原子物理光学知识点

重要概念和规律原子核式构造学说〔卢瑟福〕试验根底α粒子散射试验——α粒子穿过金箔，觉察绝大多数α粒子按原α原子中心有一个带正电的核〔半径约10-1～10-14，集中了几乎全部原子质量、带负电的电子在核外绕核旋转〔原子半径约10-10。困难问题按经典理论，电子绕核旋转将辐续光谱。玻尔理论〔玻尔〕试验根底氢光谱规律的争论。根本内容〔三点假设1〕原子只能处于一系列不连续的、稳定的能量状态〔定态，其总能量E〔包括动能和电势能〕与基态总能量量的关系为En=E1/n〔13…〔〕〔或吸取〕hν=E初-E〔3〕电子绕核运行的可能轨道是不连续的。各可能轨道的半径rn=n2r1基态轨道半径rn=3…。困难问题无法解释简洁原子的光谱．放射现象〔贝克勒尔〕三种射线〔1〕α射线氦原子核流。v≈c/10。贯穿本领很小。电离作用很强。β射线高速电子流。v≈c。贯穿本领强，电离作用弱。γ射线波长很短的电磁波。v=c。贯穿本领很强，电离作用很弱。衰变规律遵循电量、质量〔和能量〕守恒。α衰变、β衰变、γ衰变〔γ衰变是伴随着α衰变或β衰变同时发生的。半衰期放射性元素的原子读有半数发生衰变所需要的时间。由核内部本身因素打算．跟原子所处的物理状态或化学状态无关．公式原子核的组成试验根底〔1〕质子觉察〔1919年，卢瑟福〕147N+24He→817O+11H〕49Be+He→612C+01n根本内容原子核由质子和中子〔统称核子〕组成．原子核的质量数等于质子数与中子数之和．原子核的电荷数等于质子数。各核子间依靠强大的核力来集在核内。5．放射性同位素养子数一样、中子数不同，具有放射性的原子。试验根底用α粒子盖击铝核首先实现用人工方法得到放出性同位素磷〔1934年，约里奥•居里夫妇。根本应用〔1〕利用射线的贯穿本领、电离作用或对生物组织的物理、化学效应。〔2〕做为示踪原子。6.核能质量亏损组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差．质能方程E=mc2 核反响能△E=△mc2〔二〕物理光学——人类对光本性的生疏进展过程微粒说〔牛顿〕光的反射现象。困难问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。波动说〔惠更斯〕根本观点认为光是某种振动激起的波〔机械波〕。试验根底光的干预和衍射现象。①个的干预现象——杨氏双缝干预试验条件两束光频率一样、相差恒定。装置〔略〕。现象消灭中心明条，两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔〔双缝〕的路程差是波长的整数倍〔半个波长的偶数倍〕时，两波同相叠加，振动加强，产生明条；两波反相叠加，振动相消，产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增加光学镜头透射光强度〔增透膜〕．②光的衍射现象——单缝衍射〔或圆孔衍射〕现象：消灭中心最亮最宽的明条，两边不等距发表的明暗条纹〔或明暗乡间的圆环〕。电磁说〔麦克斯韦〕根本观点认为光是一种电磁波。试验根底赫兹试验〔证明电磁波具有跟光同样的性质和波速〕。各种电磁波的产生气理无线电波自由电子的运动；红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发；x射线原子内层电子受激发；γ射线原子核受——〔特征光谱。困难问题无法解释光电效应现象。光子说〔爱因斯坦〕根本观点认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν〔略②入射光频率必需大于光阴极金属的极限频率ν。；③当ν＞v。时，光电流强度与入射光强度成正比；④光电子的最大初动能与入射光强无关，只随着人射光灯中的增大而增大。解释①光子能量可以被电子全部吸取．不需能量积存过程；②外表电子抑制金属原子核引力逸出至少需做功〔逸出功〕hν。；③入射光强。单位时间内入射光子多，产生光电子多；④入射光子能量只与其频率有关，入射至金属表，除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题无法解释光的波动性。性。大量光子的运动规律显示波动性，个别光子的行为显示粒子性。试验根底微弱光线的干预，X射线衍射．试题

主考察学问点bac90abc60。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜棱镜材料的折 a射率n= 2，假设不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线〔〕

光的折从ab面射出从ac面射出 b o c 射从bc面射出，且与bc面斜交从bc面射出，且与bc面垂直一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如以下图。设玻璃对a、bn

n，a、b在玻璃中的传播速度空气

光的折a b分别为vv，则〔〕a bA．n>n

B．n<n

玻璃 射a bC．v>v

a b baD．v<vaa b a b两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ 1

> 。2 1 2用n、n 分别表示水对两单色光的折射率，v、v

分别表示两单色光在水中的传光的折1 2 1 2播速度〔〕射

l 2 1 2

l 2 1 2

l 2 1 2

l 2 1 2一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。a光的频率小于b光的频率。以下哪个光路图可能是正确的？〔〕光的折射光纤通信是一种现代通信手段，它可以供给大容量、高速度、高质量的通信服〔〕Ａ．光纤通信利用光作为载体来传播信息Ｂ．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 光纤Ｃ．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理Ｄ．目前广泛应用的光导纤维是一种格外细的特制玻璃丝在中子衍射技术中，常利用热中子争论晶体的构造，由于热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近中子质量m=1．67×10—27kg，普朗克常量h=6．63 物质波×10—34J·s，可以估算德布罗意波长λ=1．82×10-10m的热中子动能的数量级为〔〕(A)10—17J (B)10—19J (C)10—21J (D)10—24J7．(14分)1801年，托马斯·杨用双缝干预试验争论了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干预的结果(称洛埃镜试验〔〕洛埃镜试验的根本装置如以下图，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ(或暗纹)间距离Δx的表达式．8．在以下各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是〔〕A．光的折射现象、色散现象 B．光的反射现象、干预现象C．光的衍射现象、偏振现象 D．光的直线传播现象、光电效应现象9．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2．21eV，用波长为2．5×1-m×18m/1×10-1C，

平面镜成像与光的干预波动性普朗克常量为6．63×10-34J·s，求得钾的极限频率和该光电管放射的光电子的最光电效大动能应分别是〔〕Ａ．5．3×1014H

，2．2J Ｂ．5．3×1014HZ

，4．4×10-19J 应ZＣ．3．3×1033H

，2．2J Ｄ．3．3×1033HZ

，4．4×10-19JZ现用电子显微镜观测线度为d微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1。普朗克常量h．电子质量me为〔〕 物质波n2h2Ａ．

Ｂ．md2h23

d2h2Ｃ．

n2h2Ｄ．1med2 1

n2e3

2men2

2med2局部电磁波的大致波长范围如以下图缝获得明显的衍射现象，可选用 衍射 波段的电磁波，其缘由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。〔〕如以下图，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，以下说法正确的选项是〔〕Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能。假设有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为h为普朗克常数〔〕1A．hν B．2hν C．Nhν D．2Nhν

光的折射光的色散光子说十六、光的反射和折射〔几何光学〕反射定律α＝i ｛α;反射角，i:入射角｝确定折射率(光从真空中到介质)n＝c/v＝sin/sin｛n:折射率，c:真空中的光速，v:::折射角｝全反射：1〕光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：sinC＝1/n2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角注:平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称；三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移；P12,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜；4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键；(5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见十七、光的本性〔光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性〕两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)双缝干预::＝nλ:＝(2n+1)λ/2〔n＝0,1,2,3,、；条纹间距｛λλ/2d两条狭缝间的距离；l：挡板与屏间的距离｝光的颜色由光的频率打算,光的频率由光源打算,与介质无关,(助记：紫光的频率大，波长小)薄膜干预:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大6.光的偏振：光的偏振现象说明光是横波(按波长从大到小排列):γ实际应用光子说,一个光子的能量E＝hν ｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的频率｝爱因斯坦光电效应方程：mVm2/2＝hν－W｛mVm2/2:光电子初动能，hν:光子能量，W:金属的逸出功｝注:要会区分光的干预和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干预、薄膜干预、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等；其它相关内容:光的本性学说进展史/泊松亮斑/放射光谱/吸取光谱/光谱分析/原子特征谱线/光电效应的规律光子说/光电管及其应用//激光十八、原子和原子核α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转；(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转；©极少数α粒子消灭大角度的偏转(甚至反弹回来)原子核的大小：10-15～10-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式构造)光子的放射与吸取：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸取)确定频率的光子:hν＝E初-E末｛能级跃迁｝原子核的组成：质子和中子〔统称为核子，＝质量数＝Z电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数自然放射现象：α射线〔α粒子是氦原子核、β射线〔高速运动的电子流、γ射线〔波长极短的电磁波、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的爱因斯坦的质能方程:E＝mc2｛E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的