(完整版)高中近代物理知识点总结

近代物理知识总结一、黑体辐射（了解）与能量子1.一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，叫热辐射。2.黑体：某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体叫黑体。3．黑体辐射的实验规律①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．4．★★★普朗克能量子：带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．爱因斯坦光子说：空间传播的光本身就是一份一份的，每一份能量子叫做一个光子．光子的能量为ε＝hν。二、光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率．(2)光电流的强度与入射光的强度成正比．(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．(4)光子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光的频率增大而增大．理解：（1）光照强度（单色光）光子数光电子数饱和光电流（2）光子频率ν光子能量ε＝hν爱因斯坦光电效应方程（密立根验证）Ek＝hν－W0遏制电压Uce=Ek三、光的波粒二象性与物质波1．光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．光电效应（光子有能量）康普顿效应（光子有动量和能量）说明光具有粒子性．光的本性：光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．光波是概率波．大量的、频率低的粒子波动性明显（注意有粒子性，只是不明显）3.德布罗意物质波（电子衍射证实）:任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物hW00体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.(CCT)原子结构1.英国物理学家汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况，判定其为电子，并求出了电子的比荷。密立根通过油滴实验测出了电子电荷，并发现电荷是量子化的。2．卢瑟福α粒子散射实验：说明原子具有核式结构。绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来。．3．卢瑟福提出原子核式结构模型二、玻尔原子结构假说（是科学假说、类似还有安培分子电流假说）1．定态（能量量子化）2．轨道量子化3．跃迁条件：4．氢原子的能级公式：En＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量5.对原子跃迁和电离理解：跃迁：原子从低能级（高能级）E初向高能级（低能级）E末跃迁，只吸收（辐射）hν＝E末－E初的能级差能量光子．可以吸收EkE末－E初的能级差能量的电子。基态电离：基态的氢原子吸收大于等于13.6eV能量的光子或电子后使氢原子电离。6.一个处于量子数为n的激发态的氢原子，最多可以辐射n-1中不同频率的光子，一群处于量子数为n的激发态的氢原子，最多可以辐射2nC种不同频率的光子。7.氢原子的能量(类比天体模型)：E总=EK+EP，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，原子总能量减小．反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子总能量增大．8.波尔模型的局限：成功之处为将量子观点引入原子领域，提出定态和跃迁。不足之处为保留了经典粒子的观念，仍把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。原子核部分1.法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核还具有复杂的结构．居里夫妇发现放射性元素钋（Po）和镭(Ra)。2．原子核由中子和质子组成，质子和中子统称为核子．X元素原子核的符号为AZX，其中A表示质量数，Z表示核电荷数．种类组成电荷量质量贯穿本领电离α射线He422e4mp最弱很强β射线e01－emp1836较强较弱γ射线光子（电磁波）0静止质量为零最强很弱3.原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．α衰变：AZX→A－4Z－2Y＋42Heα衰变的实质：211H＋210n→42Heβ衰变：AZX→AZ＋1Y＋0－1eβ衰变的实质：10n→0-1e+11Hγ射线是α或β衰变后产生的新核能级跃迁辐射出来。4．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．①半衰期概念适用于大量核衰变（少数个别的核衰变时，谈半衰期无意义）②半衰期由核的性质来决定，与该元素的物理性质（状态、压强、温度、密度等）化学性质或存在形式均无关③N=N0（1／2）t／τ，m=m0（1／2）t／τ，I=I0（1／2）t／τI——单位时间内衰变的次数，τ——半衰期N0、m0、I0为最初量，N、m、I为t时间后剩下未衰变量衰变次数的方法：先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再确定β衰变的次数5．核力：组成原子核的核子之间有很强的相互作用力，使核子能克服库仑力而紧密地结合在一起，这种力称为核力．其特点为：(1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多．(2)核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内．(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性．6．原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，叫原子核的结合能．结合能与核子数之比称比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定7．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损．8.中等大小的核的比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳当。9．爱因斯坦质能方程为E=mc2，若核反应中的质量亏损为Δm，释放的核能ΔE=Δmc2.10．重核裂变和轻核聚变过程中都有质量亏损，释放出核能。11．慢化剂：石墨、重水、轻水（普通水）。镉棒（控制棒）控制链式反应的速度。12.氢弹、太阳内部发生的是热核反应（聚变）。原子弹、核电站等（重核裂变）13放射性同位素及其应用和防护(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；(2)烟雾报警器的使用——利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度；(3)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等；(4)做示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质．常见粒子符号：α粒子（42He）、氚核（31H）、氘核（21H）、质子（11H）、中子（10n）、电子（0-1e）、正电子（01e）等15．应用质能方程解题的流程图(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发23892U→23490Th＋42Heβ衰变自发23490Th→23491Pa＋0－1e人工转变人工控制147N＋42He→178O＋11H(卢瑟福发现质子)42He＋94Be→123C＋10n(查德威克发现中子)2713Al＋42He→3015P＋10n约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子3015P→3014Si＋0＋1e重核裂变比较容易进23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n行人工控制23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n轻核聚变除氢弹外无法控制21H＋31H→42He＋10n