高中物理选修3-5-知识点总结.doc

1、选修选修 3-5 知识汇总知识汇总 一、弹性碰撞且一动（m1）一静（m2） 解题技巧 明确物理过程，列动量守恒注意方向（正负号） 算相对位移用，摩擦生热等于系统系统动能减少量 注意碰撞会有能量损失，过程需选碰撞后到共速 二、波粒二象性二、波粒二象性 1、1900年普朗克能量子能量子假说，电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的E=hv 2、赫兹发现了发现了光电效应，1905年，爱因斯坦量解释了解释了光电效应，提出光子说及光电效应方程光子说及光电效应方程 3、光电效应 每种金属都有对应的 c 和 W0，入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应 光电子的最大初动能与入射光的强度无关

2、与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大（ 0 WhEKm） 。 入射光频率一定时，光电流强度与入射光强度成正比光电流强度与入射光强度成正比。 光电子的发射时间一般不超过 10 9秒，与频率和光强度无关。 4、光电效应和康普顿效应说明光的粒子性，干涉、衍射、偏振说明光的波动性 5光电效应方程光电效应方程 0 WhEKm c=W0/h 6、光的波粒二象性光的波粒二象性 物质波物质波 概率波概率波 不确定性关系不确定性关系 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实物粒子也具有波动性 h p h 这

3、种波称为德布罗意德布罗意波，也叫物质波。 从光子的概念上看，光波是一种概率波从光子的概念上看，光波是一种概率波 不确定性关系：不确定性关系： 4 h px 三、三、原子核式结构模型原子核式结构模型 1、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。 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 装置： 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。 3、几个考点 卢瑟福的粒子散射，说明了原子

4、具有核式结构。 汤姆孙发现电子，说明了原子可再分或原子有复杂结构 放射性现象，说明了原子核具有复杂结构 4、玻尔理论 （1）经典电磁理论不适用原子系统，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： 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 跃迁假设：电子跃迁辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由 Em-En =hv 严格决定 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。 （2）玻尔的氢子模型： 氢原子的能级公式和轨道半径公式： 氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量 En，和电子轨道半径 rn分别为：、

5、 321 1 2 2 1 n rnr n E E n n 氢原子的能级图：n=3、4、5、6 跃迁到 n=2 为可见光，频率由大到小X 光紫外线可见光 其中射线来源于原子核，X 光来源于核外内层电子跃迁，紫外线、可见光及红外线来源于最外 层电子跃迁 其中 n=1 的定态称为基态。n=2 以上的定态，称为激发态。 光子 c hhE，n=3 跃迁到 n=1 发出三种光子（ 2 N C）, 321 则 321 c h c h c h （2）玻尔玻尔模型只能解释氢原子模型只能解释氢原子，不能解释其他原子，不能解释其他原子 四、原子核的组成原子核的组成 1、天然放射现象的发现：1896 年法国物理学家贝

6、克勒耳首次发现，居里夫人继续研究发现了钋和镭 成 份 组 成 性 质 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、衰变衰变：电荷数和质量数守恒电荷数和质量数守恒，但质子数和中子数不守恒，但质子数和中子数不守恒 类 型 衰变方程 规 律 衰 变 新 核 电荷数减少 质量数减少 2 4 衰 变 新核 质量数不变质量数不变 电荷数增加电荷数增加 1 射线是伴随、衰变放射出来的高频光子流，、衰变不能同时发生 在衰变中新核质子数多一个，而质量数不变是由于 2、半衰期 半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要

7、的时间，称该元素的半衰期。 半衰期与物理及化学环境无关 3、放射性的应用与防护放射性的应用与防护 放射性放射性同位素同位素 人工放射性同位素 1000 多种，天然的只有 40 多种 正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。 1934 年，约里奥约里奥 居里和伊丽芙居里和伊丽芙 居里居里 （小居里） 发现经过 粒子轰击的铝片中含有放射性磷 发生+衰变，放出正电子 与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素： 放射强度容易控制 可以制成各种需要的形状 半衰期更短 放射性废料容易处理 放射性同位素的应用放射性同位素的应用 A、由于 射线贯穿本领强，可以用来 射线检查金属内部检查金属内部有没有砂眼或裂

8、纹 B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等， 从而实现自动控制自动控制 C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电除化纤、纺织品上的静电 D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病杀菌、治病等 二、作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等二、作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等. 4、核力与结合能核力与结合能 质量亏损质量亏损 核力是短程力、核力具有饱和性、核力与具有电荷无关性 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 质量亏损：质量亏损：核聚变与核裂变都会放出能量，质

9、量都会减少，核聚变与核裂变都会放出能量，质量都会减少，核电站与原子弹为核裂变，氢弹与太阳内核电站与原子弹为核裂变，氢弹与太阳内 部为核聚变部为核聚变 爱因斯坦质能方程爱因斯坦质能方程 E=mc2 E=mc2 1uc2=931.5MeV (表示表示 1u 的质量变化相当于的质量变化相当于 931.5Me V 的能量改变的能量改变) 5、核反应方程核反应方程 熟记一些实验事实的核反应方程式。熟记一些实验事实的核反应方程式。 （1）卢瑟福卢瑟福用 粒子轰击氦核，发现发现质子质子： 144171 7281 NHeOH （2）贝克勒耳发现天然放射现象： 衰变 2 3 82 3 44 9 29 02 UT

10、 hH e 衰变 2342340 90911 ThPae （3） 查德威克查德威克用 粒子轰击铍核打出中子中子 941 21 4260 B eH eCn nPAlHe 1 0 30 15 27 13 4 2 （4） 小小居里居里（约里奥（约里奥-居里）居里）发现正电子 274301 132150 AlHePn和 30301 15140 PSie （5） 轻核聚变 112 011 nHH （6） 重核聚变 23511361 920540 10UnXen 2.熟记一些粒子的符号熟记一些粒子的符号 粒子（ 4 2He） 、 、质子（ 1 1H ） 、中子（ 1 0n） 、 、电子（ 0 1e ） 、

11、氘核（ 2 1H ） 、氚核（ 3 1H ） 114重核裂变重核裂变 核聚变核聚变 释放核能的途径释放核能的途径裂变和聚变裂变和聚变 （1）裂变反应：）裂变反应： 裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。 例如： 链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。 链式反应的条件： a b ) ) 裂变物质的体积，超过临界体积 有中子进入裂变物质 裂变时平均每个核子放能约 1Mev 能量 1kg全部裂变放出的能量相当于 2500 吨优质煤完全燃烧放出能量 （2）聚变反应）聚变反应： 聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。 例如：1 2 1 3 2 4 0 1 176HHHenMev. 平均每个核子放出 3Mev 的能量 聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温