完整版物理35知识点汇总.docx
- 文档编号:23875127
- 上传时间:2023-05-21
- 格式:DOCX
- 页数:66
- 大小:122.11KB
完整版物理35知识点汇总.docx
《完整版物理35知识点汇总.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版物理35知识点汇总.docx(66页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
完整版物理35知识点汇总
物理3-5近代物理知识点汇总
【黑体辐射】
1.热辐射:
所有物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度相关,所以叫做热辐射。
2.热辐射特点:
热辐射的本质是物体向周围发射能量(称为辐射能),在一准时间内物体的辐
射能量及这些能量按波长的分布情况都跟温度相关。
3.黑体:
在热辐射的同时物体表面还会吸取和反射外界射来的电磁波。
若是某种物体能够完满
吸取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:
对于一般资料的物体,辐射电磁波的情况除与温度相关外,还与资料的种类及表面情况相关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度相关。
随着温度
的高升,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搬动。
【普朗克的量子假说】
1.物体热辐射发出的电磁波波是经过内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h1034J?
s。
2.意义:
能够特别合理地讲解某些电磁波的辐射和吸取的实验现象。
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讲解了黑体辐射实验现象的黑体辐射强度随波长分布的公式,令人类对微观世界的本质有了崭新的认识。
【光电效应】[考纲领求:
Ⅰ]
1.1887年,赫兹在研究电磁波的实验中有时发现,接收电路的缝隙若是碰到光照,就更简单产生电火花。
这就是最早发现的光电效应。
2.光电效应:
照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出,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
单位时间内从阴极的金属表面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(牢固值),这个值就是饱和电流。
(2)存在着反向遏止电压和截止频率
①光电子拥有的最大初动能
1mevc2与反向电压Uc(称为反向遏止电
压)满足以下关系:
1mevc2
2
eUc
2
反向遏止电压:
若加上反向电压,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。
②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I0)。
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。
不一样金属的截止频率不一样。
(3)电子的能量由入射光的频率决定
对于必然颜色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是同样的。
这表示光电子的能量只与入射光的频率相关,而与入射光的强弱没关。
(4)光电效应拥有瞬时性
光电效几乎瞬时发生的,时间不高出10-9s。
-1-
W0)。
4.爱因斯坦的光子说:
(受普朗克量子化假设的启示)爱因斯坦认为在空间流传的光不是连续
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:
EkhW0爱因斯坦的光电效应方程在本质上是能量的转变和守恒定
律对应的方程:
一个电子吸取一个光子的能量(h)后,除了战胜原子核的引力做功耗资一
部分能量外,另一部分能量转变成光电子从金属中逸出时的初动能。
由于W0是电子逸出金属
时要做的最小功,所以Ek本质上为电子逸出时的最大初动能。
6.对光电效应实验现象的讲解:
①在此处键入公式。
①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所有吸取,电子吸取能量后动能增加;当它的动能足够大时,它能战胜金属内部原子对它的吸引而走开金属表面逃逸出来,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,它依旧被拘束在金属内部。
②一个电子最多只能吸取一份光子。
③电子吸取光子的能量后可能向各个方向运动,由于路径不一样,电子逃逸出来时损失的能量不一样,进而它们走开金属表面时的初动能不一样,只有直接从金属表面逃逸出来的电子的初动能最
大,这些光电子战胜原子的引力所做的功叫做这种金属的逸出功(
④对于某一金属,逸出功是必然的,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0W0的存在,0的大小等于前面所说的截止频率c。
h
⑤对同一频率(颜色)的入射光,光强越大,单位时间内入射到金属上的光子数越多,吸取光子的电子数和从金属中逸出的光电子数也越多,所以光电流强度就越大。
7.对光电效应规律的理解
①光子与光电子:
光子指光在空间流传时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面碰到
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。
②光电子的动能与光电子的最大初动能:
光照射到金属表面时,电子吸取光子的所有能量可能
向各个方向运动,需战胜原子核和其他原子的阻拦而损失一部分能量,节余部分为光电子的初动
能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只要战胜原子核的引力做功的情况,才拥有最大初动
能。
光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能。
③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,这个饱和值是饱和光电流,在必然的光照条件下,饱和光电
流与所加电压大小没关。
④入射光强度与光子能量:
入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。
⑤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同样的光照射金属
产生光电效应而言的,对于不一样频率的光,由于每个光子的能量不一样,饱和光电流与入射强度之间没有简单的正比关系。
8.光电效应图象
图像名称
图线形状
读守信息
最大初动能Ek与入射光
①截止频率(极限频率)横轴截距
②逸出功:
纵轴截距的绝对值
W=|
0
频率
ν
的关系图线
E=E
-|
k=h
③普朗克常量:
图线的斜率
-2-
质
②少量或个别光子简单显示出光的粒子
性
①粒子的含义是“不连续”、“一份一份”的②光子不一样于宏观见解的粒子
光的粒子性
光电效应、康普顿效应①当光同物质发生作用时,这种作用是“一份一份”进行的,表现出粒子的性
①截止频率
νc
遏止电压
:
横轴截距
②遏止电压Uc:
随入射光频率的增
Uc与入射
大而增大
光频率ν的
③普朗克常量h:
等于图线的斜率与
关系图线
电子电量的乘积,即h=ke。
颜色同样、强度不一样的
①遏止电压Uc:
横轴截距
光,
②饱和光电流Im:
电流的最大值
光电流与电压的关系
③最大初动能:
Ekm=eUc
①遏止电压Uc1、Uc2
颜色不一样时,光电流与
②饱和光电流
电压的关系
③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
【康普顿效应】
1.光的散射:
光在介质中与物质微粒相互作用,所以流传方向发生改变,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0同样的成分外,还有波长大于0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穿了光的粒子性。
前者表示光子拥有能量,后者表示光子除了拥有能量之外还拥有动量。
【光的波粒二象性】[考纲领求:
Ⅰ]
1.光的干涉、衍射和偏振等现象,说明光拥有颠簸性;光电效应、康普顿效应和光子说证明光具
有粒子性。
光既拥有颠簸性又拥有粒子性的事实说明光拥有波粒二象性.
2.光既有粒子性,又有颠簸性,单独使用波也许粒子的讲解都无法完满地描述光的所有性质。
3.描述光的性质的基本关系式:
光子的能量:
h光子的动量:
h
p
和p是描述粒子性的重要物理量,波长、频率是描述颠簸性的典型物理量,普朗克常
量h架起了粒子性与颠簸性之间的桥梁。
颠簸性和粒子性是光的自己属性,光的粒子性和颠簸
性组成一个有机的一致体,相互之间其实不是独立存在的。
说明:
①当光同物质发生作用时,表现出粒子的性质
②少量或个别光子易显示出粒子性
③频率高、波长短的光子粒子特点明显
④足够能量的光(大量光于)在流传时,表现出波的性质
⑤频率低、波长长的光,颠簸性特点明显
4.对光的颠簸性和粒子性的进一步理解光的颠簸性
实验基础干涉和衍射①光是一种概率波,即光子在空间各点出现的可能性大小(概
表现率)可用颠簸规律来描述②大量的光子在流传时,表现出光的颠簸性①光的颠簸性是光子自己的一种属性,不是光子之间相互作
说明用产生的②光的颠簸性不一样于宏观见解的波
-3-
5.颠簸性和粒子性的对峙与一致
(1)大量光子易显示出颠簸性,而少量光子易显示出粒子性。
(2)波长长(频率低)的光颠簸性强,而波长短(频率高)的光粒子性强。
(3)光子说并未否定颠簸说,Ehhc中,和就是波的见解。
(4)波和粒子在宏观世界是不可以够一致的,而在微观世界倒是一致的。
【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。
(2)物质波的波长:
hh,h是普朗克常量。
pmv
2.对德布罗意物质波的理解
(1)任何物体,小到电子、质子,大到行星、太阳都存存在颠簸性,我们之所以观察不到宏观物体
的颠簸性,是由于宏观物体对应的波长很短的缘故。
(2)德布罗意波假说是光子波粒二象性的一种实行,使之包括了所有的物质粒子,即光子与实物
粒子都拥有粒子性,又都拥有颠簸性,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年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验,进而证了然电子的颠簸性。
1960年,约恩孙直接做了电子双缝干涉实验,也证了然电子拥有颠簸性。
3.概率波:
光波是概率波。
光子在空间各点出现的概率依照颠簸规律,所以物理学中把光波叫作概率波。
光子的行为遵从统计规律.干涉加强处表示光子到达的数量多,从统计的见解来看,
就是光子在该处出现的概率大;干涉减弱处表示光子到达的数量少,也就是光子在该处出现的
概率小。
这种概率的大小遵从颠簸规律,所以,我们把光波叫作概率波。
颠簸性不是由光子间相互作用惹起的,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基本特点:
任意时辰有确定的地址和速度以及有确定的轨道
(2)经典的波的特点:
拥有频率和波长,也就是拥有时空的周期性。
5.单个光子运动的有时性:
用弱光照射双缝,当照射时间很短时,胶片上出现的是纷乱的感光点,这一个个感光点表示光在与胶片作用(使其感光)时,是一份一份进行的;同时,感光点的纷乱还表示单个光子经过双缝后到达胶片的什么地址是随机的,是起初不可以够确定的。
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,有大量光子先后经过双缝落在胶片上,出现大量的感光点,这些感光点形成分开的一条条感光带,这正是光的双缝干涉条纹在明条纹(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,所以,尽管单个光子经过双缝后落在胶片上哪处是随机的,但它到达胶片上某地址处的概率大小却吻合颠簸规律。
6.友善的一致:
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”实际上是将光的颠簸性和粒子性一致同来的一种说法。
【不确定性关系】
1.粒子地址的不确定性:
在单缝衍射现象中,入射的粒子有确定的动量,但它们能够处于挡板的任何地址,也就是说,粒子在挡板上的地址是完满不确定的。
2.粒子动量的不确定性:
微观粒子拥有颠簸性,会发生衍射现象,大多数粒子达狭缝从前沿水平方向运动,而在经过狭缝此后,有些粒子到跑到投影地址之外,这些粒子拥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地址是完满随机的,所以粒子在垂直方向上的动量也拥有不确定性。
不确定量的大小能够由中央亮条纹的宽度来衡量。
3.地址和动量的不确定性关系:
xph,也称测严禁原理。
由xph能够知道,在微观
44
领域,要正确地测定粒子的地址,动量的不确定性就更大;反之,要正确确定粒子的动量,那么地址的不确定性就更大.如将狭缝变成宽缝,粒子的动量能被精确测定(能够为此时不发生衍射),
-4-
但粒子经过缝的地址的不确定性却增大了;反之取狭缝x0,粒子的地址测定精确了,但衍射范围会随x的减小而增大,这时动量的测定就更加不正确了。
4.不确定性关系也存在于能量与时间之间,一个系统处于某一状态,若是时间有一段t不确定,
那么它的能量也有一个范围E不确定,且有Eth。
4
5.不确定量求解的基本思路:
(1)不确定性关系列式
xp
h
(2)对物质微粒(或实物体)有pmv,即pmv
h
h
4
(3)对光子有p
p
2
由以上三式联马上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)的质量大好多倍,正是由于宏
观物体质量较大,其地址和速度的不确定量极小,平时不计
能够认为其地址和速度速度测定的
不确定量,并依照计算结果,谈论在宏观和微观(动量)可精确测定;而微观粒子由于其质量极小,其地址和动量的不确定性特别明显,不可以忽略,故不可以够正确掌握粒子的运动状态。
对于宏观尺度的物体,其质量m平时不随速度v变化(由于一般情况下v远小于c),
即p
mv,所以xv
h
。
由于m远大于h,所以
x和v能够同时达到相当小的地步,远
4m
远高出最优秀仪器的精度,完满能够忽略,可见不确定现象仅在微观世界方可观察到。
【电子的发现】
1.气体电离导电:
在平时情况下,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,汤姆孙依照阴极射线(能使荧光物质发光)在电场和磁场中的偏转情况判断,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:
人们发现了各种物质里都有电子,明电子是原子的组成部分,原子是有构造的。
【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行
(2)金箔很薄,粒子很简单经过。
2.实验现象:
绝大多数粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有少量粒子(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。
【原子构造模型】
1.汤姆孙的原子模型:
汤姆孙认为,原子中的正电荷和质量的绝大多数都平均地分布在整个原子球体内,而电子镶嵌在其中,即所谓的“枣糕模型”。
运用汤姆孙的原子构造模型能够大概讲解原子发光等问题。
2.卢瑟福的核式构造模型:
卢瑟福依照粒子散射实验的结果,提出了原子的核式构造:
在原子中心有一个体积很小的核,叫原子核,原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在核里,带负电
的电子在核外空间绕核旋转。
依照卢瑟福的核式构造模型学说,能够很简单地讲解粒子的散射实验现象。
由于原子核
很小,大多数粒子穿过金箔时都离核很远,碰到的斥力很小,它们的运动几乎不受影响;只有极少量粒子从原子核周边飞过明显地碰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:
平时用核半径R表示核的大小。
依照粒子散射实验估计,原子半径
的数量级为1010m,原子核半径R的数量级为1015m。
可见原子内部是十分“空旷”的。
4.解析和解答相关粒子散射实验问题时,必定以电子的发现及粒子散射实验现象为依照,并
结合前面所掌握的动能、电势能、库仑定律及能量守恒定律等知识,综合解析和求解相关粒
子凑近原子核过程中的功、能的变化及加速度、速度的变化等问题.特别注意明确以下两点:
-5-
(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以致的。
(2)库仑斥力对粒子做功,使粒子和核拥有的电势能及粒子的动能发生改变,总能量守恒。
由此可解析发生偏转的粒子的能量变化情况。
【氢原子光谱】[考纲领求:
Ⅰ]
用光栅或棱镜能够把各种颜色的光按波长张开,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.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,所以,也叫原子光谱。
稀少气体或金属的蒸气的原子处于游离状态,其发射光谱是明线光谱实考据明,每种元素的原子发光的频率不一样,所发光的明线地址不一样,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。
所以,每种原子都有自己的特点谱线。
(2)连续光谱:
由连续分布的光带组成的光谱。
火热的固体、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.吸取光谱:
高温物体发出的白光,经过温度较低的物质蒸气,部分频率的光被吸取,结果在连
续光谱的背景上出现波长不连续的暗线。
若将某种元素的吸取光谱和线状光谱比较能够发现:
各种原子吸取光谱的暗线和线状光谱的亮线相对应.即表示某种原子发出的光和吸取的光的频率是特定的,可是平时在吸取光谱中的
暗线比线状光谱中的亮线要少一些。
3.氢原子的光谱:
从氢气放电管能够获得氢原子光谱。
4.巴耳末公式:
1885年,巴耳末第一将氢原子光谱线的波长倒数用以下的经验公式来表示:
1
1
1
n
7
1
,称为里德伯常量。
R
2
2
n
2
3,4,5,...式中R1.1010m
由公式可看出,n只能取整数,不可以够连续取值,波长也只能是分立的值。
在氢原子光谱中谱线波长的倒数能够表示为两光谱项之差和氢原子同样,其他原子谱线的波长的倒数也能够表示为两个光谱项之差,所不一样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点谱线,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解析。
(1)方法:
能够利用明线光谱,也可利用吸取光谱。
(2)优点:
解析迅速、正确、矫捷度高.某种元素在物质中的含量达10-10g,就可以从光谱中发现它的特点谱线将其检测出来。
(3)应用:
光谱解析在科学技术中有广泛的应用:
①检查物体的纯度;②鉴别和发现元素;③
天文学上光谱的红移表示恒星的远离等,比方太阳光中含有各种颜色的光,当阳光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取它自己特点谱线的光,进而产生吸取光谱。
将这些吸取光谱的暗线与已知元素的光谱对照较,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】[考纲领求:
Ⅰ]
1.玻尔认为,围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这种现象叫作轨道量子化;不一样的轨道对应不一样的状态,在这些状态中,尽管电子在做变速运动,却不辐射能量,所以这些状
态是牢固的;原子在不一样的状态中拥有不一样的能量,所以原子的能量也是量子化的。
将上述内容进行归纳,玻尔理论有以下三个基本假设:
(1)能量状态量子化
原子只利处于一系列的不连续的能量状态中,在这些状态中原子是牢固的.电子诚然绕
核旋转,但其实不向外辐射能量,这些状态叫作定态,EnRhc2,n1,2,3,...
n
-6-
(2)原子迁假
子从一个定道(能量Em)迁到另一个定道(能量En),它射(或吸
收)必然率的光子,些光子的能量由两个定的能量差决定,即hEmEn,个式子被
称率条件,又称射条件。
由上式能够看出,能差越大,放出光子的率就越高。
由于不一样的原子拥有不一样的构,能各不同样,所以射的光子率也各不同样。
就是不一样元素的原子拥有不一样的特点的原因。
光子的吸取是光子射的逆程,原子在吸取了光子后会从低能向高能迁.两个能
的差仍是个光子的能量,其关系式仍hEmEn。
(3)道量子化
原子的不一样能量状于子沿不一样的形道运。
原子的定是不的,所以子的可能道是分立的。
明:
玻理成功地解了原子的光律,但是由于玻理没有从根本上摒弃典物理理,所以玻理也有其限制性,它不可以够解其他复的原子光。
2.玻理光的解
在玻模型中,原子的可能状是不的,所以,各状的能量也是不的,
些能量叫作能。
各状的号1,2,3,⋯叫作量子数,平时用n表示.能量最低的状叫作基,其他状叫
作激。
基和各激的能量分用E1,E2,E3,⋯表示。
原子离后的能量比原子其他状的能量都高.我把原子离后的能量0,其他状
下的能量就是的。
原子各能的关系:
EnE21(n1,2,3,...)于原子而言,基能量:
n
E1
其他各激的能:
E2E31.51eV⋯。
3.能原子的能如所示
①由能可知,由于子的道半径不一样,原子的能不,种象叫作能量量子化。
②原子的能量包括:
原子的原子核与子所拥有的能和子运的能。
③原子从基迁到激要吸取能量,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 完整版 物理 35 知识点 汇总
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)