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多读书,读不同观点的书,能够丰富自己的知识,能够拓宽自己的思路,能够增强自己判断真伪的能力,下面我给大家分享一些高中物理选修知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
高中物理选修知识点1
第1节 电荷及其守恒定律
一、起电方法的实验探究
1. 物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2. 两种电荷
自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相斥,异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
3. 起电的方法
使物体起电的方法有三种:
摩擦起电、接触起电衫则、感应起电
(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)
(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)
(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)
三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律
1. 电荷量:电荷的多少。在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
元电荷就是带电荷量足够早滑小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。
3. 比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4. 电荷守恒定律
表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的内,正、负电荷的代数和保持不变。
例:有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9C,让两个绝缘小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
【思路点拨】当两个完全相同的金属球接触后,根据对称性,两个球一定带等量的电荷量.若两个球原先带同种电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异种电荷,则电荷先中和再均分.
高中物理选修知识点2
第2节 库仑定律
一、电荷间的相互作用
1.点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。点电荷是一种理想化的物理模型。VS质点
2. 带电体看做点电荷的条件:
①两带电体间的距离远大于它们大小;
②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3. 影响电荷间相互作用的因素:
①距离;②电量;③带电体的形状和大小
二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
注意:
1. 定律成立条件:或睁棚真空、点电荷
2. 静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)
3. 计算库仑力时,电荷只代入绝对值
4. 方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸
5. 两个电荷间的库仑力是一对相互作用力
库仑扭秤实验、控制变量法
例题:两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点,现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。求q所受的库仑力。
高中物理选修知识点3
第3节 电场强度
一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的
电荷(带电体)周围存在着的一种物质。电场看不见又摸不着,但却是客观存在的一种特殊物质形态。
其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用,这种力就叫电场力。
电场的检验方法:把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。
试探电荷:用来检验电场性质的电荷。其电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。
二、电场强度
1. 场源电荷
2. 电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强。
电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。即如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。
三、点电荷的场强公式
四、电场的叠加
在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
五、电场线
1. 电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2. 电场线的特征
(1)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱。
(2)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点。
(3)电场线不会相交,也不会相切。
(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在。
(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
3. 几种典型电场的电场线
(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
②e以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
高中物理选修知识点4
第4节 电势能和电势
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式
(2)单位:伏特(V)
(3)电势差是标量。其正负表示大小。
二、电场力的功
电场力做功的特点:
电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.
注意:性、相对性
2. 电势能的变化与电场力做功的关系
(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。)
(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势
电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
1. 电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3. 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)
4. 计算时EP,q, 都带正负号。
5. 顺着电场线的方向,电势越来越低。
6. 与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)
三、等势面
1. 等势面:电场中电势相等的各点构成的面。
2. 等势面的特点
①等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功;
②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交;
③等差等势面越密的地方电场强度越大
高中物理选修知识点5
静电现象的应用
一、静电感应现象
1. 导体:容易导电的物体叫导体。
2. 导体中存在大量自由电荷。常见的导体有:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。
3.静电感应现象:放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
4. 感应电荷:静电感应现象中,导体不同部分出现的净电荷。
二、静电平衡状态下导体的电场
1. 静电场中导体内电场分布
2. 静电平衡:电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
3. 静电平衡导体的特性:
(1)导体内部场强处处为零
(2) 导体是等势体,表面为等势面
(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直
三、导体上电荷分布
1. 法拉弟圆桶实验
2. 静电平衡时,超导体上电荷分布规律:
导体内部无净电荷,电荷只分布在导体的外表面
在超导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷位置几乎没有电荷。
3. 尖端放电
四、静电屏蔽
1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。
2. 静电屏蔽的两种情况
导体内腔不受外界影响
接地导体空腔外部不受内部电荷影响
3. 静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡
4. 静电屏蔽的应用:
电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套
电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋
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1、热辐射:一切物体都在辐射电磁波,喊桐简这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。
2、黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁郑裤波而不发生反射,这种物质就是绝对黑体,简称黑体。
3、黑体辐射:黑体辐射的电磁波的强度按波长分布,只与黑体的温度有关。
4、黑体辐射规律:一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
5、光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变的现象。
6、X光的产生:电热丝被普通的电源加热放出电子,电子被高压电源的电场加速,打到阳极上,可激发金属的原子核内层电子到激发态,激发态不稳定,电子会自动跃迁到基态,此时发出X光。
7、光的波粒二象性:光的波动性和粒子性是轮轿光在不同条件下的具体表现,具有统一性;光子数量少时,粒子性强,数量多时,波动性强;频率高粒子性强,波长大波动性强。
8、康普顿效应:在研究电子对X射线的散射时发现有些散射波的波长比入射波的波长略大,康普顿认为这是因为光子不仅有能量,还有动量;说明了光具有粒子性。
大多数高中生对物理都有点畏惧,但是物理是理科生高考必考的科目,是必须要学好一门课程,那么选修3-5的物理课本有哪些重要的知识点呢?下面是我为大家整理的关于高中物理选修3-5知识点总结,希望对您有所帮助。欢迎大家阅读参考学习!
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高中物理选修3-5知识
选修3-5物理知识点
高中物理重点知识
高中物理选修3-5知识
一、动量守恒定律
1、动量守恒定律的条件: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内物体间的相互作用力),即所受外力的矢量和为零。(碰撞、爆炸、反冲)
注意:内力的冲量对动量是否守恒没有影响,但可改变内物体的动量。内力的冲量是内物体间动量传递的原因,而外力的冲量是改变总动量的原因。
2、动量守恒定律的表达式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=-△p2/
3、某一方向动量守恒的条件:所受外力矢量和不为零,但在某一方向上的力为零,则在这个方向上的动量守恒。必须注意区别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,动能损失最多动量守恒, ;
(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, ;
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,则碰后速度 ,vB= .
特例2:对于一维弹性碰撞,若两个物体质量相等,则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A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,只有部分恢复阶段,动量守恒,动能减小。
5、人船模型--两个原来静止的物体(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 (注意:几何关系)
二、量子理论的建立 黑体和黑体辐射
1、量子理论明岁的建立: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激稿睁能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε=hν。h为普朗克常数(6.63×10-34J.S)
2、黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,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解释了这一现象)
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选修3-5物理知识点
一、光电效应 光子说 光电效应方程
1、光电效应(表明光子具有能量)
(1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步,但是它并不能解释光电效应的现象。在光(包括不可见光)的照射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。(实验图在课本)
(2)光电效应的研究结果:
新教材:①存在饱和电流,这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多;②存在遏止电压:;③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关,而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;④效应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
老教材:①任何一种金属敬厅,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应;②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大;③入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s;④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K(与电源负极相连),是因为碱金属有较小的逸出功。
2、光子说:光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子被成为光子。
3、光电效应方程:EK = h - WO (掌握Ek/Uc-ν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。)
二、康普顿效应(表明光子具有动量)
1、1918-1922年康普顿(美)在研究石墨对X射线的散射时发现: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改变,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,这种现象叫康普顿效应。
3、光子的动量: p=h/λ
三、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系
1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子,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。但不可把光当成宏观观念中的波,也不可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=hν,光子的动量p=h/λ表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量--频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出: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λ=h /p,这种波叫物质波,也叫德布罗意波。(P38 电子的衍射图样;电子显微镜的分辨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越小,粒子动量的不确定量△p越大,用单缝衍射进行解释? P43 图)
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高中物理重点知识
力
力是物体间的相互作用
1.力的国际单位是牛顿,用N表示;
2.力的图示:用一条带箭头的有向线段表示力的大小、方向、作用点;
3.力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的方向;
4.力按照性质可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等等;
重力:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力;
a.重力不是万有引力而是万有引力的一个分力;
b.重力的方向总是竖直向下的(垂直于水平面向下)
c.测量重力的仪器是弹簧秤;
d.重心是物体各部分受到重力的等效作用点,只有具有规则几何外形、质量分布均匀的物体其重心才是其几何中心;
弹力:发生形变的物体为了恢复形变而对跟它接触的物体产生的作用力;
a.产生弹力的条件:二物体接触、且有形变;施力物体发生形变产生弹力;
b.弹力包括:支持力、压力、推力、拉力等等;
c.支持力(压力)的方向总是垂直于接触面并指向被支持或被压的物体;拉力的方向总是沿着绳子的收缩方向;
d.在弹性限度内弹力跟形变量成正比;F=Kx
摩擦力:两个相互接触的物体发生相对运动或相对运动趋势时,受到阻碍物体相对运动的力,叫摩擦力;
a.产生磨擦力的条件:物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势;有弹力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物间就一定有弹力;
b.摩擦力的方向和物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反;
c.滑动摩擦力的大小F滑=μFN压力的大小不一定等于物体的重力;
d.静摩擦力的大小等于使物体发生相对运动趋势的外力;
合力、分力:如果物体受到几个力的作用效果和一个力的作用效果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力;
a.合力与分力的作用效果相同;
b.合力与分力之间遵守平行四边形定则:用两条表示力的线段为临边作平行四边形,则这两边所夹的对角线就表示二力的合力;
c.合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和;
d.分解力时,通常把力按其作用效果进行分解;或把力沿物体运动(或运动趋势)方向、及其垂直方向进行分解;(力的正交分解法);
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选修3-5
第十六章、动量守恒定律
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体搭颂}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)动量守恒的条件:合外力为零或不受外力,则动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
第十七章、波粒二象性
一、光的核子性
1、光电效应
(1)光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。
(2)光电效应的实验规律:
装置:
①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电此答子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。
③大于知扒郑极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比。
④ 金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒。
2、波动说在光电效应上遇到的困难
波动说认为:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。
所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难
3、光子说
(1)量子论:1900年德国物理学家普郎克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量E=hv
(2)光子论:1905年受因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比。
即:E=hv
其中h为普郎克恒量
h=6.63×10-34JS
4、光子论对光电效应的解释
金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。
二、波粒二象性
1、光的干涉和衍射现象,说明光具有波动性,光电效应,说明光具有粒子性,所以光具有波粒二象性。
2、个别粒子显示出粒子性,大量光子显示出波动性,频率越低波动性越显著,频率越高粒子性越显著
3、光的波动性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同
(1)光波是几率波,明条纹是光子到达几率较大,暗条纹是光子达几率较小
这与经典波的振动叠加原理有所不同
(2)光的粒了性是指光的能量不连续性,能量是一份一份的光子,没有一定的形状,也不占有一定空间,这与经典粒子概念有所不同
第十八章 原子结构
一、原子结构:
1、电子的发现和汤姆生的原子模型:
(1)电子的发现:
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。
电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念。
(2)汤姆生的原子模型:
1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
2、 粒子散射实验和原子核结构模型
(1) 粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成
①装置:
② 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。
(2)原子的核式结构模型:
由于 粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使 粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对 粒子的运动产生明显的影响。
如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的 粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡, 粒了运动将不发生明显改变。
散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年,卢瑟福通过对 粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
原子核半径小于10-14m,原子轨道半径约10-10m。
3、玻尔的原子模型
(1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)
a.电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小,电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
(2)玻尔理论
上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子,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:
①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,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态。
②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时,它辐射成吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即 hv=E2-E1
③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。
原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。
即轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2 的整数倍,即:轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/ 的整数倍,即
n为正整数,称量数数
(3)玻尔的氢子模型:
①氢原子的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三条假设基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条轨道上运行时原子的能量,(包括电子的动能和原子的热能。
)
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:
其中E1、r1为离核最近的第一条轨道(即n=1)的氢原子能量和轨道半径。
即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m(以电子距原子核无穷远时电势能为零计算)
②氢原子的能级图:氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级。
按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。
其中n=1的定态称为基态。
n=2以上的定态,称为激发态。
第十九章、原子核
1、天然放射现象
(1)天然放射现象的发现:1896年法国物理学,贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。
这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性
放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素
天然放射现象:某种元素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象
天然放射现象:表明原子核存在精细结构,是可以再分的
(2)放射线的成份和性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹,如图(1):
性 质
成 份组 成电离作用贯穿能力
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、原子核的衰变:
(1)衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒
类 型衰变方程规 律
衰 变
新核
衰 变
新核
射线是伴随 衰变放射出来的高频光子流
在 衰变中新核质子数多一个,而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子,即:
(2)半衰期:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期。
一放射性元素,测得质量为m,半衰期为T,经时间t后,剩余未衰变的放射性元素的质量为m
3、原子核的人工转变:原子核的人工转变是指用人工的方法(例如用高速粒子轰击原子核)使原子核发生转变。
(1)质子的发现:1919年,卢瑟福用 粒子轰击氦原子核发现了质子。
(2)中子的发现:1932年,查德威克用 粒子轰击铍核,发现中子。
4、原子核的组成和放射性同位素
(1)原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子
在原子核中:
质子数等于电荷数
核子数等于质量数
中子数等于质量数减电荷数
(2)放射性同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正电子的发现:用 粒子轰击铝时,发生核反应。
发生+ 衰变,放出正电子
三、核能:
1、核能:核子结合成的子核或将原子核分解为核子时,都要放出或吸收能量,称为核能。
例如:
2、质能方程:爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系:
——质能方程
3、核能的计算:在核反应中,及应后的总质量,少于反应前的总质量即出现质量亏损,这样的反就是放能反应,若反应后的总质量大于反应前的总质量,这样的反应是吸能反应。
吸收或放出的能量,与质量变化的关系为:
例:计算
为了计算方便以后在计算核能时我们用以下两种方法
方法一:若已知条件中 以千克作单位给出,用以下公式计算
公式中单位:
方法二:若已知条件中 以 作单位给出,用以下公式计算
公式中单位: ;
4、释放核能的途径——裂变和聚变
(1)裂变反应:
①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:
②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:
③ 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:
①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:
②平均每个核子放出3Mev的能量
③聚变反应的条件;几百万摄氏度的高温
90 动量 动量守恒定律 Ⅰ
91 验证动量守恒定律(实验 探究) Ⅰ
92 弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ 只限一维碰撞的问题
93 普朗克能量子假说 黑体和黑体肆耐辐射 Ⅰ
94 光电效应 Ⅰ
95 波粒二象性 物质波 Ⅰ 徳布罗意波长关系式的定量计算不作要求
96 原子核式结构模型 Ⅰ
97 氢原子光谱 Ⅰ
98 原子能级 Ⅰ
99 原子核的组成 Ⅰ
100 原子核的衰变 半衰期 Ⅰ 用半衰期公式拿稿定量计算不作要求
101 放射性的应用于防护 放射性同位素 Ⅰ
102 核力与结合能 质量亏损 Ⅰ
103 核反应方程消雹孝 Ⅰ
104 重核裂变 核聚变 Ⅰ
这是江苏高考2011的考试说明中对3-5的知识点要求,希望对你有帮助。