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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全物理选修 3-5 学问点总结一、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）留意：内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响,但可转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缘由,而外力的冲量是转变系统总动量的缘由；2、动量守恒定律的表达式 m1v1+m2v 2=m1v 1 / +m2v 2 /（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
2、一方向上的力为零,就系 统在这个方向上的动量守恒；必需留意区分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,动能缺失最多动量守恒,（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,；mAmBv0,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,就碰后速度vAmmABvB=m2 mAv 0AAm B特例 2：对于一维弹性碰撞,如两个物体质量相等,就碰撞后两个物体互换速度（即碰后的速度等于碰前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,只有部分复原阶段,动量守恒,动能减小；5、人船模型两个原先
3、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 （留意：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 的整数倍,这个不行再分的能量值（6.63 10-34J.S ） 叫做能量子 = h ； h 为普朗克常数2、黑体：假如某种物体能够完全吸取入射的各种波长电磁波而不发生反射,这种物体就是 肯定黑体,简称黑体；3、黑体辐射：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,辐射强度的名师归纳
4、总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全极大值向波长较短的方向移动；（普朗克的能量子理论很好的说明了这一现象）三、光电效应光子说光电效应方程1、光电效应（说明光子具有能量）（ 1）光的电磁说使光的波动理论进展到相当完善的地步,但是它并不能说明光电效应的 现象；在光（包括不行见光）的照耀下从物体发射出电子的现象叫做光电效应,发射出 来的电子叫光电子；（试验图在课本）（ 2）光电效应的讨论结果：新教材：存在饱和电流,这说明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多；存在遏 止电压：；截止频率：光电子的能量与入射光的频率有关,而
5、与入射光的 强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应；效应具有瞬时性：光 电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10-9 s；老教材：任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必需大于这个极限频率,才能 产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应；光电子的最大初动能与入射光 ,只随着入射光频率的增大而增大；入射光照到金属上时,光电子的发射 ,一般不超过 10-9s；当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比；（ 3）光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极 属有较小的逸出功；K（与电源负极相连）,是由于碱金2、光子说：光本身就是由一个个不行分割的能量子组成
6、的,频率为 的光的能量子为h ；这些能量子被成为光子；3、光电效应方程： EK = h- W O （把握 Ek/Uc 图象的物理意义）同时,h 截止 = WO（ Ek是光电子的最大初动能 ； W 是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功；）四、康普顿效应（说明光子具有动量）1、1918-1922年康普顿（美）在讨论石墨对X 射线的散射时发觉：光子在介质中和物质微粒相互作用,可以使光的传播方向发生转变,这种现象叫光的散射；2、在光的散射过程中,有些散射光的波长比入射光的波长略大 3、光子的动量： p=h/ 五、光的波粒二象性物质波概率波不确定关系,这种现象叫康普顿效应；名师归
7、纳总结 1、光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振 以无可辩驳的事实说明光是一种波；光电效应和康普第 2 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全顿效应又用无可辩驳的事实说明光是一种粒子,由于光既有波动性,又有粒子性,只能 认为光具有波粒二象性；但不行把光当成宏观观念中的波,也不行把光当成宏观观念中 的粒子；少量的光子表现出粒子性,大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动 性,与物质发生作用时,往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著,频率大波长小 的粒子性显著；（P41 电子干涉条纹对概率波的验证）2、光子的能量 E=h ,光子的动量
8、 p=h/ 表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不冲突：表示粒子性的粒子能量和动量的运算式中都含有表示波的特点的物理量频率 和波长 ；由以上两式和波速公式c= 仍可以得出： E = p c ；3、物质波： 1924 年德布罗意（法）提出,实物粒子和光子一样具有波动性,任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波,波长 =h / p,这种波叫物质波,也叫德布罗意波；（ P38 电子的衍射图样；电子显微镜的辨论率为何远远高于光学显微镜）4、概率波：从光子的概念上看,光波是一种概率波；5、不确定关系：, x 表示粒子位置的不确定量,p 表示粒子在 x 方向上的动量的不确定量；（为何粒子位置的不确定量x
9、 越小,粒子动量的不确定量p 越大,用单缝衍射进行说明？ P43 图）六、原子核式模型机构1、1897 年汤姆生（英）发觉了电子（谁发觉了阴极射线？）,提出原子的枣糕模型,掀开了讨论原子结构的序幕；2、1909 年起英国物理学家卢瑟福做了 粒子轰击金箔的试验,即 粒子散射试验（试验装置见必修本 P257）得到出乎意料的结果：绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原先的方向前进,少数 粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数 粒子偏转角超过了 90 ,有的甚,偏转角几乎达到 180 ；（ P53 图）3、卢瑟福在 1911 年提出原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷 和
10、几乎全部质量 都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里围着核旋转；根据这个学说, 可很好地说明 粒子散射试验结果, 粒子散射试验的数据仍可以估计原子核的大小（数量级为 10-15 m）和原子核的正电荷数；原子序数 =核电荷数=质子数 =核外电子数；七、氢原子的光谱1、光谱的种类：（ 1）发射光谱：物质发光直接产生的光谱；酷热的固体、液体及高温高压名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全气体发光产生连续光谱；淡薄气体发光产生线状谱,不同元素的线状谱线不同,又称 特点谱线；（2）吸取光谱：连续谱线中某些频率的光被淡
11、薄气体吸取后产生的光谱,元素能发射出何种频率的光,就相应能吸取何种频率的光,因此吸取光谱也可作元素的 特点谱线；2、氢原子的光谱是线状的（这些亮线称为原子的特点谱线）,即辐射波长是分立的；3、基尔霍夫开创了光谱分析的方法：利用元素的特点谱线（线状谱或吸取光谱）鉴别物质的 分析方法；八、原子的能级 1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生冲突（冲突为：a、原子是不稳固的；b、原子光谱是连续谱）,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；2、玻尔理论的假设：（ 1）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固的,电子虽然 绕核运动
12、,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态；氢原子的各个定态的能量值,叫 做它的能级；原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫做基态；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态；En）跃迁到另一种定态（设能量为 Em）时,它辐射（或（ 2）原子从一种定态（设能量为 吸取）肯定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差打算,即 h = E n E m,3-5 第 64 页）（能级图见（ 3）原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应；原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的；3、玻尔运算公式： r n =n2 r 1 , En =
13、E1/n2 n=1,2,3r1 =0.5310-10 m , E1 = -13.6eV ,分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量；（选定离核无限远处的电势能为零,电子从离核无限远处移到任一轨道上,都是电场力 做正功,电势能削减,所以在任一轨道上,电子的电势能都是负值,而且离核越近,电势能越小；）4、从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸取光子,也可能 是由于碰撞（用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量）；原子从低能级向高能级跃迁时只能吸取肯定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸 收能量大于或等于电离能的任何频率
14、的光子；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全5、一群氢原子处于量子数为n 的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为N= ；6、玻尔模型的胜利之处在于它引入了量子概念（提出了能级和跃迁的概念,能说明气体导 电时发光的机理、氢原子的线状谱）,局限之处在于它过多地保留了经典理论（经典粒子、轨道等）,无法说明复杂原子的光谱；7、现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述；8、光谱测量发觉原子光谱是线状谱和夫兰克赫兹试验证明了原子能量的量子化（即原子 中分立能级的存在）九、原子核的组成1、1919 年卢瑟福用 粒子轰击氮
15、原子核发觉质子即氢原子核；核反应方程 _；2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子,即中子；查德威克经过讨论,证明：用天 射线轰击铍时,会产生一种看不见的贯穿才能很强（10-20 厘米的铅板）的不带电粒子,用其轰击石蜡时,竟能从石蜡中打出质子,此贯穿才能极强的射线即为设想中的中子；核反应方程_ _；3、质子和中子统称核子,原子核的电荷数等于其质子数,原子核的质量数等于其质子数与中子数的和；具有相同质子数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素；4、自然放射现象（1）人类熟悉原子核有复杂结构和它的变化规律,是从自然放射现象开头的；（2）1896 年贝
16、克勒耳发觉放射性,在他的建议下,玛丽 居里和皮埃尔 居里经过讨论发 现了新元素钋和镭；（3）用磁场来讨论放射线的性质（图见 3-5 第 74 页）： 射线带正电,偏转较小, 粒子就是氦原子核,贯穿本事很小,电离作用很强,使底片感光作用很强； 射线带负电,偏转较大,是高速电子流,贯穿本事很强（几毫米的铝板）,电离作用较弱； 射线中电中性的,无偏转,是波长极短的电磁波,贯穿本事最强（几厘米的铅板）,电离作用很小；十、原子核的衰变 半衰期1、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变；在衰变中电荷数和质量数都是守恒的（留意：质量并不守恒；）； 射线是相伴 射线或 射线产生的,没有单名师
17、归纳总结 独的 衰变（ 衰变：原子核处于较高能级 ,辐射光子后跃迁到低能级；）； 衰变举第 5 页,共 7 页例； 衰变举例；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全2、半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间；放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素打算,与原子所处的物理状态或化学状态无关,它是对大量原子的统计规律；N= , m= ；十一、放射性的应用与防护 放射性同位素 1、放射性同位素的应用： a、利用它的射线（贯穿本事、电离作用、物理和化学效应）；b、做示踪原子；2、放射性同位素的防护：过量的射线对人体组织有破坏作用,这些破坏往往
18、是对细胞核的破 坏,因此,在使用放射性同位素时,必需留意人身安全,同时要放射性物质对空气、水 源等的破坏；十二、核力与结合能 质量亏损 1、由于核子间存在着强大的核力（核子之间的引力,特点：核力与核子是否带电无关短 10程力,其作用范畴为 2 0. 10 m,只有相邻的核子间才发生作用）,所以核子结合成原子 核（例 _）或原子核分解为核子（例 _ _）时,都 相伴着庞大的能量变化；核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸取的能量叫原子核的结合能,亦称核能；2、我们把核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损；爱因斯坦在相对论中得出物体的
19、质量和能量间的关系式_,就是闻名的质能联系方程,简称质能方程；相当于 _MeV （此结论在运算中可直接应用）；十三、原子核的人工转变 1u=_kg 原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程,称为核反应 （原子核的人工转变）；在核反应中电荷数和质量数都是守恒的；举例： （1）如 粒子轰击氮原子核发觉质子；（ 2）1934 年,约里奥 居里和伊丽芙 居里夫妇在用 粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,仍探测到了正电子；核反应方程 _ _ 这是第一次用人工方法得到放射性同位素；十四、重核的裂变 轻核的聚变1、凡是释放核能的核反应都有质量亏损；核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,
20、所以各种原子核中核子的平均质量不同；核子平均质量小的,每个核子平均放的能多； 铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳固；凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全2、1938 年德国化学家哈恩和斯特拉斯曼发觉重核裂变,即一个重核在俘获一个中子后,分裂成几个中等质量的核的反应过程, 这发觉为核能的利用开创了道路；铀核裂变的核反应方程 _ _；3、由于中子的增殖使裂变反应能连续地进行的过程称为链式反应；为使其简单发生,最好使用纯铀 235；由于原子核特别小,假如铀块的体积不够大,中子从铀块中通过时,可能仍没有遇到铀核就跑到铀块外面去了,因此存在能够发生链式反应的铀块的最小体积,即临界体积；发生链式反应的条件是裂变物的体积大于临界体积,并有中子进入；应用有原子弹、核反应堆；4、轻核结合成质量较大的核叫聚变；（例：万度以上）,因此聚变又叫热核反应； _ ）发生聚变的条件是：超高温（几百 太阳的能量产生于热核反应；可以用原子弹来引起热核反应；应用有氢弹、可控热核反应；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页