2022年物理选修3-5知识点 2.pdf

选修 3-5 知识汇总一、动量冲量： 物体所受外力和外力作用时间的乘积；矢量；过程量；I=Ft；单位是 N s。动量： 物体的质量与速度的乘积；矢量；状态量；p=mv；单位是 kg m/s；1kg m/s=1 Ns。动量守恒定律：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；内力远大于外力；如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒。动量定理： 系统所受合外力的冲量等于动量的变化；I=mv末mv初。反冲： 在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化；系统动量守恒。碰撞： 物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大；系统动量守恒。弹性碰撞： 如果碰撞过程中系统的动能损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞。非弹性碰撞：碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞；若两物体碰撞后黏合在一起，这种碰撞损失的动能最多，叫做完全非弹性碰撞。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） 。入射光频率一定时，光电流强度与入射光强度成正比。 光电子的发射时间一般不超过109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0WhEKmc=W0/h 6、光的波粒二象性物质波概率波不确定性关系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实物粒子也具有波动性hph这种波称为 德布罗意 波，也叫物质波。从光子的概念上看，光波是一种概率波不确定性关系：4hpx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页三、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，卢瑟福装置： 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、几个考点卢瑟福的粒子散射，说明了原子具有核式结构。汤姆孙发现电子，说明了原子可再分或原子有复杂结构放射性现象，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：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：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：、 3211221nrnrnEEnn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。光子chhE， 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页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：放射强度容易控制可以制成各种需要的形状半衰期更短放射性废料容易处理放射性同位素的应用A、由于 射线贯穿本领强，可以用来 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=mc2 E= m c21uc2=931.5MeV (表示 1u 的质量变化相当于931.5Me V 的能量改变 ) nPAlHe103015271342精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页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 粒子轰击氦核，发现质子 ：1441717281NHeOH（2）贝克勒耳发现天然放射现象：衰变2 3 82 3 449 29 02UT hH e衰变234234090911ThPae（3）查德威克 用 粒子轰击铍核打出中子941 214260BeH eCn（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2351136192054010UnXen2.熟记一些粒子的符号粒子（42He） 、质子（11H） 、中子（10n） 、电子（01e） 、氘核（21H） 、氚核（31H）114重核裂变核聚变释放核能的途径 裂变和聚变（1）裂变反应：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：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：ab)裂变物质的体积，超过临界体积有中子进入裂变物质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 ：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.平均每个核子放出3Mev 的能量聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页