高考物理3-5知识点汇总情况

1、word物理3-5近代物理知识点汇总【黑体辐射】1 .热辐射：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。2 .热辐射特性：热辐射的本质是物体向周围发射能量称为辐射能，在一定时间物体的辐射能量与这些能量按波长的分布情况都跟温度有关。3 .黑体：在热辐射的同时物体外表还会吸收和反射外界射来的电磁波。如果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，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。黑体是一个理想化的模型。4 .黑体辐射的实验规律：对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类与外表状况有关，而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。随

2、着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。【普朗克的量子假说】1 .物体热辐射发出的电磁波波是通过部的带电谐振子向外辐射的，谐振子的能量是不连续的。普朗克认为：振动着的带电微粒的能量是某一最小能量的整数倍。这个最小能量叫做能量子：h。其中是电磁波的频率，h是普朗克常量，其值为h6.6261034J?s。2 .意义：可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象。3 .量子化现象：在微观世界中物理量分立不连续取值的现象称为量子化现象。4 .量子化假设的意义：普朗克的能量子假设能够很好地解释了黑体辐射实验现象的黑体辐射强度随波长分布的公式，使人类对微观世界

3、的本质有了全新的认识。【光电效应】考纲要求：I1.1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花。这就是最早发现的光电效应。2.光电效应：照射到金属外表的光，能使金属中的电子从外表逸出，这个现象称为光电效应。这种电子常被称为光电子。3.光电效应的实验规律：1存在着饱和电流单位时间从阴极的金属外表逸出的光电子数与入射光的强度成正比。在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值稳定值，这个值就是饱和电流。2存在着反向遏止电压和截止频率光电子具有的最大初动能1mev；与反向电压Uc称为反向2遏止电压满足如下关系：1mevc2eUc反向

4、遏止电压：假如加上反向电压，阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在光电管两极间形成使光电子减速的电场，使电流减小到0,此时的反向电压称为反向遏止电压。当人射光的频率减小到某一数值c时，即使不施加反向电压也没有光电流即10。这就是说当入射光的频率c时，无论光的强度多么大、光照时间多么长，都不会发生光电效应。c称为截止频率或极限频率。不同金属的截止频率不同。3电子的能量由入射光的频率决定对于一定颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。这明确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。4光电效应具有瞬时性光电效几乎瞬时发生的，时间不超过10-9S。4 .爱因斯坦的光子说：

5、受普朗克量子化假设的启发爱因斯坦认为在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即Eh。5 .光电效应方程：EkhWo爱因斯坦的光电效应方程在本质上是能量的转化和守恒定律对应的方程：一个电子吸收一个光子的能量h后，除了克制原子核的引力做功消耗一局部能量外，另一局部能量转化为光电子从金属中逸出时的初动能。由于Wo是电子逸出金属时要做的最小功，所以Ek实际上为电子逸出时的最大初动能。6 .对光电效应实验现象的解释：当光子照射到金属上时，它的能量可能被金属中的某个电子全部吸收，电子吸收能量后动能增加；当它的动能足够大时，它能克制金属部原子对它的吸引而离开

6、金属外表逃逸出来，成为光电子，这一过程时间很短，不需要长时间的能量积累；当它的动能不够大时，它仍然被束缚在金属部。一个电子最多只能吸收一份光子。电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，由于路径不同，电子逃逸出来时损失的能量不同，从而它们离开金属外表时的初动能不同，只有直接从金属外表逃逸出来的电子的初动能最大，这些光电子克制原子的引力所做的功叫做这种金属的逸出功W。对于某一金属，逸出功是一定的，要产生光电效应入射光的频率大于某一极限值0,即有极限频率0r的存在，。的大小等于前面所说的截止频率co对同一频率颜色的入射光，光强越大，单位时间入射到金属上的光子数越多吸收光子的电子数和从金属中逸出的光电

7、子数也越多，所以光电流强度就越大。光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属外表受到光照射时发射出来的电子其本质是电子。光子是光电效应的因，光电子是果。光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属外表时,电子吸收光子的全部能量可能向各个方向运动，需克制原子核和其他原子的阻碍而损失一局部能量，剩余局部为光电子的初动能；只有金属外表的电子直接向外飞出时，只需克制原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能。光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值

8、是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间照射到金属外表单位面积上的总能量。光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率一样的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射强度之间没有简单的正比关系。图像名称图线形状最大初动能Ek与入 射光频率v的关系 图线遏止电压 U与入射 光频率v的 关系图线读取信息截止频率（极限频率）横轴截 距逸出功：纵轴截距的绝对值W | 日=E普朗克常量：图线的斜率k =h截止频率V c：横轴截距遏止电压U:随入射光频率 的增大而增大普朗克常

9、量h：等于图线的 斜率与电子电量的乘积，即h=ke。-19 - / 20颜色一样、强度不 同的光，光电流与电压的关 系颜色不同时，光电 流与电压的关系遏止电压U:横轴截距饱和光电流Im：电流的最大值最大初动能：Rm=e以遏止电压Ui、U2饱和光电流最大初动能Eki=eUi,国=eU（2【康普顿效应】1 .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，这种现象叫做光的散射2.康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长一样的成分外，还有波长大于。的成分，这个现象称为康普顿效应。2 .光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性。前者

10、明确光子具有能量，后者明确光子除了具有能量之外还具有动量。【光的波粒二象性】考纲要求：I1 .光的干预、衍射和偏振等现象，说明光具有波动性；光电效应、康普顿效应和光子说证明光具有粒子性。光既具有波动性又具有粒子性的事实说明光具有波粒二象性.2 .光既有粒子性，又有波动性，单独使用波或者粒子的解释都无法完整地描述光的所有性质。3.描述光的性质的根本关系式：光子的能量：h光子的动量：p0和p是描述粒子性的重要物理量，波长、频率是描述波动性的典型物理量，普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。波动性和粒子性是光的本身属性，光的粒子性和波动性组成一个有机的统一体，相互之间并不是独立存在的。说明：当

11、光同物质发生作用时，表现出粒子的性质少量或个别光子易显示出粒子性频率高、波长短的光子粒子特征显著足够能量的光(大量光于)在传播时,表现出波的性质频率低、波长长的光，波动性特征显著4.对光的波动性和粒子性的进一步理解光的波动性光的粒子性实验根底十预和衍射光电效应、康普顿效应表现光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能1生大小(概率)可用波动规律来描述大品的光子在传播时，表现出光的波动性当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份进展的，表现出粒子的性质少量或个别光子容易显示出光的粒子性说明光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的光的波动性不同于宏观观念的波粒子的含义是“不连续、

12、“一份一份的光子不同于宏观观念的粒子(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性。(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强。光子说并未否认波动说，Ehhc中，和就是波的概念。(4)波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。【概率波】1.物质波(1)定义：任何运动着的物体都有一种波与之对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗意波。物质波的波长：-,h是普朗克常量。pmv(1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存存在波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太短的缘故（2）德布罗意波假说是光子波粒二象性的一种推广，使之包

13、括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波。1927年戴维和汤姆分别利用晶体做了电子束衍射的实验，从而证实了电子的波动性。1960年，约恩直接做了电子双缝干预实验，也证明了电子具有波动性。3 .概率波：光波是概率波。光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，所以物理学中把光波叫作概率波。光子的行为服从统计规律.干预加强处表示光子到达的数目多，从统计的观点来看，就是光子在该处出现的概率大；干预减弱处表示光子到达的数目少，也就是光子在该处出现的概率小。这种概率的大小服从波动规律，因此，我们把光波叫作概率波。波动性不是由光子间相互

14、作用引起的，而是单个光子的固有属性。4 .经典的粒子和经典的波：（1）经典物理学中粒子运动的根本特征：任意时刻有确定的位置和速度以与有确定的轨道（2）经典的波的特征：具有频率和波长，也就是具有时空的周期性。5.单个光子运动的偶然性：用弱光照射双缝，当照射时间很短时,胶片上出现的是散乱的感光点，这一个个感光点明确光在与胶片作用（使其感光）时，是一份一份进展的；同时,感光点的散乱还明确单个光子通过双缝后到达胶片的什么位置是随机的，是预先不能确定的。5.大量光子运动的必然性：当弱光照射双缝较长一段时间后，有大量光子先后通过双缝落在胶片上，出现大量的感光点，这些感光点形成分隔的一条条感光带，这正是光的

15、双缝干预条纹在明条纹（感光强）处光子到达的多，单个光子到达明条纹处的概率大，而在暗条纹（感光弱）处，光子到达的概率小，因此，尽管单个光子通过双缝后落在胶片上何处是随机的，但它到达胶片上某位置处的概率大小却符合波动规律。6.和谐的统一：少量光子的行为显示不出概率统计规律，大量光子才显示出这种规律，“概率波实际上是将光的波动性和粒子性统一起来的一种说法。【不确定性关系】1.粒子位置的不确定性：在单缝衍射现象中，入射的粒子有确定的动量，但它们可以处于挡板的任何位置，也就是说，粒子在挡板上的位置是完全不确定的。2.粒子动量的不确定性：微观粒子具有波动性，会发生衍射现象，大局部粒子达狭缝之前沿水平方向运

16、动，而在经过狭缝之后，有些粒子到跑到投影位置以外，这些粒子具有与其原来方向垂直的动量。由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性。不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量。3 .位置和动量的不确定性关系：xp旦，也称测不准原理。由xp上可以知44道，在微观领域，要准确地测定粒子的位置，动量的不确定性就更大；反之，要准确确定粒子的动量，那么位置的不确定性就更大.如将狭缝变成宽缝，粒子的动量能被准确测定（可认为此时不发生衍射），但粒子通过缝的位置的不确定性却增大了；反之取狭缝x0,粒子的位置测定准确了，但衍射围会随x的减小而增大，这时动量的测定就更加不准确

17、了。4.不确定性关系也存在于能量与时间之间，一个体系处于某一状态，如果时间有一段t不确定，那么它的能量也有一个围E不确定，且有E t o 5.不确定量求解的根本思路：1不确定性关系列式h xp屋 hp -42对物质微粒（或实物体）有pmv,即pmv3对光子有p由以上三式联立即可求得不确定量的值说明：宏观世界中物体的质量比微观世界中物体（粒子）的质量大许多倍，正是因为宏观物体质量较大，其位置和速度的不确定量极小，通常不计，可以认为其位置和速度速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论在宏观和微观（动量）可准确测定；而微观粒子由于其质量极小，其位置和动量的不确定性特别明显，不可忽略，故不能准确把握粒

18、子的运动状态。对于宏观尺度的物体，其质量m通常不随速度v变化（因为一般情况下v远小于c）,即pmv,所以xv上。由于m远大于h,因此x和v可以同时4 m达到相当小的地步，远远超出最精良仪器的精度，完全可以忽略，可见不确定现象仅在微观世界方可观测到。【电子的发现】1.气体电离导电：在通常情况下，气体是不导电的，但在强电场中，气体能够被电离而导电。平时我们在空气中看到的放电火花，就是气体电离导电的结果。2.电子的发现：1897年，汤姆根据阴极射线能使荧光物质发光在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负的粒子流并求出了这种粒子的比荷。组成阴极射线的粒子被称为电子。3.电子发现的意义：人们发现了各

19、种物质里都有电子，明电子是原子的组成局部，原子是有结构的。【卢瑟福：粒子散射实验】1 .实验要求：1整个实验过程在真空中进展2金箔很薄，粒子很容易通过。2 .实验现象：绝大多数粒子穿过金箔后，根本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90,有的几乎达到180,沿原路返回。【原子结构模型】1.汤姆的原子模型：汤姆认为，原子中的正电荷和质量的绝大局部匀地分布在整个原子球体，而电子镶嵌在其中，即所谓的“枣糕模型。运用汤姆的原子结构模型可以粗略解释原子发光等问题。2.卢瑟福的核式结构模型：卢瑟福依据粒子散射实验的结果，提出了原子白核式结构：在原子中心有

20、一个体积很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。按照卢瑟福的核式结构模型学说，可以很容易地解释粒子的散射实验现象。由于原子核很小，大局部粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数粒子从原子核附近飞过明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转。3.原子核的电荷与尺度：通常用核半径R表示核的大小。根据粒子散射实验估算，原子半径的数量级为1010m,原子核半径R的数量级为1015m。可见原子部是十分“空旷粒子散射实验问题时，必须以电子的发现与粒子散射实验现象为依据，并结合前面所掌握的动能、电势能、库仑定律

21、与能量守恒定律等知识，综合分析和求解有关粒子靠近原子核过程中的功、能的变化与加速度、速度的变化等问题.特别注意明确如下两点：1粒子散射实验的原理是粒子和核之间存在库仑斥力，粒子并未与核直接发生碰撞，所以偏转是库仑斥力导致的。2库仑斥力对粒子做功，使粒子和核具有的电势能与粒子的动能发生改变，总能量守恒。由此可分析发生偏转的粒子的能量变化情况。【氢原子光谱】考纲要求：1用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。有些光谱是一条条的亮线，我们把它们叫做谱线，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，我们把它叫做连续谱。1

22、.发射光谱：发光物质直接产生的光谱。它又可分为线状光谱（明线光谱）和连续光谱（1）明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光谱.它是由游离状态的原子发射的，因此，也叫原子光谱。稀薄气体或金属的蒸气的原子处于游离状态，具发射光谱是明线光谱实验证明，每种元素的原子发光的频率不同，所发光的明线位置不同，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。因此，每种原子都有自己的特征谱线。（2）连续光谱：由连续分布的光带组成的光谱。炽热的固体、液体和高压气体产生的光谱是连续光谱。连续光谱是由物质的分子发射的。2.吸收光谱：高温物体发出的白光，通过温度较低的物质蒸气，局部频率的光被吸收，结果在连续光

23、谱的背景上出现波长不连续的暗线。假如将某种元素的吸收光谱和线状光谱比拟可以发现：各种原子吸收光谱的暗线和线状光谱的亮线相对应.即明确某种原子发出的光和吸收的光的频率是特定的，只是通常在吸收光谱中的暗线比线状光谱中的亮线要少一些。3.氢原子的光谱：从氢气放电管可以获得氢原子光谱。4.巴耳末公式：1885年，巴耳末首先将氢原子光谱线的波长倒数用如下的经验公式来表不：R-y2,n3,4,5,式中R1.10107m1,称为里德伯常2n量。由公式可看出,n只能取整数，不能连续取值，波长也只能是分立的值。在氢原子光谱中谱线波长的倒数可以表示为两光谱项之差和氢原子一样其他原子谱线的波长的倒数也可以表示为两个

24、光谱项之差，所不同的是它们的光谱项的形式要复杂得多。5.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这种方法称为光谱分析。-10g,就可以从光谱中发现它的特征谱线将其检测出来。3应用：光谱分析在科学技术中有广泛的应用：检查物体的纯度；鉴别和发现元素；天文学上光谱的红移明确恒星的远离等，例如太中含有各种颜色的光，当透过太阳高层大气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，从而产生吸收光谱。将这些吸收光谱的暗线与元素的光谱相比拟，就可以知道太阳周围大气中存在何种元素。【玻尔的原子模型】考纲要求：I1.玻尔认为，围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些

25、分立的数值，这种现象叫作轨道量子化；不同的轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。将上述容进展归纳，玻尔理论有以下三个根本假设：1能量状态量子化原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的.电子虽然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫作定态，EnRhc,n1,2,3,2原子跃迁假设电子从一个定态轨道（能量为Em）跃迁到n另一个定态轨道（能量为En）时,它辐射（或吸收）一定频率的光子，这些光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hEmEn,这个式子被称为频率条件

26、，又称为辐射条件。由上式可以看出，能级差越大，放出光子的频率就越高。由于不同的原子具有不同的结构，能级各不一样，因此辐射的光子频率也各不一样。这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因。光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收了光子后会从较低能级向较高能级跃迁.两个能级的差值仍是个光子的能量，其关系式仍为hEmEn。3轨道量子化原子的不同能量状态对应于电子沿不同的圆形轨道运动。原子的定态是不连续的，因而电子的可能轨道是分立的。说明：玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱规律，然而由于玻尔理论没有从根本上摒弃经典物理理论，因此玻尔理论也有其局限性，它不能解释其他复杂的原子光谱。在玻尔模型中，原子的可

27、能状态是不连续的，因此，各状态对应的能量也是不连续的，这些能量值叫作能级。各状态的标号1,2,3,叫作量子数，通常用n表示.能量最低的状态叫作基态，其他状态叫作激发态。基态和各激发态的能量分别用E1,E2,E3,表水。原子电离后的能量比原子其他状态的能量都高.我们把原子电离后的能量记为0,如此其他状态下的能量值就是负的。原子各能级的关系为：En与n1,2,3，对于氢原子而言，基态能量：nE113.6eV其他各激发态的能级为：E23.4eVE31.51eV由能级图可知，由于电子的轨道半径不同，氢原子的能级不连续，这种现象叫作能量量子化。原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的

28、动能。原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃迁到基态如此以光子的形式向外放出能量。无论是吸收能量还是放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于原子发生跃迁时这两个能级间的能级差，即原子吸收光子时是有选择地吸收相应频率的光子。通常情况下，原子处于基态时是最稳定的，原子处于激发态时是不稳定的处于激发态的原子会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，经过一次或几次跃迁回到基态。5.在息：原子能级跃迁时，处于激发态的原子可能经过一次跃迁回到基态，也可能由较高能级的激发态先跃迁到较低能级的激发态，最后回到基态。一个原子由较高能级回到基态，到底发生了几次跃迁是不确定的。物质中含有大量的原子，各个原子

29、的跃迁方式也是不统一的。由于原子的能级是一系列不连续的值，如此任意两个能级差也是不连续的，故原子只能发射一些特定频率的光子；同样也只能吸收一些特定频率的光子。正是由于原子的能级是分立的，所以放出的光子能量也是分立的。因此，原子的发射光谱只有一些分立的亮线。但是，当光子能量足够大时，如光子能量E13.6eV时，氢原子仍能吸收此光子并发生电离。6.当原子处于不同的状态时,电子在各处出现的概率是不一样的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来，就像云雾一样，可以形象地把它称做电子云。按照玻尔氢原子轨道模型，核外电子绕核运动的轨道与其相对应的定态能量间有对应关系。在氢原子中，电子围

30、绕原子核运动，如将电子的运动轨道看作半径为r的圆周，如此原子核与电子之间的库仑力作为电子做匀速圆周运动所需的22向心力，那么由库仑定律和牛顿第二定律，有kJme上,如此电子运动速度rr2-2vJkf；电子的动能Ek-meV2k；,mer22r2电子在半径为r的轨道上所具有的电势能Epk且无限远处为pr零；原子的总能量就是电子的动能Ek和电势能Ep的代数和，2即EEkEpk-由上述讨论可知：1某定态时，核外电子的动能2rEk总是等于该定态总能量的绝对值，原子系统的电势能Ep总是等于该定态总能量2值的两彳2电子动能Ekk-,随轨道半径r的减小而增大，随r的增大而减2r2小（与v也直接相关）；系统电

31、势能Epk且随轨道半径r的增大而增大，随r的减小r2而减小；原子的总能量Ek且也随轨道半径r的增大而增大，随r的减小而减2r2小。3某定态能量Enk马0,明确氢原子核外电子处于束缚态，欲使氢原2rn2子电离，外界必须对系统至少补充k-2r氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处于某一个可能的轨道上在某段时间，从某一个轨道跃迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种，但是如果有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。处理有关氢原子跃迁问题的根本分析方法是：1确定氢原子所处激发态的能级，画出跃迁示意图2运用归纳法，根据数学公式Nn（确定跃迁频率的种类3根2据跃迁能量公式hEm

32、En分别计算出各种频率的光子4假如涉与求光的波长如此用公式c计算5注意跃迁和电离的区别：跃迁：跃迁是原子的电子从一个轨道跃迁到另一个轨道，即不能脱离原子核的束缚。根据玻尔理论，当原子从低能级向高能级跃迁时，必须吸收光子才能实现；相反，当原子从高能级向低能级跃迁时,必须辐射光子才能实现。跃迁时不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差。一光子与电子的主要区别是：原子假如是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否如此不被吸收。原子吸收外来电子的能量而被激发时，只要人射电子的能量大于或等于两能级的能级差值（EEmEn）,均可使原子发生能级跃迁。10.谱线条

33、数确实定方法（1） 一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（n-1）。（2） 一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。用数学中的组合知识求解：n=c2叫上。2利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。【三种射线】考纲要求：I1 .天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象叫天然放射现象。由法国物理学家贝克勒尔最先发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。2 .放射性和放射性元素：物质发射看不见的射线，这种性质被称为放射性，具有放射性的元素被称为放射性元素。研究发现，自然界中原子序数大于或等于83的元素，都能自发地放出射线；原子序数小于

34、83的元素，有的也具有放射性。3.如果一种元素具有放射性，那么，无论它是以单质存在，还是以化合物形式存在，都具由于元素的化学性质决,使电场方向或磁场方向有放射性。放射性的强度也不受温度、外界压强的影响定于原子核外的电子，这就说明身射线与这些电子无关，也就是说，射线来自原子核。把样品放在铅块的窄孔里，在孔的正对面放着照相底片，在没有电场时，发现在底片上正对孔的位置感光了。假如在铅块和底片之间放一对电极或加上磁场跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在电场或磁场作用下，射线分为三束，明确这些射线中有的带电，有的不带电，如下列图。从感光位置知道带正电的射线偏转较小，是射线；带负电的射线偏

35、转较大，是射线；不偏转的射线是射线三种射线在电磁场中的判别方法：1不论在电场中还是在磁场中，射线总是做匀速直线动，不发生偏转。2在匀强电场中，粒子和粒子沿相反方向做类平抛较运动，且在同样的条件下，粒子的偏转较大。3在匀强磁场中，粒子和粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，粒子的轨道半径较小，偏转较大。不性射线射线射线组成本质高速氮核流高速电子流光子流（高频电磁波）带电荷品2ee0质量.27.4mp,mp=1.6710kgmp1836静止质吊为零速度ccc（光速）在电磁场中偏转与射线反向偏转不偏转贯穿本领最弱，用纸能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿透几厘米厚的铅板对空气的电离作用

36、很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折通过胶片感光感光感光【原子核的组成】考纲要求：I1.质子的发现（1）1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，结果从氮核中打出了一种粒子，并测定了它的电荷量与质量，知道它是氢原子核，把它叫作质子（p）,后来人们又从其他原子核中打出了质子，故确定质子是原子核的组成局部。（2）质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，质子的质量m1.6726231027kg2.中子的-O发现（1）卢瑟福的预言:1920年卢瑟福提出猜测：原子核除了质子外，还存在一种质量与质子的质量大体相等但不带电的粒子，并认为这种不带电的中性粒子是由电子进入质子后形成的。（2）查德威克

37、验证了卢瑟福的预言，原子核中确实存在着中性的、质量几乎与质子一样的粒子，并把它叫作中子（n）。中子的质量为_27mn1.674928610kgo3 .原子核的组成：原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电，不同的原子核质子和中子的个数并不一样。（1）原子核中的三个整数核子数：质子和中子质量差异非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数。电荷数（Z）:原子核所带的电荷总是质子所带电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷数。质量数（A）:原子核的质量等于核质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍

38、，这个整数叫作原子核的质量数。（2）原子核中的两个等式核电荷数=质子数（Z尸元素的原子序数二核外电子数质量数（A尸核子数=质子数+中子数4 .同位素：原子核的质子数（核电荷数）一样而质量数不同的元素互称为同位素。原子核的质子数决定了核外电子数，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同位素具有一样的化学性质。【放射性元素的衰变】考纲要求：I1原子核的衰变：原子核放出粒子或粒子（并不明确原子核有粒子或粒子，粒子是电子流，而原子核不可能有电子存在）后变成新的原子核，这种变化称为原子核的衰变。2.衰变规律：原子核衰变时,前后的电荷数和质量数都守恒。（1）发生一次衰变一核白质量

39、数A减少4,电荷数Z减少2,在元素周期表中向前移2位，即fxA2Y：He（2）发生一次衰变一核白质量数A不变，电荷数Z增加1,在元素周期表中向后移1位，即ZAXzAy0e（3）放射性的原子核在发生衰变时，蕴藏在核的能量会被释放出来，原子核释放出一个光子不会改变它的质量数和电荷数。原子核的能量也跟原子的能量一样，具变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生衰变、衰变时，蕴藏在核的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级激发态，这时它要向低能级跃迁，能量以光子的形式辐射出来。因此，射线经常是伴随射线和射线产生的。3 .要点理解：（1）核反

40、响过程一般都不是可逆的，所以核反响方程只能用单向箭头表示反响方向不能用等号连接。（2）核反响中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反响过程中反响前后的总质量一般会发生变化（质量亏损）而释放出核能。（3）当放射性物质发生连续衰变时,原子核中有的发生衰变,有的发生衰变，同时伴随着射线的产生，这时可连续放出三种射线。4 .衰变、衰变规律的比拟垠:笠类型衰父衰父垠:笠方程ZAXA4Y24HezXzAY0e衰义实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子21H201n；He01n11H0e共笠规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射

41、性元素煞经过n次衰变和m次衰变后，变成稳定的新元素Ay,如此表示该核反响的方程为ZAXAyn；Hem；e。根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程AA4nZZ2nm由以上两式联立解得nAA-,mAA-ZZ由此可见确42定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组。方法二：因为衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定衰变的次数，然后根据衰变规律确定衰变的次数。静止核在磁场中自发衰变，其轨迹为两相切圆,衰变时两圆外切，衰变时两圆切，根据动量守恒衰变fxA2Y:He匀强磁场中轨迹两圆外切，粒子半径大衰变zXZAY0e匀强磁场中轨迹两圆切，粒子半径大或粒子，其特点比照如下表:叩m2v2和r知，半径小的为新核，

42、半径大的为粒子原子核衰变问题的综合分析，其实质是质量守恒定律、电荷守恒定律、动量守恒定律以与能的转化和守恒定律的综合应用。它可从几个方面分别进展分析。设有一个质量为Mo的原子核，原来处于静止状态当发生一次（或）衰变后，释放的粒子的质量为m,速度为v,产生的反冲核的质量为M,速度为V,同时辐射出一个相等光子。（1）动量守恒关系0mvMV或mvMV（2）在磁场中径迹的特点：当粒子和反冲核垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场时，将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，轨道半径的大小一因为粒子与反冲核的动量大小相等，所以轨道半径与电量成反比，即Rmv，当发生衰Bqq变时旦J,当发生衰变时、。运行周期的长短一在

43、同样的条件RM2RM1下，运行周期与粒子和反冲核的质荷比成正比，即T2卫mBqq。径迹的特点一粒子的轨道半径大，反冲核的轨道半径小。粒子与反冲核带同种电荷，圆轨道外切；粒子与反冲核带异种电荷，圆轨道切；射线的径迹为与反冲核的径迹相切的直线。【半衰期】考纲要求：I1.定义：放射性元素的原子核每衰变一半所需要的时间叫作半衰期说明：（1）半衰期是一种统计规律一半衰期是大量放射性原子核所遵循的必然规律，至于个别原子核在什么时侯衰变，完全具有偶然性。（2）半衰期是放射性元素稳定性的标志一不同元素的半衰期不同，半衰期越长，元素越稳定，寿命越长；反之，元素越不稳定，寿命越短。(3)半衰期是放射性元素固有的属

44、性，决定于原子核的部状态，而与所处的物理状态和化学状态无关一不论放射性元素质量的多少，所加温度和压强的上下，以与是否加电场和磁场，也不论放射性元素是处于游离状态还是化合状态，都不能改变其1 t_1t_半衰期。2.公式：N余=N原(-)T,m余=m原(-)T式中N原、m原表示衰变前的放2 2射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生下一次衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期。3.半衰期的物理意义：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素的衰变速率一定，不同的放射性元素半衰期不同。【探测射线的方法】探测射线的方法主要是利用射线粒子与其他物质作用时产生

45、的一些现象来探知射线的存在，这些现象主要是：使气体电离；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光科研中常用的探测射线的仪器：1.威耳逊云室(1)构造：主要局部是一个塑料或玻璃制成的圆柱状容器，它的下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹云室里面有干净的空气。(2)原理：把一小块放射性物质(放射源)放在云室侧电壁附近(或放在云室外，让放射线从窗口射入)，先往云室里加少量的酒精，使室充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅进速向下运动，室气体由于迅速膨胀，温度降低,酒精蒸气达到过饱和状态，这时如果有射线粒子从室气体中飞过，使沿途的气体分子电离,过饱和酒精蒸气就会以这些离子

46、为核心，凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹。这种云室是英国物理学家威耳逊于1912年发明的，故叫作威耳逊云室。2.气泡室：气泡室的原理同云室的原理类似所不同的是气泡室。里装的是液体，如液态氢.控制气泡室液体的温度和压强，使室温度略低于液体的沸点。当气泡室压强突然降低时,液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室射线粒子的周围就有气泡形成，从而显示射线径迹。(1)构造：主要局部是盖革管，外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极上的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝，管中装有低压的惰性气体和少量的酒精蒸气或澳蒸气。(2)原理：在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压，这个

47、电压稍低于管气体的电离电压，当某种射线粒子进入管室时，它使管的气体电离，产生电子。这样，一束射线粒子进入管中后可以产生大量电子，这些电子到达阳极，阳离子蒸气到达阴极，在外电路中产生了一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。【放射性的应用与防护】考纲要求：I1.核反响：我们把原子核在其他粒子轰击下产生新原子核的过程称为核反响。质子、中子以与正电子等都是通过原子核的人工转变而被发现的。原子核人工转变的三大发现：(1)1919年卢瑟福发现质子的核反响：1；N；He1；O11H(2)1932年查德威克发现中子的核反响9Be24He16cJn(3)1934年约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电

48、子的核反响27ai24He130p孤1330Si1e原子核的人工转变就是一种核反响，和衰变,fy,过程一样，在核反响中，质量数和核电荷数都守恒。2.放射性同位素：天然存在的放射性元素只有四十多种，但用人工方法得到的放射性同位素有一千多种，因而使放射性同位素具有广泛的应用。3.放射性同位素的应用（1）利用放射性同位素放出的射线（射线、射线、射线）的不同特性去照射物体，达到各种目的：利用放出的射线检查金属部件是否存在砂眼、裂痕等，即利用射线进展探伤。利用放射线的贯穿本领与物质的厚度和密度的关系，可用它来检查各种产品的厚度和密封容器中的液体的高度等，从而实现自动控制。利用放射线使空气电离而把空气变成

49、导电气体，以除去化纤、纺织品上的静电。用射线照射植物，引起植物变异，也可以利用它杀菌、治病等。（2）做示踪原子由于放射性同位素跟同种元素的非放射性同位素具有一样的化学性质，如果在某种元素里掺进一些放射性同位素那么元素无论走到哪里，它的放射性同位素也经过同样的过程。而放射性元素不断地放出射线，再用仪器探测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放射性同位素叫示踪原子例如在给农作物施肥时,在肥料里放一些放射性同位素，这样可以知道农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料。利用示踪电子还可以检查输油管道上的漏油位置。在生物学研究方面，同位素示踪技术也起着十分重要的作用。（3）半衰期的应用：在地质和考古工作

50、中，利用放射性衰变的半衰期来推断地层或古代文物年代。4.辐射与防护（1）危害：射线具有特定的能量，对物体具有不同的穿透能力和电离能力，从而使物体或机体发生一些物理、化学、生化变化。如果人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使器官组织的细胞受到损伤，破坏人体DN粉子结构，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷。过度照射时，人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状，甚至死亡。（2）防护：辐射防护的根本方法有时间防护、距离防护、屏蔽防护。要防止放射性物质对水源、空气、用具、工作场所的污染，要防止射线过多地、长时间地照射人体。【核力】考纲要求：I（1）概念：组成原子核的核子间的很强的相互作用力

51、叫核力。核力把核子紧紧地束缚在核，形成稳定的原子核。（2）特点：核力是短程力，只在约1,51015m的极短距离有核力的作用，超过这个距离核力就迅速减小到零。所以每个核子只跟它相邻的核子间才有核力作用。核力是很强的力，它足以克制质子间库仑斥力，使核子结合成原子核。核力与核子是否带电无关。质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间都可以有核力作用。核力按力的分类上看，属于按性质分的力。【重核与轻核结合能】考纲要求：11,重核与轻核：排在元素周期表比拟靠后的元素对应的原子核叫重核，排在比拟靠前的元素对应的原子核叫轻核。2,重核与轻核中质子数与中子数的比例：自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等；

52、较重重的原子核，中子数大于质子数，越重的两者相差越多。（1）结合能：由于核子间存在着巨大的核力作用，要把原子核拆散成核子，需要克制核力做巨大的功，需要巨大的能量。原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它彳门分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。一个笊核被拆成一个中子和一个质子，需要的能量等于或大于2.2MeV的光子照射的能量核反响方程为2H1H；n。相反的过程，当一个中子和一个质子结合成一个笊核时会释放出2.2MeV光子的形式辐射出去核反响方程为11H0n2H。由于核力的存在，核子结合成原子核时要放出一定能量，原子核分解成核子时要吸收同样多的能量。核反响中放出或吸收的能量统称为核能。组成

53、原子核的核子越多，它的结合能越高。（2）比结合能（也称平均结合能）：原子核的结合能与原子核的核子数的比值，叫作比结比结合能原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越结实，原子核就越稳定。从比结合能曲线可以看出：轻核和重核的比结合能比拟小，而中等质量数的原子核比结合能大，其中以A5060的原子核比结合能最大。如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，即核子将发生新的质量亏损，释放新的结合能。【质量亏损和质能方程】考纲要求：IEmc2（1）质能方程的意义：爱因斯坦相对论指出，物体的能量E和质量m之间存在着密2切的关系，即Emc,式中c为真空中的

54、光速。（2）质能方程的本质质量或能量是物质的属性之一，绝不能把物质和它们的某一属性（质量和能量）等同起来。质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒定律和能量守恒定律，质量和能量在数值上的联系绝不等于这两个量可以相互转化。质量亏损不是否认了质量守恒定律，根据爱因斯坦的相对论，辐射出的光子静质量虽然为零，但它有动质量，面且这个动质量刚好等于亏损的质量，所以质量守恒、能量守恒仍成立。【重核裂变】考纲要求：I1 .使重核分裂成中等质量的原子核的核反响叫做重核的裂变。2 .重核裂变的特点：（1）裂变释放的能量很大（2）裂变产物具有多样性：同一原子

55、核，可以裂变为不同种类和不同质量的裂块。如轴核，有时裂变为氤（Xe）和银（Sr）,有时裂变为钢（Ba）和氟（Kr）或镶（Sb）和犯（Nb）等等。（3）裂变产物具有放射性：裂变产生的新核都具有放射性，经过一系列衰变或直接发射中子后，才能成为稳定的原子核.所以，裂变是人工获取放射性同位素的重要方法（4）裂变能产生多个中子，裂变是人工获取中子的重要方法。（5）裂变可以引起链式反响：一个重核裂变时,会同时放出23个中子，进而使23个重核裂变,产生更多的中子，引起更多的重核裂变。这种自动维持的重核裂变，叫作链式反响,因此裂变是获取大量原子核能的根本方法之一。3.链式反响发生的条件：（1）铀块的体积大于临

56、界体积.当体积超过临界体积时,就能保证中子能够碰到铀核（2）有足够浓度的铀235（3）有足够数量的慢中子4.重核裂变核能的计算方法1根据质量亏损计算根据核反响方程，计算核反响前和核反响后的质量亏损m根据爱因斯坦质能方程Emc2或Emc2m的单位是kg,c3.010乐泰，E的单位是J。2利用原子质量单位u和电子伏特计算明确原子质量u和电子伏特间的关系由1u1.66061027kg,1eV1.61019J,得Emc2931.5MeV根据1原子质量单位（u）相当于931.5MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5MeV来计算核能，即aEm931.5MeV。【核电站的组成】组成局部材料作用裂变材料浓缩铀提供核燃料慢化剂减速剂石墨、重水或普通水使裂变产生的快中子减速，使之容易被铀235吸收控制棒镉或者硼钢吸收减速后的中子，控制反响