现代物理高中知识点

一、黑体辐射(理解)和能量量子

1.所有物体都会辐射电磁波。这种辐射与物体的温度有关，称为热辐射。

2.黑体:一个物体可以完全吸收入射的各种波长的电磁波而不反射。这个物体叫做黑体。

3.黑体辐射的实验定律

①一般材料制成的物体辐射出的电磁波不仅与温度有关，还与材料种类和表面状况有关。

②黑体辐射的电磁波按波长的强度分布只与黑体的温度有关。

A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度增加。

b随着温度的升高，辐射强度的最大值向更短的波长移动。

4.★★★★普朗克能量量子:带电粒子辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍。即能量的辐射或吸收只能是一份。这个不可分的最小能量值ε叫做能量量子。能量量子的大小为ε = h ν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常数。

爱因斯坦光子说:在空间传播的光本身就是副本，每一个能量量子。

它被称为光子。一个光子的能量是ε = h ν。

二、光电效应定律

每种金属都有极限频率。

(2)光电流的强度与入射光的强度成正比。

(3)当光照射到金属表面时，光电子发射几乎是瞬间的。

(4)光子最大初始动能与入射光强度无关，随入射光频率增加而增加。

理解:(1)光强(单色光)光子数光电子数饱和光电流

(2)光子频率v光子能量ε = h v

爱因斯坦光电效应方程(密立根验证)ek = H ν-W0

安全壳电压Uce=Ek

3.光和物质波的波粒二象性

1.光的干涉、衍射、偏振证明光有波动。光电效应(光子具有能量)康普顿效应(光子具有动量和能量)说明光具有粒子性。

光的性质:光既有涨落又有粒子性质，称为光的波粒二象性。

2.光波是概率波。大量低频的粒子有明显的波动(注意有粒子，但不明显)。

3.德布罗意物质波(电子衍射证实):任何运动的物体，从微观粒子到宏观物体，都有一个波与之对应，其波长λ =，p是运动物体的动量，h是普朗克常数。()

原子结构

1.英国物理学家唐慕孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转，确定阴极射线是电子，并计算出电子的比荷。密立根通过油滴实验测量电子电荷，发现电荷是量子化的。

2.卢瑟福α粒子散射实验:表明原子具有核结构。

穿过金箔后，绝大多数α粒子仍按原来的方向运动，但少数α粒子已经大角度偏转，少数α粒子偏转超过90度，有的甚至被打了回来。。

3.卢瑟福提出了核结构模型。

二、玻尔的原子结构假说(科学假说，类似安培分子电流假说)

1.稳态(能量量子化)2。轨道量子化3。过渡条件:

4.氢原子的能级公式:en = E1 (n = 1，2，3，…)，其中E1为基态能量。

5.理解原子跃迁和电离:

跃迁:原子从低能级(高能级)E跃迁到高能级(低能级)E，只吸收(辐射)能量差在H ν = E和E之间的能量光子，能吸收能量差在EkE和E之间的电子..

基态电离:处于基态的氢原子吸收能量大于或等于13.6eV的光子或电子，然后将氢原子电离。

6.一个量子数为n的激发态氢原子最多能辐射n-1中不同频率的光子，一组量子数为n的激发态氢原子最多能辐射不同频率的光子。

7.氢原子的能量(类比天体模型):e总=EK+EP。当轨道半径减小时，库仑引力做正功，而原子电势能减小，电子动能增大，原子总能量减小。反之，当轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子总能量增大。

8.玻尔模型的局限性:成功之处在于将量子观点引入原子领域，提出稳态和跃迁。缺点是保留了经典粒子的概念，电子的运动仍然被认为是经典力学描述的轨道运动。

核部分

1.法国物理学家贝克雷尔对自然辐射的发现表明原子核也有复杂的结构。

居里夫妇发现了放射性元素钋和镭。

2.原子核由中子和质子组成，它们统称为核子。

X元素原子核的符号是X，其中A代表质量数，Z代表核电荷数。

种类

形式

电荷量

质量

穿透性

离子化

α射线

2e

400万像素

最弱的

很强

β射线

-e

强烈的

较弱的

γ射线

光子(电磁波)

静态质量为零。

最强

非常虚弱

3.原子核释放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为核衰变。

α衰变:X→Y+Heα衰变的本质是2h+2n → He。

β衰变:X→Y+Eβ衰变的本质:1。

n → 0

e+1

H

γ射线是由α或β衰变后新的核能级跃迁辐射出来的。

半衰期:放射性元素半数原子核衰变所需的时间。

①半衰期的概念适用于大量的核衰变(在少数个别核衰变的情况下谈半衰期是没有意义的)。

②半衰期是由原子核的性质和元素的物理性质(状态、压力、温度、密度等)决定的。).

与化学性质或存在形式无关。

③N=N0(1/2)t/τ，m=m0(1/2)t/τ，I=I0(1/2)t/τ

I-单位时间内的衰变数，τ-半衰期。

N0，m0，I0为初始量，N，M，I为t时间后剩余的未老化变量。

衰变次数的方法:先通过质量数的变化确定α衰变的次数，再确定β衰变的次数。

5.核力:组成原子核的核子之间有强烈的相互作用，使核子能克服库仑力而紧密结合。这个力叫做核力。其特点如下:

(1)核力是强相互作用的表现，在原子核尺度上远大于库仑力。

(2)核力是一种短程力，其作用范围在1.5× 10-15 m之间.

(3)每个核子只与邻近的核子相互作用，称为核力饱和。

6.原子核由核子组成。要把它们分开，需要能量，这个能量叫做原子核的结合能。结合能与核子数的比值称为比结合能。比结合能越大，核子在核内结合越强，核越稳定。

质量亏损:一个原子核的质量小于其组成原子核的质量之和。这种现象称为质量缺陷。

8.中型核的比结合能最大(每个核的平均质量亏损最大)，这些核最稳定。

9.爱因斯坦的质能方程是E=mc2。如果核反应中的质量亏损为δ m，则释放的核能δ e = δ mc2。

10.重核裂变和轻核聚变都有质量缺陷，释放核能。

11.版主:石墨、重水、轻水(普通水)。镉棒(控制棒)控制连锁反应的速度。

12.氢弹和太阳内部发生的是热核反应(聚变)。原子弹、核电站等。(重核裂变)

13放射性同位素及其应用和防护

(1)工业部门用射线测量厚度——利用伽马射线的穿透特性；

(2)烟雾报警器的使用——利用射线的电离来增加烟雾中导电离子的浓度；

(3)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生突变，杀死腐败菌，抑制发芽等。

(4)作为示踪原子——利用放射性同位素和非放射性同位素具有相同的化学性质。