高中物理选修3-4、3-5知识点总结

1、WORD格式高中物理选修3-4 知识点总结一、机械波1波的特征量及其关系 1波长：波动过程中，对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长； 2频率：波的频率由波源的振动频率决定，在任何介质中，频率保持不变； 3机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速，波速由介质本身的性质所决定假设光还和光的频率有关，在不同介质中波速是不同的。 v = /T 2介质中质点运动的特征： 1每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移； 2后振动的质点振动情况总是 落后于 相邻的先振动的质点的振动3波动图象 1规定用横坐标 x 表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻 各个质

2、点偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象(2) 用“同侧法判断 波动图像 中质点的速度方向，用作切线判断振动图像 中质点的速度方向 3在一个周期内质点沿y 轴振动通过路程4A，1/4 个周期不一定是A；波沿 x 轴匀速传播，1/4个周期一定是/44、波长、波速和频率周期的关系：v = x/ t= f= / T 。5、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射，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。d( 超声波它是机械波非电磁波 定位原理：频率大，波长小不易衍射，直线传播性好 )6、产生干预的必要条件 是：两列波源的频率必须一样，干预区

3、域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件： 1最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即 =n ；2最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍=；，即。根据以上分析，在稳定的干预区域内，振动加强点始终加强 ；振动减弱点 始终减弱。( 振动加强的点还是做简谐运动，某时刻位移可能为零)7、声波是纵波 ，能在空气、液体、固体中传播声波在固体中波速大于液体大于气体8、多普勒效应：当波源或者观测者相对于介质运动时，观测者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。当波源与观察者相互靠近 时，观察者“感觉到的频率变大 。 当波源与观察者 相互远离 时，观察者“感觉到的频率变小 。 注意：

4、波源实际频率不变现象： 多普勒测速仪、“红移、“彩超。二、电磁波9、麦克斯韦理论赫兹用实验证明其理论是正确的(1) 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。 (2) 均匀变化 的磁场产生 稳定 的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场(3)振荡的 ( 即周期性变化的 ) 磁场产生 同频率 的振荡电场，振荡的电场产生同频率 的振荡磁场10、电磁场：变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是_电磁场 _11、电磁波麦克斯韦预言、赫兹电火花实验证实(1)定义：交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的传播 形成电磁波

5、(2)_垂直 _，且与特点：电磁波是横波 在电磁波中，每处的电场强度和磁感强度的方向总是3×108m/s；电磁波的传播方向_垂直 _ ；任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于电磁波的传播速度等于波长与频率的乘积，即_v= f _。专业资料整理WORD格式第1页共7页专业资料整理WORD格式(3) 电磁波与机械波的关系机械波在介质中的传播速度仅由介质 决定，与机械波的频率无关 电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关，频率大，传播速度越小_不 _能电磁波本身是物质，所以电磁波的传播不像机械波需要别的物质作为介质机械波在真空中传播，而电磁波_能 _真空中传播八、电磁

6、波谱及其应用12、电磁波谱： 各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠 。(1) 光是一种电磁波，电磁波的速度和它的传播速度一样，在传播过程中可不需要介质，都具有波动的共性如干预、_衍射、 _多普勒效应 _。它又是横波(2) 电磁波谱种类无线电波红外线可见光紫外线X 射线 射线频率特性波动性强热效应，遥控 能使人类产 荧光作用、杀伤作用穿透作用遥感生视觉强通讯、电视， 加热、医疗、杀菌消毒、验钞等工业探伤、 工业探伤、用途播送、导航等 红外摄影、遥医学透视医用治疗等测遥感治疗等可见光：红，橙，黄，绿，青，蓝，紫频率逐渐增大，波长逐渐减小，折射率逐渐增大红光波动性干预、衍射强，紫光粒子

7、性强(3) 雷达：雷达是利用无线电波中的微波 电磁波 ：直线性好、反射性强；声呐：超声波 机械 波 来测定物体位置的无线电设备13、 LC 振荡电路T=2 LC三、光14、折射率 即 n=sini/sinr =c/v，因 c>v，所以任何介质的折射率n 都大于 1.15、全反射：当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时，假设入射角大于临界角，那么折射光线消失，只产生反射的现象叫全反射产生全反射的条件是：a、光从光密介质射向光疏介质；b、入射角大于或等于临界角1v；两条件必须同时存在，才发生全反射。ncsin C16、光导纤维： 内层为光密介质，外层为光疏介质。全反射应用：光导纤维、自行车尾

8、灯、海市蜃楼、沙漠蜃景、夏天柏油路面特别亮、 水中的气泡看起来特别亮17、光的干预 全息照片是干预（ 1现象：符合一定条件的 相干光 在相遇的区域出现了稳定的相间的加强区域和减弱区域（ 2光发生干预的条件： _频率相等 _。 3双缝干预：( 1801 年，英国的托马斯杨 )推导：如下列图，假设S1、S2 光振动情况完全一样，光程差那么符合半波长偶数被时，出现亮条纹(n=0 ， 1， 2，3)符合半波长奇数倍时，出现暗条纹(n=0 ， l ， 2， 3， )相邻亮条纹或相邻暗条纹之间的间距相邻亮条纹中央间距，相邻暗条纹中央间距) 为 _X=L/ d _ 。图象特点：中央为_亮纹 _，两边 _等

9、_间距对称分布明暗相间条纹 红光：明、暗条纹宽度最宽，紫光明、暗条纹宽度最窄白光干预图象中央明条纹的最外侧为红色专业资料整理WORD格式第2页共7页专业资料整理WORD格式相邻亮纹暗纹间的距离X=L / d。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干预实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干预条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 4薄膜干预：相干光源的由来：利用薄膜( 如肥皂液膜、空气膜)_ 前后外表 _的反射光束相遇而形成干预现象图象特点：同一条亮( 或暗 ) 条纹上所对应薄膜厚度_相等 _单色光在肥皂膜上( 上薄下厚 ) 形成水平状明暗相间条纹( 白光入射形成彩色条纹

10、)。应用：增透膜、检验平整度、18、光的衍射（ 1现象：光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。（ 2产生条件： _障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小_（ 3单缝衍射：图象特点：中央条纹亮而宽 ，两侧为 _不等 _间隔的明暗相间的条纹( 白光入射为彩色条纹) 4例子： 数学家泊松推算出在圆板阴影的中心应有一个亮斑即著名的泊松亮斑，后被实验证实，即说明泊松亮斑是由光的衍射形成。19、光的偏振 1光是横波，是电磁波所以光有偏振现象 2自然光：在光波传播方向垂直的平面内光振动( 指 E 的振动 ) 沿各个方向振动强度都一样的光如由太阳、电灯等普通光源发出

11、的光 3偏振光：在光波传播方向的垂直平面内，只有沿着某一方向 振动的光如自然光经一偏振片作用后的光，再如自然光射到两介质分界面时同时发生反射和折射( 反射角和折射角和为900时 ) ，反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光（ 4应用：液晶显示、观看 3D 电影等相机前面的偏振镜可以减弱玻璃外表反射光的影响使相片更加清晰20、彩虹由于折射率不同形成的色散机械振动1、探究单摆周期与摆长的关系实验：测线长时摆球自然悬垂，测周期时从最低点开场计时2、发生受迫振动的物体周期等于驱动力周期与固有周期无关3、共振曲线专业资料整理WORD格式第3页共7页专业资料整理WORD格式物理选修 3-5 知识点

12、归纳一、动量矢量1、动量定理： I 合=F合 t= p=P2-P12、 动量守恒定律的条件： 系统所受的总冲量为零不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力 ，即系统所受外力的矢量和为零。 碰撞、爆炸、反冲专业资料整理WORD格式/3、动量守恒定律的表达式m1v1+m 2v2=m 1v1 +m 2v2规定正方向4、碰撞（ 1非弹性碰撞： 动能损失动量守恒（ 2弹性碰撞： 动量守恒，碰撞前后动能相等 ；特例 1： 对于弹性碰撞 ，假设两个物体 质量相等 ，那么碰撞后两个物体互换速度碰前 B 的速度，碰后 B 的速度等于碰前 A 的速度 p1= p2/即碰后A 的速度等

13、于专业资料整理WORD格式特例 2：当速度相等时两者距离有最值5、人船模型两个原来静止的物体人和船发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时刻的总动量均为零，由动量守恒定律，有 mv = MV 二、量子理论的建立6、量子理论的建立： 1900 年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的能量值叫做 能量子 = h 。h 为普朗克常数6.63× 10-34J.S三、光电效应 光子说 光电效应方程7、光电效应说明光子具有能量（ 1光的电磁说使光的波动理论开展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。在

14、光包括不可见光的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。实验图在课本（ 2光电效应的研究结果：任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的 增大而增大 ；入射光照到金属上时， 光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过 10-9s；当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。8、光子说：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为 的光的能量子为h 。这些能量子被成为光子。KO同时， h截止O9、光电效应方程： E = h

15、 - W 掌握 Ek/Uc 图象的物理意义= W Ek 是光电子的最大初动能 ； W0 是逸出功，即从 金属外表 直接飞出的光电子抑制正电荷引力所做的功。CKOU e=E = h - W四、光的波粒二象性物质波10、光的波粒二象性： 干预、衍射和偏振以无可辩驳的事实说明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实说明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著，频率大波长小

16、的粒子性显著。 P41电子干预条纹对概率波的验证专业资料整理WORD格式第4页共7页专业资料整理WORD格式11、物质波： 1924 年德布罗意法提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动 着的物体都有一种与之对应的波，波长 =h / p ，这种波叫物质波，也叫德布罗意波。 P38电子的衍射图样；电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜12、概率波：从光子的概念上看，光波是一种概率波。五、原子核式模型机构13、1897 年汤姆生英发现了电子，提出原子的枣糕模型，说明原子可以再分有复杂构造14、1909 年起英国物理学家卢瑟福做了 粒子轰击金箔的实验，即 粒子散射实验 实验装置见必修本 P

17、257得到出乎意料的结果：绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数 粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数 粒子偏转角超过了90°，有的甚至被弹回 ，偏转角几乎到达 180°。 P53 图15、卢瑟福在 1911年提出原子的核式构造学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的 全部正电荷和几乎全部质量 都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。按照这个学说，可很好地解释 粒子散射实验结果， 粒子散射实验的数据还可以估计 原子10-15 m和原子核的正电荷数。核的大小数量级为原子序数 =核电荷数 =质子数 =核外电子数。六、氢原子的光谱16、光谱的种

18、类：1发射光谱：物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱；稀薄气体发光产生线状谱，不同元素的线状谱线不同，又称特征谱线。2吸收光谱：连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱， 元素能发射出何种频率的光，就相应能吸收何种频率的光，因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。17、氢原子的光谱是线状的这些亮线称为原子的特征谱线 ，即辐射波长是分立的。18、基尔霍夫开创了光谱分析的方法： 利用元素的特征谱线线状谱或吸收光谱鉴别物质的分析方法。七、原子的能级19、玻尔理论的假设：（ 1原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向

19、外辐射能量，这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做基态 ；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。 2原子从一种定态设能量为En跃迁到另一种定态设能量为Em时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即h= EnE ，能级图见 3-5m第 64页 3原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续 的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续 的。20、玻尔计算公式： n=1即 离核最近的 选定离核无限远处的电势能为零，电子从离核无限远处移到任一轨

20、道上，都是电场力做正功，电势能减少，所以在任一轨道上，电子的电势能都是负值，而且离核越近，电势能越小、动能越大、总能量越小。21、一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N=。一个氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N=。八、原子核的组成22、1919 年卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现质子 即氢原子核。核反响方程 _。23、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。查德威克经过研究，专业资料整理WORD格式第5页共7页专业资料整理WORD格式证明：用天 射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强10-20 厘米的铅板的不带电粒子

21、，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。核反响方程 _ _ 。24、质子和中子统称核子 ，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有一样质子数的原子属于同一种元素；具有一样的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。25、天然放射现象（ 1人类认识 原子核 有复杂构造 和它的变化规律 ，是从天然放射现象开场的。 2用磁场来研究放射线的性质图见3-5 第 74 页： 射线带正电，偏转较小，粒子就是氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强，使底片感光作用很强； 射线带负电，偏转较大，是高速电子流，贯穿本领很强几毫米的铝板，电离作用较弱；

22、射线中电中性的，无偏转，是波长极短的电磁波，贯穿本领最强 几厘米的铅板，电离作用最小。九、原子核的衰变半衰期专业资料整理WORD格式26、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。在衰变中电荷数和恒的注意：质量并不守恒。 射线是 伴随 射线或 射线产生的，没有单独的衰本质 原子核能的中子变成质子加电子。质量数 都是守 衰变。 专业资料整理WORD格式27、半衰期：放射性元素的 原子核有半数发生衰变 需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是 对大量原子的统计规律。N=， m=。十、放射性的应用与防护放射性同位素28、放射性

23、同位素的应用： a、利用它的射线贯穿本领、电离作用、物理和化学效应； b、做示踪原子。29、放射性同位素的防护： 过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，因此，在使用放射性同位素时，必须注意人身平安，同时要放射性物质对空气、水源等的破坏。十一、核力与结合能质量亏损30 、由于核子间存在着强大的核力 核子之间的引力，特点：核力与核子是否带电无关短程力，只有相邻的核子间才发生作用 ，核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量叫原子核的结合能，亦称核能。31 比结合能 =结合能 /核子数比结合能越大，原子核越稳定32、我们把核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。爱因斯坦在相对论中得出物体的质量和能量间的关系式_E=2mC_( 质量以千克为单位、能量以焦耳的单位_ ，就是著名的质能联系方程，简称质能方程。1u=_ 相当于_931.5_MeV 此结论在计算中可直接应用。十二、原子核的人工转变33、原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程，称为核反响原子核的人