1、近代物理知识总结一、黑体辐射（了解）与能量子1.一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，叫热辐射。2.黑体：某种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，这种物体叫黑体。3黑体辐射的实验规律一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关黑体辐射电磁波的强度按波长的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都增加b随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动4 普朗克能量子：带电微粒辐射或者吸收能量时，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者吸收只能是一份一份的这个不可再分的最小能量值 叫做能量子能量子的大小： h
2、，其中 是电磁波的频率，h 称为普朗克常量爱因斯坦光子说：空间传播的光本身就是一份一份的，每一份能量子叫做一个光子光子的能量为 h。二、光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率(2) 光电流的强度与入射光的强度成正比(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的(4) 光子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光的 频率增大而增大理解：（1）光照强度（单色光） 光子数 光电子数 饱和光电流（2）光子频率 光子能量 h 爱因斯坦光电效应方程（密立根验证） EkhW 0 遏制电压 Uce=Ek三、光的波粒二象性与物质波1光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性光电效应（ 光子有能量 ）康普顿
3、效应（ 光子有动量和能量 ）说明光具有粒子性光的本性：光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性2光波是概率波大量的、频率低的粒子波动性明显（注意有粒子性，只是不明显）3. 德布罗意物质波（电子衍射证实）: 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物h0体都有一种波与它对应，其波长 ，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量. (hp)CT原子结构1.英国物理学家汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况，判定其为电子，并求出了电子的比荷。密立根通过油滴实验测出了电子电荷，并发现电荷是量子化的。2卢瑟福 粒子散射实验：说明原子具有核式结构。绝大多数 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前
4、进，但少数 粒子发生了大角度偏转，极少数 粒子的偏转超过了90，有的甚至被撞了回来。 3卢瑟福提出原子核式结构模型二、玻尔原子结构假说（是科学假说、类似还有安培分子电流假说）1定态（能量量子化）2轨道量子化 3跃迁条件： 4氢原子的能级公式：E n E1(n1,2,3，) ，其中 E1 为基态能量1n25. 对原子跃迁和电离理解：跃迁：原子从低能级（高能级）E 初 向高能级（低能级）E 末 跃迁，只吸收（辐射）hE 末 E 初 的能级差能量光子可以吸收 Ek E 末 E 初 的能级差能量的电子。基态电离：基态的氢原子吸收大于等于 13.6eV 能量的光子或电子后使氢原子电离。6.一个处于量子数
5、为 n 的激发态的氢原子，最多可以辐射 n-1 中不同频率的光子，一群处于量子数为 n 的激发态的氢原子，最多可以辐射 种不同频率的光子。2nC7.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，原子的电势能减小，电子动能增大，原子总能量减小反之，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.波尔模型的局限：成功之处为将量子观点引入原子领域，提出定态和跃迁。不足之处为保留了经典粒子的观念，仍把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。原子核部分1.法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核还具有复杂的结构居里夫妇发现放射性元素钋（P
6、o）和镭(Ra)。2原子核由中子和质子组成，质子和中子统称为核子X 元素原子核的符号为 X，其中 A 表示质量数，Z 表示 核电荷数AZ种类 组成 电荷量 质量 贯穿本领 电离 射线 He422e 4mp 最弱 很强 射线 01e mp1 836 较强 较弱 射线 光子（电磁波） 0 静止质量为零 最强 很弱3.原子核放出 粒子或 粒子，变成另一种原子核的变化称为 原子核的衰变 衰变： X Y He 衰变的实质：2 H2 n HeAZ A 4Z 2 42 1 10 42 衰变： X Y e 衰变的实质： 1 n 0 e+1 HAZ AZ 1 0 1 射线是 或 衰变后产生的新核能级跃迁辐射出来
7、。4半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间半衰期概念适用于大量核衰变（少数个别的核衰变时，谈半衰期无意义）半衰期由核的性质来决定，与该元素的物理性质（状态、压强、温度、密度等）化学性质或存在形式均无关N=N 0（12 ） t ，m=m 0（12） t ， I=I0（12） t I单位时间内衰变的次数 ， 半衰期N0、m 0、I 0 为最初量， N、m 、I 为 t 时间后剩下未衰变量衰变次数的方法：先由质量数的改变确定 衰变的次数，然后再确定 衰变的次数5核力：组成原子核的核子之间有很强的相互作用力，使核子能克服库仑力而紧密地结合在一起，这种力称为核力其特点为：(1)核力是强相互作
8、用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多(2)核力是短程力，作用范围在 1.51015 m 之内(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性6原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，叫原子核的结合能结合能与核子数之比称比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定7质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损8.中等大小的核的比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大） ，这些核最稳当。9爱因斯坦质能方程为 E=mc2，若核反应中的质量亏损为 m，释放的核能 E=m c2.10重核裂变和轻核聚变过程中都有质量亏
9、损，释放出核能。11慢化剂：石墨、重水、轻水（普通水） 。镉棒（控制棒）控制链式反应的速度。12.氢弹、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)工业部门使用射线测厚度利用 射线的穿透特性；(2)烟雾报警器的使用利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度；(3)农业应用 射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等；(4)做示踪原子利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质常见粒子符号： 粒子（ 4 He）、氚核（ 3 H）、氘核（ 2 H）、质子（ 1 H）、中子（ 1 n）、电子（ 0 e）、正电子（ 0 e）等 1
10、5应用质能方程解题的流程图(1)根据 Emc 2 计算，计算时 m 的单位是“kg”，c 的单位是“m/s”，E 的单位是“J”(2)根据 E m931.5 MeV 计算因 1 原子质量单位(u)相当于 931.5 MeV 的能量，所以计算时 m 的单位是“ u”， E 的单位是“ MeV”类型 可控性 核反应方程典例 衰变 自发 U Th He23892 23490 42衰变 衰变 自发 Th Pa e23490 23491 0 1N He O H(卢瑟福发现质子 )147 42 178 1He Be C n (查德威克发现中子 )42 94 123 10人工转变 人工控制Al He P n2713 42 3015 10 约里奥居里夫妇发现P Si e3015 3014 0 1 放射性同位素，同时发现正电子U n Ba Kr3 n23592 10 14456 8936 10重核裂变 比较容易进行人工控制 U n Xe Sr10 n23592 10 13654 9038 10轻核聚变除氢弹外无法控制H H He n21 31 42 10
