物理3-5知识点加学史

1、3-5 知识点一动量和动量定理1.笛卡尔 最先提出动量概念， 惠更斯 指出了动量的方向性和守恒性。牛顿 把笛卡尔的定义做了修改，既不用质量与速率的乘积，而明确的用质量与速度的乘积定义动量。2.冲量：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量I=F（t1-t0 ）3.动量定理：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量p1-p0=I二动量守恒定律1. 动量守恒定律的条件： 如果一个系统不受外力， 或者所受外力的矢量和为零， 这个系统的总动量保持不变 。（碰撞、爆炸、反冲）2.动量守恒定律的表达式： m1 1 2 2 1 1 /22/（规定正方向）12v +m v =m v+m vp =

2、 p3.某一方向动量守恒的条件： 系统所受外力矢量和不为零，但在某一方向上的力为零，则系统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：弹性碰撞的动量守恒，机械能守恒非弹性碰撞：机械能不守恒，完全非弹性碰撞机械能损失最大。三量子理论的建立黑体和黑体辐射我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射1. 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。2. 黑体辐射： 实验表明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长

3、的分布只与黑体的温度有关。黑体辐射的规律为： 温度越高各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。3. 量子理论的建立 ：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，这个不可再分的能量值叫做能量子 = h 。 h 为普朗克常数（6.63 × 10-34 J.S ）四光电效应光子说光电效应方程1. 麦克斯韦和赫兹 先后从理论上和实验上确定了光的电磁波本质2. 光电效应的实验规律 ： 存在饱和电流 ：在光照条件不变的情况下，随着所加电压增大，光电流趋于一个饱和值。也就是说，在电流较小时电流随着电压的增大而增大；但当电流增大到一定值之后，即使电压再增

4、大，电流也不会增大了。实验表明，入射光越强，饱和电流越大。这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。存在遏止电压 ：使光电流减小到零的反向电压Uc 称为 遏止电压 。众多光电子的初速度不一定一样，它的上限应该满足以下关系：1 mvc2eUc2光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关。截止频率： 从实验中还可以看出，当入射光的频率减小到某个数值c 时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有光电子了。c 称为截止频率或极限频率。这就是说， 当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。实验表明，不同金属的截止频率不同。光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率c 时，无论入

5、射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流。精确测量表明产生电流的时间不超过10-9 s，即光电效应几乎是瞬时的。3.光子说：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为 h 。这些能量子被称为光子。4.爱因斯坦光电效应方程： Ekm hW0同时， h截止= W（ W 为逸出功，使电子脱离OO某种金属所做功的最小值。不同材料的金属逸出功不同，与其他条件无关。）五 康普顿效应（表明光子具有动量）1. 康普顿 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.光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大

6、，这种现象叫 康普顿效应 。3.光子的动量： p=h/ 六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 表明光是一种波； 光电效应和康普顿效应 表明光是一种粒子。 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。3. 物质波：德布罗意 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。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： 狭缝越窄，位置的不

7、确定性x 越小，中央亮纹越宽，即动量的不确定性p越大七、氢原子的光谱1、光谱：光谱是一条条的亮线， 这样的光谱叫做 线状谱 。有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，叫做 连续谱。各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只发出几种特定频率的光。2、氢原子的光谱是线状的（这些亮线称为原子的特征谱线） ，即辐射波长是分立 的。3、光谱分析：既然每种原子都有自己的特征谱线， 我们就可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。这种方法称为光谱分析。它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到-1010g 时就可以被检测到。学史1. 普朗克 测出普朗克常亮2. 戴伟孙和 GP汤姆孙 做了电子

8、束衍射实验，从而证实电子的波动性。3. JJ 汤姆孙 发现 电子 ，并求出电子的 比荷4. 密立根 通过油滴实验测出电子 电荷5. 汤姆孙 提出枣糕模型 （被否定） 卢瑟福 通过粒子散射实验 （绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，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 甚至被弹回 ，偏转角几乎达到 180°）提出了 核式结构模型。6. 玻尔 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。7. 贝可勒尔 发现放射性， 在他的建议下，玛丽· 居里和皮埃尔· 居里经过研究发现了新元素钋和镭 。8. 射线

9、带正电，偏转较小，粒子就是氦原子核，贯穿本领很小，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，贯穿本领很强 （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，贯穿本领最强（几厘米的铅板） ，电离作用很小 。9. 卢瑟福 用粒子轰击氮原子核，发现了质子 24He147 N11H178O10. 卢瑟福的学生 查德威克 发现 中子24 He 49Be126C 01n11. 放射性元素衰变的快慢是由 核内部 本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关12. 核反应中质量数守恒，电荷数守恒。13. 结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。它的结合能与核子数之比， 称做比结合能，也叫平均结合能。 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。14. 哈恩和斯特拉斯曼 发现 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, 这发现为核能的利用开辟了道路。铀核裂变的核反应方程23592 U