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1、物理选修3-5知识点总结一、量子理论的建立 黑体和黑体辐射1、量子理论的建立：192023德国物理学家 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，表达式为 。h为普朗克常数（6.6310-34J.S）2、黑体：假如某种物体可以 ，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。3、黑体辐射：黑体辐射的规律为：温度越高各种波长的 ，同时， 的方向移动。（普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象）二、光电效应 光子说 光电效应方程 1、光电效应（表白光子具有能量）定义：在光（涉及不可见光）的照射下从金属发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫 （实验图在课本）（2
2、）光电效应的研究结果：新教材：存在饱和电流：这表白入射光 ，单位时间内发射的 ； 存在遏止电压： ； 截止频率：光电子的能量与入射光的 有关，而与入射光的 无关，当入射光的 低于 时不能发生光电效应； 光电效应具有 性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过 。2、光子说：光自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 。这些能量子被称为光子。3、光电效应方程： （Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。）（掌握Ek/图象的物理意义）， 截止频率与逸出功的关系式： 、遏制电压与频率关系式 三、康普顿效应（表白光子具有动量）1、光的
3、散射；康普顿（美）在研究石墨对X射线的散射时发现：光子在介质中和物质微粒互相作用，可以使 ，这种现象叫光的散射。2、在光的散射过程中，有些 ，这种现象叫康普顿效应。3、光子的动量： 四、光的波粒二象性 物质波 概率波 不拟定关系1、光的波粒二象性： 、 、 以无可辩驳的事实表白光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表白光是一种 ，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有 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 性，大量光子运动表现为 性； 光在传播时显示 性，与物质发生作用时，往往显示 性； 波长大的 性显著，频率大的 显著。2、光
4、子的能量E=h，光子的动量p=h/表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表达粒子性的粒子能量和动量的计算式中都具有表达波的特性的物理量频率和波长。由以上两式和波速公式c=还可以得出：E = p c。3、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，任何一个运动着的物体都有一种与之相应的波，波长 这种波叫物质波，也叫德布罗意波。4、概率波：从光子的概念上看，光波是一种概率波。5、不拟定关系： ，x表达粒子位置的不拟定量，p表达粒子在x方向上的动量的不拟定量。 五、原子核式模型机构1、1897年 发现了电子，提出原子的枣糕模型，揭开了 。（谁发现了阴极射线？）2、19
5、2023起英国物理学家 做了粒子轰击金箔的实验，即 实验（实验装置见必修本P257）得到出乎意料的结果： 粒子穿过金箔后仍沿本来的方向前进， 粒子却发生了较大的偏转， 粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达成180。（P53 图）3、 在192023提出原子的核式结构学说：在原子的中心有一个 ，叫做原子核，原子的 和 都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里 。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（数量级为10-15m）和 。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。六、氢原子的光谱1、光谱的种类：（1）发射光谱； （2）线状谱：不同元素的线状谱
6、线不同，又称特性谱线。 （3）吸取光谱：连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸取后产生的光谱，元素能发射出何种频率的光，就相应能吸取何种频率的光，因此吸取光谱也可作元素的特性谱线。2、氢原子的光谱是 的（这些亮线称为原子的特性谱线）。3、基尔霍夫开创了光谱分析的方法：运用元素的特性谱线（线状谱或吸取光谱）鉴别物质的分析方法。七、原子的能级1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾（矛盾为：a、 ；b、 ），192023 （丹麦）在其基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出 理论。2、玻尔理论的假设： （1）定态假设：原子只能处在一系列 中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运
7、动， 但并不向外辐射能量，这些状态叫做 氢原子的各个定态的能量值，叫做它的 。原子处在最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做 ；原子处在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 。（2）跃迁假设：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（或吸取）一定频率的光子，光子的能量由 ，即 （能级图见3-5第64页）（3）轨道量子化假设：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相应。原子的定态是 的，因此电子的也许轨道的分布也是 的。3、跃迁方法：（1）从高能级向低能级跃迁时放出光子； （2）从低能级向高能级跃迁时也许是吸取光子，也也许是由
8、于粒子碰撞。 4、电离： 从某一能级到被电离可以吸取 5、一群氢原子处在量子数为n的激发态时，也许辐射出的光谱线条数为N= 。6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念（提出了能级和跃迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱），局限之处在于它过多地保存了经典理论（经典粒子、轨道等），无法解释复杂原子的光谱。 7、现代量子理论认为电子的轨道只能用 来描述。八、原子核的组成1、质子和中子统称 ，原子核的电荷数等于其 ，原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。2、天然放射现象（1）意义： （2）1896年 发现放射性，在他的建议下， 通过研
9、究发现了新元素 。（3）用磁场来研究放射线的性质射线带 ，粒子就是 ，贯穿本领 ，电离作用 ，射线带 ，是高速 ，贯穿本领 （几毫米的铝板），电离作用 ； 是波长极短的电磁波，贯穿本领 （几厘米的铅板），电离作用 。 九、原子核的衰变 半衰期1、 叫做原子核的衰变。衰变规律：在衰变中 和 都是守恒的（注意：质量并不守恒。）。射线是随着射线或射线产生的，没有单独的衰变（衰变：原子核处在较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。）。衰变本质 ； 衰变本质 。2、 半衰期：放射性元素的 需要的时间。 3、 放射性元素衰变的快慢是由 决定，与原子所处的 或 无关，它是对大量原子 。 4、衰变公式： N= ，
10、m= 。十、放射性的应用与防护 放射性同位素1、放射性同位素的应用：a、 （贯穿本领、电离作用、物理和化学效应）；b、做 。5、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，必须注意人身安全，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1、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，其作用范围为，只有相邻的核子间才发生作用），所以核子结合成原子核（例_）或原子核分解为核子（例_ _）时，都随着着巨大的能量变化。2、 核能。3、 ，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_，就是著名的质能联系方程，简称质能方程。 4、 1u=_kg 相称于_MeV （此结论在计算中可直接应用）。十二、原子核的人工转变定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程，称为核反映（原子核的人工转变）。在核反映中电荷数和质量数都是守恒的。 举例：（1）如粒子轰击氮原子核发现质子； （2）1934年，约里奥居里和伊丽芙居里夫妇在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子。核反映方程_
