物理選修3-5知識點歸納

1、物理選修35知識點—sunny1物理選修物理選修3535知識點總結(jié)知識點總結(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度都增加溫度越高各種波長的輻射強度都增加，同時，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。（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年德國物理學家普朗克提出振動著的帶電微粒的能量只能是某個最小能量值ε的整數(shù)倍，這個不可再分的能量值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理論發(fā)展到相當完美的地步，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，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多；②存在遏止電壓：當所加電壓U為0時，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極，在光電管兩級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

4、弱無關(guān)，當入射光的頻率高于截止頻率時才能發(fā)生光電效應(yīng)vc=w=w0hh；④光電效應(yīng)具有瞬時性：光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過109s。規(guī)律：規(guī)律：①任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；低于這個頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)；②光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)光電子的最大初動能與入射光的強度無關(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，

5、光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過109s；④當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比。(1)(1)判斷和描述時應(yīng)理清三個關(guān)系：判斷和描述時應(yīng)理清三個關(guān)系：①光電效應(yīng)的實質(zhì)(單個光子與單個電子間相互作用產(chǎn)生的)②光電子的最大初動能的來源(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能)③入射光強度與光電流的關(guān)系(當入射光的頻率大于極限頻率時光電流的強度與入射光的強度成正比)(2)(

6、2)定量分析時應(yīng)抓住三個關(guān)系式：定量分析時應(yīng)抓住三個關(guān)系式：①愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.②最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc.③逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hν0.2、光子說：光本身就是由一個個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能最大初動能；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)（表明光子具有動量）三、康普頓效應(yīng)（表明光子具有動量）1、19181922年康普頓（美）在研究石墨對X射線的散射時發(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表明光是一種粒子，由于光既有波動性，又有粒子性，只能認為光具有波粒二象性。但不可把光當成宏觀觀念中的波，也不可把光當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，大量光子運動表現(xiàn)為波動性；光在傳播時顯示波動性，與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往顯示粒子性；頻率小波長大的波動性顯子表現(xiàn)出粒子性，大量光子運動表現(xiàn)為波動性；光在傳播時顯示

9、波動性，與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往顯示粒子性；頻率小波長大的波動性顯著，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，光子的動量p=hλ表示式也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動量的計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，實物粒子和光子一樣具有波動性，任何一個運動運動

10、著的物體都有一種與之對應(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遠高于光學顯微鏡）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方向上的動量的不確定量。五、原子核式模型機構(gòu)五、原子核式模型機構(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年起英國物理學家盧瑟福做了α粒子轟擊金箔的實驗，即α粒子散射實驗，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，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)角幾乎達到180。（P5353物理選修35知識點—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：a、人工放射性同位素的放射強度容易控制。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、物理和化學效應(yīng)）a、工業(yè)探傷，測厚度；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大的核力核力的特點：①核力是強相互

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)合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時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，

15、平均每個核子的質(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年德國化學家哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)重核裂變，即一個重核在俘獲一個中子后，分裂成幾個中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程這個發(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)地進行的過程稱為鏈式反應(yīng)。為使其容易發(fā)生，最好使用純鈾235。因為原子核非常小，如果鈾塊的體積不夠大，中子從鈾塊中通過時，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)生鏈式反應(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)生鏈式反應(yīng)的條件是裂變物的體積大于臨界體積，并有中子進入。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）：對中子具有很強的吸收能力，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、可控熱核反應(yīng)核聚變應(yīng)用有氫彈、可控熱核反應(yīng)。6、核聚變的優(yōu)點：a、輕核聚變產(chǎn)能效率高；b、地球上聚變?nèi)剂系膬α控S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