公式讲解change2

1、几何光学基本概念： 焦度 眼的调节；远点；近点；明视距离； 视角；视力；对数视力； 眼的屈光不正原因及矫正； 角放大率； 光学系统分辨本领；瑞利判据；数值孔径； 提高显微镜分辨本领的方法；薄透镜成像：视力与对数视力：眼屈光不正及矫正光学仪器放大镜角放大率：显微镜放大率：能分辨的最小距离：数值孔径：注意：f 单位是 cm薄透镜成像公式：符号法则：物距、像距“ 焦距“焦度：单位：D（屈光度）眼的屈光不正及矫正：利用 进行计算眼镜：将物体成像在眼睛能看见的位置处； 所以 物距为物体所处位置 像距为眼睛可见之处（远点、近点） 注意：像为虚像，像距为负某人看不清1m以内物体，需配眼镜度数为（ ）使明视距

2、离（25cm）的物体在1m处成像：光学仪器分辨本领：圆孔衍射半角宽度迎面开来的汽车，其车灯相距 l =1m，汽车离人多远时，两灯恰能被人眼所分辨（人眼瞳孔直径D =4mm，灯光波长为550nm）设汽车离人 L 远，瑞利判据（知识点较生僻） 显微镜能分辨的最小距离：若把整个显微镜看作一放大镜，在波长550nm的绿光照射下，把显微镜刚能分辨的微小物体放大成 4 ，并成像在明视距离处。计算显微镜的放大率等于多少倍N.A？分析：微小物体大小应满足 像 y （y = mZ）在明视距离处，张角为 查视力时，受检查者在5m处看清最上一行的“E”字时，视力应为0.1，一人需站在3m处才能看清最上面一行的“E”

3、字，问此人的视力是多少？一放大镜的焦距为10cm，所成的像在眼前25cm处，问：（1）物体放在镜前何处？（2）此镜的角放大率是多少？已知一显微镜的光学镜筒长为18cm，物镜的放大倍数为100，显微镜的总放大率为1250 ，试求物镜和目镜的焦距各位多少？显微镜的放大倍数越大，是否其分辨本领越高？两个不同的概念。放大倍数指物体成像后放大的倍数，与物镜的线放大率和目镜的角放大率有关分辨本领是分辨物体细节的能力，只决定于物镜本身的特性。若只适用高倍目镜来提高显微镜的放大率对分辨本领的提高没有帮助。 显微镜的油浸物镜NA为1.5，用波长为250nm的紫外光照明时，可分辨的最短距离是多少？如果改用波长为5

4、46nm的光源时，可分辨最短距离是多少？用此物镜去观察 的细节（光源波长用250nm的紫外光），能否看清？ 早期量子论爱因斯坦光量子假设玻尔氢原子理论黑体辐射与普朗克能量子假设量子力学初步德布罗意物质波假设主要知识点及结构框图第九章 量子力学基础黑体单色辐出度实验曲线： 斯特潘-玻尔兹曼定律： 维恩位移定律： 黑体辐射实验规律经典物理解释 维恩公式 瑞利-金斯公式（理论与实验矛盾）（理论与实验矛盾）普朗克解释 普朗克能量子假设 普朗克公式（理论与实验符合）（理论与实验符合）爱因斯坦方程及解释光电效应实验规律光的波粒二象性 光的粒子性用质量、能量、动量等表征 光的波动性用波长、波速、频率等表征氢

5、原子光谱实验规律玻尔氢原子理论玻尔的量子化假设：（1）稳定态假设；轨道角动量量子化假定（2）跃迁假设（3）对应原理氢原子能级公式德布罗意物质波实物粒子的波粒二象性不确定关系基本概念的问题讨论一、热辐射、黑体辐射好的吸收体也是好的辐射体。好的吸收体也是好的辐射体。1、一不透明物体在阳光下是蓝色，若升高它的温度并放置于黑暗处，将显出什么颜色？1）阳光下呈现蓝色，说明不吸收蓝色光2）不吸收蓝光，则一定不辐射蓝光，故升高它的温度并放置于黑暗处，将辐射除蓝光以外的其他颜色的光2、黑体是否在任何温度下都是黑色？ 黑色的物体是否都是黑体？1）黑体：对入射的各种波长电磁波能量能全部吸收2）黑体自身要向外辐射能

6、量，它的颜色由其自身 辐射的频率或波长决定。3）黑体温度低，则辐射的能量少，辐射的峰值波长远大于可见光波长，呈现黑色；若温度升高，辐射能量增大，到一定温度时，辐射的峰值波长处于可见光范围内，会呈现各种颜色。3、某种金属在一束绿光的照射下有电子逸出，在下述两种情况下逸出的电子会发生怎样的变化？（1）再多用一束绿光照射；（2）用一束强度相同的紫光代替。光电效应实验规律： 光电子初动能随入射光频率线性增加，而与入射光强度无关； 单位时间内逸出的光电子数与入射光强度成正比。1）多用一束绿光照射，初动能不变，增加了逸出的光电子数。2）用紫光代替，则逸出的光电子的初动能增大。二、光电效应三、玻尔氢原子理论

7、4、为什么氢原子的能量是负值？1）所以通常认为核是固定不动的，因此，电子的能量等于原子的能量。2）电子受核的引力（库仑力），取无穷远为势能零点，则势能总是负的四、德布罗意物质波5、任何运动的粒子都具有波动性吗？为什么在经典力学中考虑粒子运动规律时，都不考虑其波动性？1）德布罗意假设：任何实物粒子都具有波动性。2）对一般实物粒子故波长很小，波动性不明显。主要计算问题一、由黑体辐射定律求解物理量。 如：物体表面温度，辐射的峰值波长，辐射能量（或功率）等。二、光电效应： 1、根据爱因斯坦方程，由已知条件求解金属产生光电效应的红限频率、截止电压或逸出光电子最大动能等物理量。 2、根据光电效应实验曲线，

8、结合爱因斯坦方程，判断上述各物理量之间的关系。三、玻尔氢原子理论： 计算氢原子谱线的波长、原子能级、能级跃迁等，并在能级图上表示出能级跃迁。四、德布罗意物质波： 计算微观粒子的德布罗意波长，或已知波长求解动量、动能等参数。 根据不确定关系求解物理参数的不确定量。如动量、速度、位置、能量、波长等下图为黑体辐射能谱曲线，从该图中你能读出哪些下图为黑体辐射能谱曲线，从该图中你能读出哪些信息（表述准确、全面）；计算温度为信息（表述准确、全面）；计算温度为6000K时所时所对应的峰值波长，并在图中标出。对应的峰值波长，并在图中标出。 已知铂的逸出功为已知铂的逸出功为8eV，今用，今用300nm的紫外光照

9、的紫外光照射，能否产生光电效应？射，能否产生光电效应？若用波长若用波长400nm的紫外的紫外光照射某金属，产生光电子的最大速度为光照射某金属，产生光电子的最大速度为5105m/s,求光电效应的红限频率。求光电效应的红限频率。 不能产生光电效应不能产生光电效应氢原子处于能量为氢原子处于能量为 -0.85 eV 的一个激发态中，它由这的一个激发态中，它由这个能级状态跃迁到另一个激发态，该激发态所需的激个能级状态跃迁到另一个激发态，该激发态所需的激励能量（即从基态到该激发态）为励能量（即从基态到该激发态）为10.2 eV。试求：。试求：（1）跃迁所发射的光谱线的能量和波长；（）跃迁所发射的光谱线的能

10、量和波长；（2）用氢）用氢原子能级结构图把这种跃迁的起始过程表示出来，并原子能级结构图把这种跃迁的起始过程表示出来，并标明对应的量子数。标明对应的量子数。初态初态 分析：分析：末态的能量末态的能量 故发出光子的能量为故发出光子的能量为 波长为波长为 （2） 由氢原子能量公式由氢原子能量公式 n =4n =2X射线硬度用管电流mA数表示强度提高强度、硬度的方法X射线谱连续射线谱原因：轫致辐射标识X射线谱原因：原子内层出现空位X射线产生条件：高速运动的电子流；适当的障碍物靶用管电压kV数表示X射线成像衰减规律X射线吸收系数：质量吸收系数：吸收系数影响因素半价层：质量半价层：基本概念：基本概念： 放

11、射性衰变类型及产物放射性衰变类型及产物 比电离影响因素比电离影响因素 各种射线防护方法各种射线防护方法原子核与放射性比电离带电粒子电荷量：带电粒子电荷量：被照物的密度：被照物的密度：带电粒子速度：带电粒子速度：电荷量电荷量速度速度密度密度比电离比电离比电离比电离比电离比电离三种射线防护措施比较三种射线防护措施比较基本规律：基本规律：重要物理常数（重要物理常数（、T、）：）：统计规律统计规律注意：注意：A的单位：的单位：Bq（贝可勒尔）（贝可勒尔）1 Bq = 1 s-1 表示一秒一个核衰变表示一秒一个核衰变Ci （居里）（居里）半价层与吸收系数半衰期与衰变常数吸收规律或衰减规律衰变规律注：I

12、指X射线强度 N指放射性核的数目 A指放射性活度有效半衰期、物理半衰期、生物半衰期吸收系数、质量吸收系数标识标识X射线的波长决定于（射线的波长决定于（ ） A、管电流的强弱、管电流的强弱 B、管电压的高低、管电压的高低 C、阳极靶的材料、阳极靶的材料 D、阳极靶的面积、阳极靶的面积连续连续X射线的最短波长与什么因素有关（射线的最短波长与什么因素有关（ ） A、与管电流有关、与管电流有关 B、与散热装置有关、与散热装置有关 C、与管电压有关、与管电压有关 D、与靶材料有关、与靶材料有关X射线管的管电压一般为（射线管的管电压一般为（ ）A、几十伏到几百伏、几十伏到几百伏 B、几百伏到几千伏、几百伏

13、到几千伏 C、几万伏到几十万伏、几万伏到几十万伏 D、几十万伏到几千万伏、几十万伏到几千万伏X射线的贯穿本领决定于（射线的贯穿本领决定于（ ） A、X射线的强度射线的强度 B、X射线的硬度射线的硬度 C、照射物质时间长短、照射物质时间长短 D、靶材料面积大小、靶材料面积大小极硬极硬X射线的最短波长的范围为（射线的最短波长的范围为（ ） A、大于、大于0.62； B、小于、小于0.12 C、小于、小于0.05 D、大于、大于0.05某物质对某种某物质对某种x射线的衰减系数为射线的衰减系数为20cm-1,欲使透欲使透过的过的x射线的强度为原来入射的射线的强度为原来入射的x射线的强度的射线的强度的5

14、0%，则该物质的厚度应为，则该物质的厚度应为 A. 3.465cm B. 3.46510-2cm C. 13.86cm D. 1.386cm一束强度为一束强度为 I0 的单色平行的单色平行X射线，通过厚度为射线，通过厚度为x1的物体后，强度为的物体后，强度为I1,若使它通过厚度为若使它通过厚度为x2=2x1的同类物体，强度为的同类物体，强度为I2,则则 B. C. D. 一个电子受到的一个电子受到的 管电压加速，试求这个电子管电压加速，试求这个电子与一个钨靶相互作用时，可能产生的与一个钨靶相互作用时，可能产生的X射线光子的射线光子的最大能量和最短波长？最大能量和最短波长？ 分析：分析：X射线光

15、子最大能量射线光子最大能量 1：给患者服用给患者服用 标记的化合物（放射性标记的化合物（放射性药物）来检查血液的病理状况。已知药物）来检查血液的病理状况。已知 的的物理半衰期为物理半衰期为46.3天，天，9天后测得人体内核素天后测得人体内核素数量的相对残留量为数量的相对残留量为79，求，求 的生物半的生物半衰期。衰期。分析：分析：由由解：解：得得 2：求求5g氧化铀（氧化铀（U3O8）的放射性活度）的放射性活度 （= 4.910-18 S-1）。）。分析：分析： N，即，即5g U3O8中中U的原子数；的原子数；5g U3O8中中U的克原子数。的克原子数。解：解：U3O8的分子量的分子量= 2

16、383+168=842其中：放射物其中：放射物 U 的分子量的分子量= 238 3 5 g U3O8 中中U的质量：的质量：则则 3：已知放射性核素已知放射性核素 的半衰期为的半衰期为5.27 年，现有年，现有1Ci 的的 放射源，问（放射源，问（1）每秒钟）每秒钟有多少个有多少个 原子核衰变？（原子核衰变？（2）该放射源含）该放射源含有多少个有多少个 原子核？（原子核？（3）该放射源的质量）该放射源的质量为多少？为多少？解：解：（1） 次核衰变次核衰变/ 秒，秒， 每秒钟有每秒钟有 个个 原子核衰变原子核衰变（2）放射源）放射源 核的数目为核的数目为（3） 的原子量的原子量M = 60，阿伏加德罗常量，阿伏加德罗常量 ，故该放射源的质量，故该放射源的质量 4. 131I是常用的治疗甲亢的口服放射性药是常用的治疗甲亢的口服放射性药物，已知物，已知131I的半衰期是的半衰期是8.04天，生物天，生物半衰期是半衰期是13.4天。如果含有天。如果含有131I的溶液的溶液在购置时的放射性活度是在购置时的放射性活度是5.6108 Bq，在