高中物理选修3-5_知识点总结

明创实教育29000001高中物理选修3-5知识框架张昊宇（整理）一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴——————张昊宇1选修3-5知识汇总一、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。明创实教育29000001高中物理选修3-5知识框架张昊宇（整理）一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴——————张昊宇2③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c.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明创实教育29000001高中物理选修3-5知识框架张昊宇（整理）一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴——————张昊宇3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衰变新核电荷数减少质量数减少24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，、衰变不能同时发生明创实教育29000001高中物理选修3-5知识框架张昊宇（整理）一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴——————张昊宇4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·c2nPAlHe103015271342明创实教育29000001高中物理选修3-5知识框架张昊宇（整理）一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴——————张昊宇51uc2=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：α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。明创实教育29000001高中物理选修3-5知识框架张昊宇（整理）一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴——————张昊宇6链式反应的条件：ab))裂变物质的体积，超过临界体积有中子进入裂变物质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：12132401176HHHenMev.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