高中近代物理知识点总结

高中近代物理知识点总结近代物理知识总结一、黑体辐射与能量子所有物体都会辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，称为热辐射。黑体是一种物体，它能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射。黑体辐射的实验规律有以下两点：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；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。随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加；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。普朗克能量子是指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，能量子的大小为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、光电效应规律每种金属都有一个极限频率。光电流的强度与入射光的强度成正比。光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的。光子的最大初动能与入射光的强度无关，随着入射光的频率增大而增大。爱因斯坦光电效应方程（密立根验证）为E=k(hν-W)，其中h为普朗克常量，ν为光子频率，W为金属的逸出功，k为常数。遏制电压U=c(e=E_k)。三、光的波粒二象性与物质波光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性，而光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性。因此，光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。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）。德布罗意物质波（电子衍射证实）是指任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ=h/p，其中p为运动物体的动量，h为普朗克常量。四、原子结构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。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°。3.卢瑟福提出原子核式结构模型卢瑟福提出了原子核式结构模型，这是一种新的原子结构模型，它认为原子核是由带正电荷的质子组成的，而电子绕核运动。这一模型解释了许多原子物理学的现象，成为了原子物理学的重要里程碑。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）玻尔提出了原子结构的假说，它包括三个方面：定态（能量量子化）、轨道量子化和跃迁条件。氢原子的能级公式为En=2E1(n=1,2,3，…)，其中E1为基态能量。原子跃迁和电离的理解是，原子从低能级向高能级跃迁，只吸收（辐射）hν=E末-E初的能级差能量光子。基态电离是指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。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Cn种不同频率的光子。氢原子的能量（类比天体模型）为E总=EK+EP，当轨道半径减小时，库伦引力做正功，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。波尔模型的局限在于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。原子核部分则由贝克勒尔发现的天然放射现象和居里夫妇发现的放射性元素钋（Po）和镭(Ra)说明具有复杂的结构，由中子和质子组成，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。α射线、β射线和γ射线是放射性元素放出的粒子或光子。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衰变的实质是2H+2n→2He，β衰变的实质是-1e+1→-1e+γ射线是α或β衰变后产生的新核能级跃迁辐射出来。半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，适用于大量核衰变。衰变是放射性核素放出粒子或辐射以稳定自身的过程。其中，α衰变是放出一个α粒子，β衰变是放出一个β粒子。这些衰变都是自发的，无法控制。例如，238U会经历α衰变变成234Th和4He，234Th则会经历β衰变变成234Pa和一个电子。这些反应可以用核反应方程式表示。人工转变是指人类通过加速器或核反应堆等手段人为地改变核素的过程。这些过程可以进行人工控制，例如27Al和4He的反应会产生30P和一个中子。这些转变在研究核物理学和核工程学等领域有着广泛的应用。放射性同位素的发现是由约里奥·居里夫妇完成的，他们同时还发现了正电子。其中30P会经历β衰变变成30Si和一个电子。重核裂变是相对容易进行人工控制的核反应，但除了氢弹以外，无法进行控制。例如，235