2024年物理选修重要知识综述

高中物理选修3-5越多;②存在遏止电压:Uce二EK；③截止频率：光电了•的能量与入

一、动量守恒定律射光的频率有关,而与入射光H勺强弱无关,④当入射光的频率低T-

.动量守恒截止频率时不能发生光电效应；⑤效应具有瞬时性：光电子H勺发射

两个物体构成的系统系统总能量守恒几乎是瞬时的，一般不超过10

I第一种过程动量守恒2、光子说:光自身就是由一种个不可分割的能量子构成口勺，频率为

三个物体构成的系统第二个过程动量守恒VH勺光的能量子为hv。这些能量子被成为光子。

系统总能量守恒

3、光电效应方程:EK=hP-W。同步,hL＞姆=Wo,Uce=E'

二、量子理论的建立黑体和黑体辐射四、康普顿效应（表明光子具有动量，证明光具有粒子性）

1、量子理论的建立：1923年德国物理学家普朗克提出振动着附带1、1918-1923年康普顿（美）在研究石墨对X射线的散射时发

电微粒的能量只能是某个最小能量值£的整数倍，这个不可再分的现：光子在介质中和物质微粒互相作用，可以使光的传播方向发生

能量值£叫做能量子£=hv°h为普朗克常数（6.63X103,J.S）变化，这种现象叫光的散射.

2、黑体：假如某种物体可以完全吸取入射的多种波长电磁波而不发2、在光的散射过程中，有些散射光的波长比人射光的波长略大,这

生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体.种现象叫康普顿效应。

3、黑体辐射：黑体辐刖的规律为：温咬越而4种波长啊轴见强咬都增3、光子的动量：p=h/X光子的能量E=hv波速公式c=入v

殳同步，辐射强咬口勺极大值向波长较短的方讨移动.（普:朗克的五、光的波粒二象性物质波概率波不确定关系

能•理论很好的解粹了黑脩谢）1、光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振以无可反驳的事实表明光是

三、光电效应光子说光电效应方程•种波;光电效应和康普顿效应又用无可反驳的事实表明光是•种

1、光电效应（表明光子具有能量，证明光具有粒子性）粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒：象

（1）光的电磁说使光的波动理论发展到相称完美的地步，不过它并性。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

不能解释兑电效应的现象。在光（包括不可见光）的照射下从物体发的粒子。少许的光子体现出粒子性,大量光子运动体现为波动性：

射出电子的现象叫做光电效应，发射出来H勺电子叫光电子。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

（2）光电效应的研究成果：率小波长大的波动性明显，频率大波长小的粒子性明显。

①存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数2、物质波:1924年德布罗意（法）提出，实物粒子和光子同样具有波

动性，任何一种据动着H勺物体均有一种与之对应的波，波长光谱:持续谱线中某些频率H勺光被稀薄气体吸取后产生H勺光谱，元

X=h/p,这种波叫物旗波,也叫德布罗意波。素能发射出何种频率的光，就对应能吸取何种频率的光,因此吸取

3、概率波:从光子的概念上看，光波是一种概率波。光谱也可作元素H勺特性谱线。

4、不确定关系美x△1＞（裙4兀）,体现粒子位置H勺不确定量，2、基尔霍夫开创了光谱分析的措施:运用元素的特性谱线（线状谱或

△P体现粒子在x方向上的动量的不确定量。（粒子位置的不确定吸取光谱）鉴别物质的分析措施。

量Ax越小，粒子动量H勺不确定量Ap越大，用单缝衍射进行解释）八、原子的能级

六、原子核式模型机构1、卢瑟福的原子核式构造学说跟经典的电磁理论发生矛盾（矛盾

1、1897介海姆孙（荚）发现了甩子，也门叼发现证明发子可以再分.为：a、原了•是不稳定的：b、,原了光i普是挣续谱），］923年玻

阿军丹提吕原子的枣糕模型。尔（丹麦）在其基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，

2、1923年起英国物理学家卢瑟福做粒「轰击金箔的试验，提出玻尔理论。

即a粒子散射试验得到出乎意料的成果：维木多蒙a粒子穿过金箔2、玻尔理论的假设：

后仍沿本乂的方向前进，少蓼a粒子却发生了较大的偏转，并且有（1）原子只能处在一系列不

很少数u粒子偏转角超过了90。，有的甚至被弹回。持续的能量状态中，在这些状

3、卢瑟通向u粒子散射试验证叨原子具代核代构地：在原子的中态中原子是稔定1内，电子虽然

心有一种很小的核，叫做原子核，原子的所有正电荷和几乎所有绕核运动，但并不向外和射能

质单都集口在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。量，这些状态叫做定态。氢原

按照这个学说，可很好地解释a粒子散射试验成果，a粒子散射试了的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处在最低能级时电子

验的数据还可以依计原子核的大小（数量级为10-,5m）和原子核的在离核近来H勺轨道.上运动，这种定态叫做基杏:原子处在较高能级

正电荷数。时电r•在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。

七、氢原子的光谱（2）原子从一种定态（设能量为E“）跃迁到另一•种定态（设能量为

1、光鄙J种类：（1）发射光谱：物质发光直接产生的光谱。火热E.）时，它辐射（或吸取）一定频率的光子,光子的能量由这两种

的固体、液体及高温高压气体发光产生持续光谱:稀薄气体发光产定态的能量差决定，即h£=En-E.,

生线状谱，不同样元素的线状谱线不同样，又称特性谱线。（2）吸取（3）原子的不同样能量状态跟电子沿不同样的圆形轨道绕核运动

相对应。原子的定态是不及绫H勺,因此电子的也许轨道的分布也是子能坛的量子化（即原子中分立能级的存C）

不持绸内。九、原子核的构成

3、玻尔计算公式：rn=/门，E,,=E1/n"（n=1,2...）ri=0.53x1、1923年卢瑟福用a粒子窥击氮原子核发现质子即氢原子核。核

10,um,E,=-13.6eV,分别代表第一条（即离核近来的）反应方程+10+；H

也许轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。（选定离核无2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等时不带电R勺中性粒子，

限远处的日势能为零，电子从离核无限远处移到任一轨道上,都是即中子，用德威克通过研究，证明中广的存在.冽粤抄（头）发理

了电子.核反应方程4Be+:He.[C+；n

电场力做正功，电势能减少，因此在任一轨道上，电子I肉电势能都

是负值，并且窝核越近，电势能越小动能越大加速度越大周期减3、质子和中子统称核子，具仃相似的质J'•数和不同样的中;数的原

）r互称同位素。

4、从高徒级向低能级跃迁时放出光广；从低徒级向高徒级女迁时也4、天然放射现象

许足吸取光子，也也许江山广碰撞（用加热的措施,使分子热运动（1）1896年贝克勒耳发现天然放射现象,天然放射的现象证叨姆子

加剧，分子间的互相碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级

跋迁时只能吸取一定频率的光子；而从某一能汲到被电离可以吸取①a射线带正电，a粒子就是铝原子核，贯穿本领很小，电离作用很

能我不不人于,或等于电齿能的任何频率I向光了°强，使底片感光作用很强;②13刖线带负电，是高速电子流，贯穿

5、一群氢原子处在量子数为n|]勺激发态时，也许辐射出的光谱线本领很强（几亳米的铝板）,电离作用较弱；B射线中的电子是由原

条数为N=N=n（n-I）2例一群氢原子处在量子数为n=4的子核中的中子分裂产生的,不是核外电子

激发态时，也许辐射出6种不同样频率的光子.③丫射线中电中性的，是波长极短的电磁波,贯穿本领最强（几厘米

6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念（提山了能级和跃1与铅板），电离作用很小“

迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原了的线状谱），局十、原子核的衰变半衰期

限之处在♦它过多地保留了经典理论（经典粒子、凯道等），无法解1、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

杼复杂原子的光谱。衰变中电荷数和质量数都是守恒H勺（注意:质量并不守恒。）。Y射

7、现代量子理论认为电子的轨道只能用由R来描述。线是佯用。射线或。射线产生的，没仃单独啊丫哀变（Y衰变:原

8、光谱测量发现原子光谱是线状谱和夫兰克一排兹试验证明了原干核处在段西熊级，辐射光子后跃迁到低能级。）。a衰变举例

嗡Uf瑟Th+；He;B衰变举例%ThfPa+十三、原子核的人工转变

o原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程，称为核反应（原子核

-1c

2、半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。H勺人工转变）。在核反应中电荷数和质量数都是守恒的。举

①放射性元素裂变的快慢是由核打即自身的原因决定，与原子所处例：（1）如a粒子轰击氮原子核发现质子：（2）1934年，约里

口勺物理状态或化学状态无关，②半衰期是对大量原子的记录规律。

奥・居里和伊丽芙♦居里夫妇在用a粒子轰击铝箔时，除探测到预

N=M（上吁”吗严

料中的中子外，还探测到了正电子。核反应方程H

十一、放射性的应用与防护放射性同位素e-［Si+：e这是第一次用人工措施得到放

1、放射性同位素的应用：a、运用它的射线（贯穿本领、电离作用、射性同位素。

物理和化学效应）；b、做示踪原子。十四、重核的裂变轻核的聚变

2、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］、但凡释放核能的核反应均有质量亏损。核子构成不同样的原j核时，

坏往往是对细胞核的破坏，因此,在使用放射性同位素时，必须注意平均每个核子的质量亏损是不同样I内，因此多种原子核中核子的

人身安全,同步要放射性物质对空气、水源等内破坏。平均质量不同样。核子平均质量小的，每人核子平均放的能多。

十二、核力与结合能质量亏损铁原子核中核子的平均质量最小，因此铁原子核最稳定。但凡由

1、由于核亍间存在着强人的核力（核子之间的引力，特点:①核力与平均质量人的核，生成平均质量小的核的核反应都是释放核能

核子与否带电无关②短程力，其作用范围为2・。、1。.，〃，只有相孙

邻的核子间才发生作用），因此核子结合成原子核或原子核