高二物理选修课三个知识点。
高二物理选修课三知识1
首先,能量量子化
1,量子论的建立:1900年,德国物理学家普朗克提出振动带电粒子的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,称为能量量子。
ε=hν
h是普朗克常数(6.63×10-34J。s)。
2.黑体:如果一个物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,则是绝对黑体,简称黑体。
3.黑体辐射:黑体辐射的规律是温度越高,各种波长的辐射强度越高,同时辐射强度的最大值向波长更短的方向移动。(普朗克的能量量子理论很好地解释了这一现象)
二、科学的转折点,光的粒子性
1,光电效应(说明光子有能量)
(1)光的电磁理论使光的波动理论发展到了完美的程度,但却无法解释光电效应现象。物体在光(包括不可见光)的照射下发出电子的现象称为光电效应,发出的电子称为光电子。(实验图片在教材里)
(2)光电效应的研究成果:
新教材:①有饱和电流,说明入射光越强,单位时间发射的光电子越多;②存在检查电压:③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关,而与入射光的强度无关。当入射光的频率低于截止频率时,不会发生光电效应;④效应是瞬间的:光电子的发射几乎是瞬间的,一般不超过10-9s。
旧教材:①任何金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应;②光电子的初始动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增加而增加;③入射光撞击金属时,光电子发射几乎是瞬间的,一般不超过10-9s;④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
(3)光电池玻璃灯泡的内半壁涂上碱金属作为阴极K(与电源负极相连)是因为碱金属的功函数小。
2.光子理论:光本身是由不可分的能量光子组成的,频率为ν的光的能量光子是hν。这些能量光子被称为光子。
3、光电效应方程:
EK=h-WO
(掌握ek/UC-ν图像的物理意义)同时,H截止=WO(Ek为光电子的初始动能;w是功函数,即光电子直接从金属表面飞出克服正电荷引力所做的功。)
高二物理选修三知识2
首先是电流:电荷定向运动成电流。
1.产生电流的条件:
(1)免费;
(2)电场;
2.电流是标量,但它有方向:我们规定正电荷定向运动的方向就是电流的方向;
注:电源外,电流从电源正极流向负极;在电源内部,电流从负极流向正极;
3.电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q与通过这些电荷量所花费的时间t之比称为电流I;
(1)数学表达式:I = Q/t;
(2)国际电流单位:安培a。
(3)常用单位:mA MA、微安uA;(4)1A = 103ma = 106 ua
二、欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压u成正比,与导体的电阻r成反比;
1,定义:I = U/R;
2.推论:R = U/I;
3、电阻的国际单位为欧姆,用ω表示;
1kω= 103ω,1mω= 106ω;
4.伏安特性曲线:
3.闭路:由电源、电线、电器、钥匙组成;
1、电动势:电源未接入电路时,电源的电动势等于两极之间的电压;以e为代表;
2.外电路:电源之外的电路称为外电路;外电路的电阻称为外电阻;用r表示;它两端的电压称为外部电压;3.内部电路:电源内部电路称为内阻,内部点电路的电阻称为内阻;用r表示;它两端的电压称为内部电压;比如发电机的线圈和干电池里的溶液是内部电路,它们的电阻就是内阻;
4.电源的电动势等于内外电压之和;E =内u+外u;外u = RIE=(R+r)I
4.闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与内外电路的电阻之和成反比;
1,数学表达式:I=E/(R+r)
2.外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;是电源电动势的定义;
3、当外电阻为零(短路)时,由于内阻小,电流大,会烧坏电路;
5.半导体:导电性介于导体和绝缘体之间;温度越高,半导体的电阻越小;
六、导体的电阻随着温度的升高而增大,当温度下降到一定值时,电阻消失,变成超导性;
高二物理选修课三知识3
第一,电磁波的发现
1,电磁场理论核心之一:改变磁场产生电场。
变化磁场中产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定的电场。
(2)不均匀变化的磁场产生变化的电场。
2.电磁场理论的第二个核心:改变电场产生磁场。
麦克斯韦假设变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间中产生磁场,也就是说变化的电场会产生磁场。
◎理解:(1)均匀电场产生稳定磁场。
(2)不均匀变化的电场产生变化的磁场。
3.对麦克斯韦电磁场理论的理解:
恒定的电场不会产生磁场。
恒定的磁场不会产生电场。
均匀电场在周围空间产生恒定磁场。
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。
振荡电场产生具有相同频率的振荡磁场。
振荡磁场产生具有相同频率的振荡电场。
4.电磁场:如果在空间的某个区域存在周期性变化的电场,那么这个变化的电场就会在其周围的空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场在它周围的空间产生一个新的周期性变化的电场。变化的电场和变化的磁场相互联系,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场。
5.电磁波:电磁场从发生区域向远处的传播就是电磁波。
6、电磁波的特性:
(1)电磁波为横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,相互垂直,与波的传播方向垂直。
(2)电磁波在真空中可以以光速传播。V = λ f。
(3)电磁波具有波的特性。
7.赫兹的EDM:赫兹观察到电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射。他还测量出电磁波和光具有相同的速度。由此赫兹证实了麦克斯韦的光的电磁理论,赫兹在人类历法中首次捕捉到电磁波。
第二,电磁振荡
1.LC回路振荡电流的产生:首先给电容充电,将能量以电场能的形式储存在电容中。
(1)闭合电路,电容C开始通过电感l放电.由于线圈中产生的自感电动势的阻碍。放电瞬间,电路中电流为零,磁场能量为零,极板上电荷为零。随后,电路中的电流增加,磁场能量增加,电场能量减少,直到电容器C两端的电压为零。放电结束时,电流达到,磁场能量最大。
(2)由于电感线圈L中自感应电动势的阻碍,电流不会马上消失,会维持原来的电流方向,而对电容进行反方向充电,这样磁场能量会减少,电场能量会增加。充电流量由大到小,充电结束电流为零。然后电容又开始放电,重复(1)和(2)的过程,但电流方向与(1)相反。
2.发射电磁波的有效条件:(1)振荡频率要足够高,因为频率越高,发射电磁波的能力越大。(2)振荡电路的电场和磁场必须分散在尽可能大的空间内,使电磁场的能量得到有效的分散。
3.有什么手段可以有效的向外界发射电磁波?
改造振荡电路——从闭路到开路
第三,电磁波的发射和接收
1.电共振:当接收电路的固有频率与接收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流称为电共振。
2.调谐:使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
3.检测:从接收到的高频振荡中“检测”出载波信号。
第四,电磁波与信息社会
1,电视
简单来说:电视信号就是电视台先把图像信号转换成可以传输的电信号,传输后接收到的电信号再还原成光图像来重现荧光屏。电子束根据各点的亮度将一幅图像逐点转换成不同的信号电流,通过天线发射出带有图像信号的电磁波。
2.雷达工作原理
利用发射和接收之间的时间差,计算出物体的距离。
3.手机
在待机状态下,手机不断发射电磁波与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发出的电磁波特别强。
五、电磁频谱
1.光的电磁理论
(1)麦克斯韦计算出电磁波的传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质。
(2)电磁频谱
电磁波谱、无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线
产生机制在振荡电路中,自由电子是通过周期性运动产生的。
原子的外层电子受到激发。
原子内部的电子被激发,原子核也被激发。
(3)光谱①观察光谱的仪器、光谱仪②光谱的分类、产生和特征
2.发射光谱连续光谱产生特性
I由发光的固体、液体和高压气体产生的各种波长的连续光组成。
Ii亮线光谱是由稀有气体发光产生的,由一些不连续的亮线组成
Iii吸收光谱高温物体发出的白光,某些波长的光通过物质后被吸收,产生在连续光谱的背景上由一些不连续的暗线组成的光谱。
3、光谱分析:
一个元素在高温下发出一些特征波长的光,在低温下吸收这些波长的光。因此,明亮光波中的亮线和吸收光谱中的暗线称为该元素的特征谱线,用于光谱分析。
4.电磁波和机械波的比较:
I***相似性:两者都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率取决于波源的频率;不同介质中的传播具有相同的频率。
Ii区别:机械波的传播一定是在介质中,它的波速与介质的性质有关,而与波的频率无关。电磁波本身就是一种物质,可以在真空中传播,也可以在介质中传播。电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质的性质有关,还与频率有关。
5、电磁波不同的机理。
无线电波是由振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
红外光、可见光、紫外光是由原子外层的电子激发产生的。
伦琴射线是由原子内层的电子激发产生的。
伽马射线是由原子核激发产生的。
不同频率(波长)的电磁波表现出不同的效果。
红外线的主要作用是热,可以用来加热物体,进行红外遥感;
紫外线的主要作用是化学作用,可用于杀菌消毒;
伦琴射线的穿透力很强,穿透力与物质的密度有关,可以对人体进行透视,检查部位的缺陷;
γ射线广泛应用于工业和医学,如探伤、测厚或伽玛刀手术。
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