能：結(jié)合能與核子數(shù)之比。比結(jié)核能比結(jié)核能越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定。越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定。F、我們把核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。愛因斯坦在相對(duì)論中得出物體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系式E=mcE=mc2，就是著名的質(zhì)能方程。5、重核的裂變、重核的裂變輕核的聚變輕核的聚變1、凡是釋放核能的核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損。核子組成不同的原子核時(shí)，

15、平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質(zhì)量不同。核子平均質(zhì)量小的，每個(gè)核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質(zhì)量最小，所以鐵原子核最穩(wěn)定。凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的。2、1938年德國化學(xué)家哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)重核裂變，即一個(gè)重核在俘獲一個(gè)中子后，分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程這個(gè)發(fā)現(xiàn)為核能的利用開辟了道路。鈾核裂變的

16、核反應(yīng)方程：U＋n→Ba＋Kr＋3n。2359210141569236103、由于中子的增殖使裂變反應(yīng)能持續(xù)地進(jìn)行的過程稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。為使其容易發(fā)生，最好使用純鈾235。因?yàn)樵雍朔浅Ｐ?，如果鈾塊的體積不夠大，中子從鈾塊中通過時(shí)，可能還沒有碰到鈾核就跑到鈾塊外面去了，因此存在能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的鈾塊的最小體積，即臨界體積、臨界質(zhì)量臨界體積、臨界質(zhì)量。發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是裂變物的體積大于臨界體積，并有中子進(jìn)入。4、核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆核燃料核燃

17、料：鈾235；慢化劑慢化劑：石墨、重水、普通水（輕水），使快中子減速變成熱中子（慢中子）適于引發(fā)核裂變；鎘棒鎘棒（控制棒）：對(duì)中子具有很強(qiáng)的吸收能力，可用于控制核反應(yīng)快慢。核裂變的應(yīng)用有原子彈、核反應(yīng)堆核裂變的應(yīng)用有原子彈、核反應(yīng)堆。5、輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核叫聚變。例：H＋H→He＋n發(fā)生聚變的條件是：超高溫（幾百萬度以上），因此聚變又叫熱核反熱核反21314210應(yīng)；太陽的能量產(chǎn)生于熱核反應(yīng)，可以用原子彈來引起熱核反應(yīng)。核聚變應(yīng)用有

18、氫彈、可控?zé)岷朔磻?yīng)核聚變應(yīng)用有氫彈、可控?zé)岷朔磻?yīng)。6、核聚變的優(yōu)點(diǎn)：a、輕核聚變產(chǎn)能效率高；b、地球上聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量豐富；c、輕核聚變更為安全、清潔。(1)B＋He―→N＋()(2)Be＋()―→C＋n(3)Al＋()―→Mg＋H105421379412610271327121(4)N＋He―→O＋()(5)U―→Th＋()(6)Na＋()―→Na＋H147421782389223490231124111(7)Al＋He―→n＋()；P