高中物理选修-4,3-5知识点扫盲

选修3-4知识点扫盲1、简谐运动的动力学特征：F=-kx（“－”表示回复力与位移的方向相反）简谐运动的运动学特征：（“－”表示加速度方向与位移的方向相反）2、简谐运动的表达式:x=Asin(ωt+φ)A：振幅—振动物体离开平衡位置的最大距离，标量，反映振动的强弱。简谐运动的振幅不变，而位移在时刻变化。ω:角速度ω=2/TT:周期：完成一次全振动所需要的时间,与振幅无关,与振动系统本身的参数有关.Φ：相位，表达振子的状态。相位差3、简谐运动的图象①振动图象的含义：振动图象表示了振动物体的位移随时间变化的规律②图象的用途：从图象中可以知道：（1）可直接读取振幅A，周期T及各时刻的位置（（2）判定回复力，加速度方向，（总指向时间轴）（3）判定简谐振动速度的方向（4）判定在某段时间内位移，回复力、加速度、速度、动能、势能变化情况。③注意：（1）．简谐运动的图象不是振动质点的轨迹．（2）．简谐运动的周期性，体现在振动图象上是曲线的重复性．简谐运动是一种复杂的非匀变速运动．但运动的特点具有简单的周期性、重复性、对称性．所以用图象研究要比用方程要直观、简便．4、单摆作简谐振动的条件：若单摆的最大摆角不得超过100时，单摆可视为作简谐振动。周期公式：，L：悬点到小球重心的距离，g为单摆所在位置处的重力加速度（单摆处在惯性系统中）。秒摆的周期为2秒。5、单摆周期公式提供了一种测量重力加速度的方法。该实验应注意：（1）单摆是一理想模型，应是一根轻绳系一质点组成。因此本实验中线要轻而长（且不易伸长），球应重而小，应选用密度大的金属球。（2）实验时，悬线上的悬点不能动。摆线偏离竖直方向的夹角不超过100，摆球必需在同一竖直平面内摆动，不能形成圆锥摆。（3）实验的误差来源主要是周期，测量时，除用累积法外，还应从摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。（4）为了减小误差，处理实验数据，还可以用图像法，即根据几组T、L的值，画出T2-L的图像，求得直线的斜率k，即得。6、受迫振动：振动系统在周期性的驱动力下的运动。受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关。当驱动力的频率和物体的固有频率相等时．受迫振动的振幅最大，即发生共振。7、机械波分为横波和纵波，机械波的传播需要介质，横波中介质振动的方向与传播方向垂直，纵波中介质的振动方向与传播方向平行。波传播的是振源的振动方式和能量，介质并不随波迁移，只在自己的平衡位置做往复运动。8、描述机械波的物理量：①频率f：波的频率与波源的频率相同，波的频率是由波源决定的，波在不同介质中传播时，频率不变。②波长：两个相邻的，振动状态总相同的质点间的距离叫波长；波在一个周期时间内传播的距离等于波长。③波速v：波在介质中传播的速度。也是质点振动状态传播的速度。④波长、频率、波速的关系：（1）波的频率与波源频率相同，与介质无关。（2）相同性质的机械波的波速是由介质决定的，与频率无关。9、波的图象（以简谐波为例）（1）形状：波的图象的形状是如图所示的正弦曲线。波的图像中，横坐标表示质点的平衡位置，纵坐标表示质点的振动位移。（2）意义：波的图象反映的是波的传播过程中某一时刻各个质点相对于各自的平衡位置的位移情况：（3）作用：利用波的图象通常可以解决如下问题：①从图象中可以看出波长；②从图象中可以看出各质点振动的振幅A；③从图象中可以看出该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况；④从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大小；⑤如波的传播方向已知，则还可以由图象判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；⑥如波的传播速度大小已知，更可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率；（4）注意:波的图象要与振动图象区别开．简谐运动的图象，反映的是质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律，图线随着时间的继续要延伸，但原有图形不变。波动图象，反映的是同一时刻介质中各个质点相对各自平衡位置的位移，波形在不同时刻呈现不同，但波形具有周期性和重复性。波的周期性分空间周期性(在同一波线上，相距为波长整数倍的各个质点的振动情况完全相同)和时间周期性(波在传播过程中，经过整数倍周期时，其波形图线相同)．10、波的特性（1）波的干涉:条件：两列机械波的频率必须相同、相差恒定、振动方向几乎在一条直线上。干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的判定（直接用于两列振动步调始终相同的相干波）：①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即现象：在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。（2）波的衍射①波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。②能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。（3）多普勒效应当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。①当波源以速率v匀速靠近静止的观察者A时，观察者“感觉”到的频率变大了。但不是“越来越大”。②当波源静止，观察者以速率v匀速靠近波源时，观察者“感觉”到的频率也变大了。③当波源与观察者相向运动时，观察者“感觉”到的频率变大。④当波源与观察者背向运动时，观察者“感觉”到的频率变小。11、麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场；变化的电场能够在周围空间产生磁场。麦克斯韦预言了电磁波的存在，提出光是电磁波,且在真空中电磁波的传播速度跟光速相等。赫兹通过实验证实了这一说法。12、电磁波：交替产生的电场和磁场向周围空间的传播形成电磁波。电磁波是横波，在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度的方向总是相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直，电磁波在真空中的传播速度c=3×108m/s,波速公式：V=λf13、电磁波谱（1）将各种电磁波按波长由小到大的顺序排列起来，就组成了电磁波谱：γ射线，X射线，紫外线，可见光，红外线，无线电波（2）γ射线是由原子核受激发后产生的，X射线是由原子内层电子受激发产生的，紫外线，可见光，红外线是由原子外层电子受激发产生的，无线电波是由振荡电路产生的。（3）红外线可以“穿透”云层，是因为它的波长长，所以它的衍射现象比较明显；红外线热效应强，可用来烘干和取暖；一切物体都在不停地辐射红外线；紫外线的荧光效应显著如验钞机、日光灯，紫外线还可以进行医疗消毒；X射线即伦琴射线，能进行人体透视；γ射线可以穿透金属，是因为它的频率高，穿透能力较强;太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域。（4）无线电波：无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段——长波、中波、中短波、短波、微波。①要向外发射无线电波，振荡电路必须具有以下特点：第一要有足够高的频率，第二要采用开放电路。②使无线电波随各种信号而改变叫调制，常用的方法有调幅和调频。③当接收电路的频率跟所接收的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流幅度最大，这叫电谐振现象。产生这种现象的过程叫调谐。④收到的电磁波经过解调等处理，将得到的图像和声音等信号。雷达是利用无线电波中微波传播的直线性好，反射性能强的特点来测定物体位置的无线电设备。（5）各种电磁波在真空中传播时，都具有相同的传播速度。电磁波从一种介质进入另一种介质时，一定不发生变化的是它的频率；对于红外线、紫外线、X射线和γ射线，最容易发生明显衍射现象的是红外线；可见光中的红光、黄光、绿光和紫光在同一均匀介质中传播时，速度最大的是红光，最小的是紫光。14、折射定律：n1sinθ1=n2sinθ2①会根据折射定律测量玻璃砖的折射率②折射率n是一个反映介质的光学性质的物理量，无单位，任何介质的折射率不能小于1，记住水的折射率为1.33（4/3），③介质的折射率与光速的关系v=c/n外套内芯15、外套内芯①发生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质，并且入射角大于或等于临界角。②全反射的应用:沙漠蜃景与海市蜃楼，光纤通信，全反射三棱镜光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射临界角sin∠C=1/n(光从介质n射向空气或真空)16、光的干涉：①干涉条件：相干光源—频率相同、相差恒定、振动方向相同的光波为了得到相干光波，通常是把同一光源发出的一束光分成两束。杨氏双缝干涉实验中，在光源和双缝间设置一个单狭缝，就是让点光源发出的一束光，先经第一个缝产生衍射，使得由双缝得到的两束光成为相干光波。②干涉图样：单色光—中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹。相邻的亮条纹（或暗条纹）的间距：白光的双缝干涉图样：明暗相间的彩色条纹③图样分析：以下结论当两个相干光源的初相位为同步调时成立光屏上出现亮条纹（或暗条纹）的条件：亮条纹：（n=0、1、2、3…）暗条纹：（n=0、1、2、3…）④应用：薄膜干涉：日光下彩色的肥皂沫，照相机、望远镜的镜头表面镀的增透膜，干涉法检查平整度，牛顿环都是其具体表现。17、光的衍射：光绕过障碍物的现象。衍射现象进一步表明光是波。从理论上讲衍射是无条件的，但需发生明显的衍射现象，其条件是阻碍物（或孔）的尺寸与光波可比（接近光波长或小于光波长）。①单缝衍射：光通过单缝照射到屏上时，屏上将出现“有明有暗，明暗相间”的衍射条纹，与双缝干涉的干涉条纹不同的是：干涉条纹均匀分布，而衍射条纹的中央明纹较宽，较亮。②泊松亮斑：光照射到不透光的小圆板上时，在圆板阴影中心处出现的衍射亮斑。③光的衍射和光的直进的辩证关系：光是一种波，遇到障碍物时不可避免地要发生衍射现象，但在一般情况下，障碍物的尺寸比光的波长大的多，衍射现象很不明显。当衍射现象可以忽略时，可以认为光是沿直线传播的。如：影的形成（此时影的边缘是模糊的，即衍射现象。）④光的干涉和衍射的联系与主要区别：联系：本质上都是波的叠加形成的结果.干涉只是两束光的叠加,而衍射是无数光线的叠加.区别：（1）干涉图样中亮暗条纹数较多，而衍射图样中亮暗条纹数较少；（2）干涉图样中亮条纹的光强几乎相等，而衍射图样中光强随着级数的增大迅速衰减；（3）双缝干涉图样中亮暗条纹的宽度都是相等的，而单缝衍射图样中中央亮纹较宽，两侧亮纹较窄。18、光的偏振①光的偏振现象充分表明光波是横波。因为偏振现象是横波所特有的现象。②自然光——沿各个方向均匀分布振动的光偏振光——沿着特定方向振动的光③偏振片一种特殊的光学器件，由特定的材料制成。它上面有一个特殊的方向（透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。④应用：拍摄水下或玻璃橱窗中的物体时，在相机镜头前装一偏振镜可减弱反射光的影响；液晶显示用到了偏振光；立体电影用到了偏振片。19、激光①激光是一种自然界中没有的光，是一种人工产生的相干光②激光的特性(1)高相干性----光纤通信，全息照相（现在已经有了用白光观察全息照片的技术）(2)高定向性、平行度好---激光唱片，激光测距雷达，激光测速雷达（还用到多普勒效应）(3)高亮度高功率----数控激光切割雕刻机激光焊接机；激光治疗(辐照、烧灼、汽化、光刀切割以及光针针灸等),激光武器,激光控制核聚变20、①19世纪末期在物理学明朗的天空中还有两朵乌云，其中一朵与黑体辐射有关，另一朵与光的速度有关。②牛顿力学只适用于宏观、低速（与光速相比）运动的物体。对微观、高速运动的物体要运用相对论力学和量子力学来分析。牛顿力学是相对论力学在v<<c时的特例。21、狭义相对论的两个假设爱因斯坦相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动没有关系。22、狭义相对论的时空观与经典时空观的区别①经典物理学的时空观（牛顿物理学的绝对时空观）：时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间没有任何联系。②相对论的时空观（爱因斯坦相对论的相对时空观）：有物质才有空间和时间，空间和时间都与物质的运动状态有关。③相对论的时空观更具有普遍性，但是经典物理学作为相对论的特例，在宏观低速运动时仍将发挥作用。23、狭义相对论的几个具体表现：同时的相对性、长度的相对性、质能关系①同时的相对性：指两个事件，在一个惯性系中观察是同时的，但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。②长度的相对性：指相对于观察者运动的物体，在其运动方向的长度，总是小于物体静止时的长度。而在垂直于运动方向上，其长度保持不变。长度收缩公式：（注意：各字母的含义）③时间间隔的相对性：指某两个事件在不同的惯性系中观察，它们发生的时间间隔是不同的。公式表示：意义：动钟变慢（或称时间膨胀）。式中：表示与物体相对静止的观察者测得的时间间隔表示与物体相对运动的观察者测得的时间间隔V表示观察者与物体之间的相对速度④相对论质量公式：意义：物体运动时的质量m总要大于静止质量m0。式中：m表示物体以速度v运动时的质量（即动质量）m0表示物体静止时的质量（即静质量）⑤质能方程：公式：（或）式中：m是物体的质量，E是物体具有的能量意义：（1）质量为m的物体，对应（不能说“具有”）的能量为mc2。（2）当质量减少（增加）△m时，就要释放出（吸收）的能量。爱因斯坦质能方程从理论上预言了核能释放及原子能利用和原子弹研制的可能性。选修3-5知识点扫盲1、动量：p=mv,是矢量，它的方向与速度方向相同动量大小p与动能E的关系：p=或写成E=2、动量守恒定律（1）内容：系统不受外力或所受外力的合力为零时，系统的总动量保持不变。动量守恒定律的公式：定律适用条件：①系统不受外力或所受外力的合力为零时；②系统内力远大于外力时（如碰撞、爆炸等）；③系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零时（只在这一方向上动量守恒）应用定律的注意事项矢量性：对一维情况，先选定某一方向为正方向，速度方向与正方向相同的速度取正，反之取负，把矢量运算简化为代数运算。②注意速度的相对性。所有速度必须是相对同一惯性参照系。③.注意同时性：表达式中v1和v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度，v1’和v2’必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。④注意定律的广泛性：动量守恒定律具有广泛的适用范围，不论物体间的相互作用力性质如何；不论系统内部物体的个数；不论它们是否互相接触；不论相互作用后物体间是粘合还是分裂，只要系统所受合外力为零，动量守恒定律都适用。动量守恒定律既适用于低速运动的宏观物体，也适用于高速运动的微观粒子间的相互作用，大到天体，小到基本粒子间的相互作用都遵守动量守恒定律。3、探究动量守恒定律的实验：举例如下：某同学设计了一打点计时器验证动量守恒定律实验。在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。a.若已得到打点纸带如所示，并测得各计数点间距并标在图上．A为运动起始的第一点。则应选BC段来计算A的碰前速度；应选DE段来计算A和B碰后的共同速度。b.已测得小车A的质量，小车B的质量，由以上测量结果可得：碰前总动量为0.42Kg·m/s，碰后总动量为0.417Kg·m/s。4.弹性碰撞与非弹性碰撞①碰撞的特点：作用时间短，相互作用力大。因此，碰撞问题都遵守动量守恒定律；对正碰，根据碰撞前后系统的动能是否变化，又分为弹性碰撞和非弹性碰撞．在非弹性碰撞中，碰撞后物体粘合在一起不分离的正撞，又叫完全非弹性碰撞．发生完全非弹性碰撞的物体能量损失最大．非弹性碰撞中动能之所以损失是因为两物体相碰变形而不能完全恢复原形，一部分动能转化为系统的内能，因而系统的总动能减少．弹性碰撞：系统的动量和动能均守恒情景：在光滑的水平桌面上，一质量为m1的小球与原来静止的质量为m2的小球发生了弹性碰撞，则它们在碰撞的过程中遵循以下规律：…………①…………②上式中v1、v1’分别是m1碰前和碰后的速度，v2’是m2碰后的速度．解①②式，得：应用：在核裂变的反应堆里让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，应选用质量较小的原子核。③完全非弹性碰撞，m1与m2碰后速度相同，令为v，则：，系统损失的最大动能．转化为系统其它形式的能。④非弹性碰撞损失的动能介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间．碰撞是物理上一个重要模型，它涉及到动量守恒定律、能量守恒、动量定理等诸多知识点．从物理方法的角度看．处理碰撞问题，通常使用系统方法、能量方法，守恒方法及矢量概念．从能力上看，碰撞问题一般考查理解能力、推理能力、分析综合以及应用能力等．5.黑体的特征：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，但辐射。黑体的辐射：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，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。6.普朗克能量子假说：当带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份地辐射和吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，E=hν7.光电效应：光照射到金属表面，能使金属中的电子从表面逸出的现象。康普顿现象：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，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于入射波长的成分。该效应表明光子除了能量之外还具有动量。光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有粒子性8.光电效应的规律：①对某金属，入射光波长必须小于一极限波长（或者说入射光的频率大于金属的截止频率），才能产生光电效应②当某种色光照射某金属表面时能产生光电效应，则入射光的强度越大，单位时间内产生的光电子数越多。③当某种色光照射某金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能越大，与光的强度无关。④当入射光的频率大于金属的截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在光照到金属时立即产生光电流（产生电流的时间不超过10-9s）。举例：（物理高考江苏卷第6小题）研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动。光电流I由图中电流计G测出，反向电压U由电压表向截止电压U0。在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是（B）选题目的：让学生从不同的角度加深理解光电效应的实验规律9．爱因斯坦光子说：在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫光子，光子的能量跟频率成正比。每个光子的能量：E=hγh=6.63×10–34J.s——普朗克恒量10．爱因斯坦光电效应方程逸出功和极限频率的关系①图像表示：图线的斜率tgα＝h，横轴上的截距表示该金属发生光电效应的极限频率，纵轴上的截距的绝对值表示该金属的逸出功的大小。若换用其他金属做同样的实验，测绘得到的图线与此图的图线相比较斜率相同，纵横截距不同。②爱因斯坦光电效应方程是能量守恒定律在光电效应现象中的表现形式11.光的波粒二象性：光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电效应和康普顿效应无可辩驳地证明了光是一种粒子，因此说：光是一种波，同时光也是一种粒子，光具有波粒二象性。单个光子表现为粒子性；大量光子的运动表现为波动性。波长较长、频率较低的光，波动性较显著；波长较短、频率较高的光，粒子性较显著。光是一种概率波。光子的能量：E=hν光子的动量：p=h/λ12.物质波：实物粒子也具有波动性。①电子束穿过铝箔后的衍射图样；电子束通过晶体的衍射图样；质子、中子以及原子、分子的波动性也得到了实验验证，这些事实证实了德布罗意关于物质波的假说是正确的。②物质波的频率ν=E/h物质波的波长λ=h/p③物质波也是概率波④现在从减轻衍射影响方面提高显微镜的分辨本领，分别将质子和电子加速成相同速度的质子流和电子流，那么质子显微镜的分辨率会高于电子显微镜。13.波粒二象性知识脉络整理与归纳引起科学家的反思黑体辐射的实验研究普朗克提出爱因斯坦提出的光量子引起科学家的反思经典物理对实验结果能量子的假说假说对光电效应现象的的难以解释成功解释德布罗意类比和对称性的思考在光学上是否忽视了粒子方面的研究？微观粒子的波粒二象性量子力学在实物粒子上是否忽视了其波动现象？14.波粒二象性个别知识理解举例例1.关于光的波粒二象性，以下说法中正确的有(B、C、D)A.光的波粒二象性是对牛顿微粒说及惠更斯波动说的归纳总结.B.光既具有波动性，又具有粒子性.C.光的波动性是大量光子表现出来的现象，光的粒子性是少量光子表现出来的现象.D.光在传播过程中主要表现为波动性；光与微观粒子作用时主要表现为粒子性.选题目的：让学生真正体会光的波粒二象性的物理含义，知道其一些具体表现。例2．光子有能量，也有动量p=，它也遵守有关动量的规律.如图所示，真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴O在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片.当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况（俯视）的下列说法中正确的是（B）A.顺时针方向转动B.逆时针方向转动C.都有可能D.不会转动选题目的：进一步让学生体会光的粒子性例3．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量如何变化？请用实验现象解释这个结论。答案：单缝衍射实验中，狭缝变窄，根据不确定关系可知光子动量的不确定量变大。这就是我们实际观察中看到的单缝衍射条纹变宽的具体表现。选题目的：了解如何利用不确定关系来解释一些现象15.汤姆孙对阴极射线的研究发现了电子，说明了原子可以再分。16.卢瑟福原子核式结构模型：①实验依据：α粒子散射实验②内容：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷与几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间绕核运转。③原子直径的数量级(实际就是电子运动范围的数量级)为10-10m，由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m④核式结构与经典的电磁理论发生矛盾：（1）原子是否稳定,（2）其发出的光谱是否连续17.氢原子光谱：气体放电管中稀薄的氢气在强电场的作用下电离，成为自由移动的正负电荷，气体变成导体，导电时发光，可以获得氢原子光谱。原子光谱是线状谱，也叫特征谱线，每种原子都有自己的特征谱线，我们可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，即光谱分析。巴尔末对其中可见区的四条谱线做了分析，并用公式表达了波长的特点，为玻尔的原子结构假说中量子化观点的提出提供了灵感。18.玻尔的原子模型：①原子中核外电子绕核运动的轨道是量子化的，电子在这些轨道上绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射。当电子在不同轨道运动时，原子处于不同的状态。原子只能处于一系列不连续的能量状态，在每个状态中，原子的能量值都是确定的，这些能量值叫做能级。②原子可以从一个能级跃迁到另一个能级．原子在由高能级向低能级跃迁时，放出一个光子（反之吸收一个光子），这个光子的能量等于这两个能级差。hν=Em-En能级公式：En=E1/n2,rn=n2r1氢原子的能级图nE/eV∞0氢原子的能级图nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E3④玻尔原子理论成功地解释了氢原子光谱，但无法解释复杂一点的原子如氦原子。它的不足在于保留了经典的轨道运动，实质上电子的坐标没有确定值，电子在各处出现的概率是不一样的。19.原子物理知识点应用举例金箔ABCD放射源荧光屏─0.6A210315金箔ABCD放射源荧光屏─0.6A210315─3V2103200─mA210PBACD图8图1显微镜A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多。B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时稍少些。C.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少。D.放在C、D位置时屏上观察不到闪光。选题目的：让学生了解粒子散射实验装置，感受具体的实验过程例2。卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出(A)A.原子的核式结构模型．B.原子核内有中子存在．C.电子是原子的组成部分．D.原子核是由质子和中子组成的．选题目的：让学生了解α粒子散射实验只涉及到原子结构的层面，没有涉及到原子核内的结构。E/eV0-0.85E/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6n4321∞A．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光选题目的：了解学生对氢原子及氢原子能级跃迁的知识的掌握情况，考查学生分析和推理问题的能力。20.原子核的组成：①贝克勒耳发现放射性元素的天然放射现象揭示了原子核内部有更复杂的结构。②自然界中原子序数大于或等于83的元素，都能自发发出射线，原子序数小于83的元素，有的能，这叫天然放射现象。③质子和中子统称核子．原子核所带的电荷是质子电荷的整数倍，这个整数叫做做原子核的电荷数，用z表示；原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数用A表示。（卢瑟福发现了质子，预言了中子，查德威克发现中子）21.原子核的衰变：①α衰变：(实质：核内)α衰变形成外切(同方向旋)，β衰变：(实质：核内的中子转变成了质子和中子)β衰变形成内切(相反方向旋)，且大圆为α、β粒子径迹。+β衰变：（核内）γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。②各种放射线的性质比较种类本质电离性贯穿性α射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住β射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板γ射线光子001最弱最强，穿几cm铅版③半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期是一个统计概念，对个别原子核的行为没有确定性，半衰期只由原子核的结构决定，与原子所处的化学状态和物理状态无关。22.放射性同位素的应用①利用其射线：α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使②作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。③进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。23.四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)⑴前面已有⑵人工转变：(发现质子的核反应)(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的α射线轰击铍(人工制造放射性同位素)正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔⑶重核的裂变：在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。⑷轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒。（注意：静质量并不守恒。静质量减少的核反应是放能反应，静质量增加的核反应是吸能反应）24.核力与结合能，质量亏损①四种基本作用力：万用引力，电磁力，强相互作用力，弱相互作用力（是引起原子核β衰变的原因）②核力的特点：（1）强力的一种表现，在原子核的尺度内，核力远大于库仑力（2）核力是短程力，在大于0.8×10-15m小于1.5×10-15m内表现为吸引力，小于0.8×10-15m表现为斥力，大于1.5×10-15m几乎为零.(3)只有邻近的核子发生核力作用，即核力的饱和性。原子核中核力的存在使核子紧紧团在一起，而核内还存在的电磁力使得较重的原子核中中子数大于质子数。③结合能：核子在结合成原子核时出现质量亏损，所以要放出能量，或者说将原子核中的核子分开时出现质量增加，需要吸收能量，这就是原子核的结合能。④比结合能：结合能与核子数之比，比结合能越大，核子结合得越牢固，原子核越稳定。⑤核反应中核能的计算：△E=△mc2核反应后静质量亏损的反应是放能反应，比结合能增大的反应是放能反应，反之吸能；衰变、聚变、裂变、核子结合成核的四种反应是放能反应。⑥在计算原子核的质量时，以u为单位比较方便，u叫原子质量单位，1u=1.66×10-27kg，1u相当于931.5MeV的能量．25.①原子弹是利用链式反应制造的一种大规模杀伤武器，原理属于裂变；②核反应堆中浓缩铀制成铀棒，插入越深，反应越剧烈；减速剂的作用是与快中子碰撞使其能量减少，变成慢中子，容易被铀235俘获而引起裂变，提高反应效率；控制棒（镉棒）可以控制反应速度，可以使控制棒插入深一些，以减缓反应速度。在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层，以避免射线对人体的伤害和对环境的污染。26.某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变．一般地,聚变反应比裂变反应平均每个核予放出的能量要大好几倍．聚变反应需要几百万摄氏度以上的高温，又叫热核反应．太阳和许多恒星内部，激烈地进行着热核反应。氢弹是利用热核反应制造的一种大规模杀伤武器，原理属于聚变。例1．某原子核的衰变过程是