高中物理选修3-5

1选修3-5知识汇总文档贡献：smysl一、弹性碰撞且一动（m1）一静（m2）解题技巧①明确物理过程，列动量守恒注意方向（正负号）②算相对位移用，摩擦生热等于系统动能减少量③注意碰撞会有能量损失，过程需选碰撞后到共速二、波粒二象性1、1900年普朗克能量子假说，电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的E=hv2、赫兹发现了光电效应，1905年，爱因斯坦量解释了光电效应，提出光子说及光电效应方程3、光电效应①每种金属都有对应的c和W0，入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大（0WhEKm）。③入射光频率一定时，光电流强度与入射光强度成正比。④光电子的发射时间一般不超过10－9秒，与频率和光强度无关。4、光电效应和康普顿效应说明光的粒子性，干涉、衍射、偏振说明光的波动性5．光电效应方程0WhEKmc=W0/h6、光的波粒二象性物质波概率波不确定性关系①大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强．②实物粒子也具有波动性hph这种波称为德布罗意波，也叫物质波。③从光子的概念上看，光波是一种概率波④不确定性关系：4hpx三、原子核式结构模型1、1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。2、粒子散射实验和原子核结构模型（1）粒子散射实验：1909年，卢瑟福①装置：②现象：a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。b.有少数粒子发生较大角度的偏转2c.有极少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。3、几个考点①卢瑟福的粒子散射，说明了原子具有核式结构。②汤姆孙发现电子，说明了原子可再分或原子有复杂结构③放射性现象，说明了原子核具有复杂结构4、玻尔理论（1）经典电磁理论不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：①定态假设：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②跃迁假设：电子跃迁辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由Em-En=hv严格决定③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。（2）玻尔的氢子模型：①氢原子的能级公式和轨道半径公式：氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量En，和电子轨道半径rn分别为：……、、3211221nrnrnEEnn②氢原子的能级图：n=3、4、5、6跃迁到n=2为可见光，频率由大到小X光紫外线可见光其中射线来源于原子核，X光来源于核外内层电子跃迁，紫外线、可见光及红外线来源于最外层电子跃迁其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。③光子chhE，n=3跃迁到n=1发出三种光子（2NC）,321则321chchch（2）玻尔模型只能解释氢原子，不能解释其他原子四、原子核的组成1、天然放射现象的发现：1896年法国物理学家贝克勒耳首次发现，居里夫人继续研究发现了钋和镭成份组成性质电离作用贯穿能力射线氦核组成的粒子流很强很弱射线高速电子流较强较强射线高频光子很弱很强2、衰变：电荷数和质量数守恒，但质子数和中子数不守恒类型衰变方程规律衰变新核3衰变新核质量数不变电荷数增加1射线是伴随衰变放射出来的高频光子流，衰变不能同时发生在衰变中新核质子数多一个，而质量数不变是由于2、半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。半衰期与物理及化学环境无关3、放射性的应用与防护放射性同位素人工放射性同位素1000多种，天然的只有40多种正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里（小居里）发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷发生+衰变，放出正电子与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：①放射强度容易控制②可以制成各种需要的形状③半衰期更短④放射性废料容易处理放射性同位素的应用A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等二、作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.4、核力与结合能质量亏损核力是短程力、核力具有饱和性、核力与具有电荷无关性比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。质量亏损：核聚变与核裂变都会放出能量，质量都会减少，核电站与原子弹为核裂变，氢弹与太阳内部为核聚变爱因斯坦质能方程E=mc2ΔE=Δm·c21uc2=931.5MeV(表示1u的质量变化相当于931.5MeV的能量改变)5、核反应方程熟记一些实验事实的核反应方程式。（1）卢瑟福用α粒子轰击氦核，发现质子：1441717281NHeOH（2）贝克勒耳发现天然放射现象：nPAlHe1030152713424α衰变238234492902UThHeβ衰变234234090911ThPae（3）查德威克用α粒子轰击铍核打出中子941214260BeHeCn（4）小居里（约里奥-居里）发现正电子274301132150AlHePn和3030115140PSie（5）轻核聚变112011nHH（6）重核聚变2351136192054010UnXen2.熟记一些粒子的符号α粒子（42He）、质子（11H）、中子（10n）、电子（01e）、氘核（21H）、氚核（31H）114．重核裂变核聚变Ⅰ释放核能的途径——裂变和聚变（1）裂变反应：①裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。例如：②链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。链式反应的条件：③裂变时平均每个核子放能约1Mev能量1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量（2）聚变反应：①聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。例如：②平均每个核子放出3Mev的能量③聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温