高三物理選修3-4知識(shí)梳理

1,、  平衡位置：回復(fù)力為零的位置,，但此位置處的合力不一定為零；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)以該位置為中心對(duì)稱,。

2,、  簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)學(xué)特征——質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（x-t圖象）是一條正弦曲線,，表達(dá)式為：x=Asin(ωt+φ)（單位,，其中ω=2π/T）

思考：由振動(dòng)圖象如何看振幅、周期,、某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向（看后時(shí)刻的位移）,、某段時(shí)間內(nèi)的路程和位移？

動(dòng)力學(xué)特征——質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比,，并且總是指向平衡位置,，表達(dá)式為:F= -kx（k為比例系數(shù)，彈簧振子為彈簧的勁度系數(shù)）,。

這個(gè)力稱為回復(fù)力,，它是效果力，它可以是某個(gè)力,，也可以是幾個(gè)力的合力,，甚至可以是某個(gè)力的分力。

3,、  做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,，實(shí)際的運(yùn)動(dòng)都有一定的能量損耗，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的振動(dòng)。

4,、  單擺：?jiǎn)螖[是實(shí)際擺的理想化模型,，即一根沒(méi)有質(zhì)量且長(zhǎng)度不變的細(xì)線一端固定，另一端拴一個(gè)質(zhì)點(diǎn),。

5,、  單擺的回復(fù)力是由擺球的重力沿圓弧切向的分力提供的。（擺球在平衡位置處不平衡）

6,、  單擺的運(yùn)動(dòng)一定是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎,？（只有在最大偏角很小時(shí)才可以）

7、  荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了單擺的周期公式為T(mén)=2π ,，其中為擺長(zhǎng),，即懸點(diǎn)到小球重心的距離

8、  用單擺可以測(cè)定重力加速度,，周期公式是在小偏角下對(duì)于單擺的理想模型總結(jié)出來(lái)的,，故實(shí)驗(yàn)時(shí)要盡量滿足這兩個(gè)條件。減小誤差的方法：擺長(zhǎng)較長(zhǎng),；增大單擺的擺動(dòng)次數(shù),；做L-T²的圖象。

9,、  受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力（周期性的外力）作用下的振動(dòng),，受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān),。

10,、共振：在受迫振動(dòng)中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),，受迫振動(dòng)的振幅最大,。

11、生活中共振和減振：利用的例子：共鳴箱,；蹦蹦機(jī),；共振篩；轉(zhuǎn)速計(jì),。防止的例子：部隊(duì)過(guò)橋要便步,；輪船航行時(shí)改變航向或航速；電動(dòng)機(jī)有很重的底座,。

    友情提醒：防止或利用共振可以改變系統(tǒng)的固有頻率或改變驅(qū)動(dòng)力的頻率,。

12、橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波,，它有波峰和波谷

13,、縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波，它有疏部和密部

14、聲波是縱波,，它可以在空氣中傳播,，也能在液體和固體中傳播，波速依次增大

15,、機(jī)械波形成的條件：必須有波源和介質(zhì)（電磁波可以沒(méi)有介質(zhì),，它本身就是物質(zhì)）

16、介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，傳播的只是振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式,；波是傳遞能量的一種方式,，它還可以傳遞信息

17、波的圖象有時(shí)也稱波形圖,，簡(jiǎn)稱波形,；如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫正弦波,，也叫簡(jiǎn)諧波,，介質(zhì)中有正弦波傳播時(shí)，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),。

18,、波的圖象與振動(dòng)圖象的意義不同，波的圖象表示介質(zhì)中的“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“某一時(shí)刻”的位移,，振動(dòng)圖象則表示介質(zhì)中“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“各個(gè)時(shí)刻”的位移,；二者的聯(lián)系點(diǎn)：同一質(zhì)點(diǎn)同一時(shí)刻兩圖象反映的規(guī)律相同

    思考：由波的圖象如何判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向（看前質(zhì)點(diǎn)的位移，帶動(dòng),、滯后）

19,、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離

20,、在一個(gè)周期內(nèi),，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)

21、波長(zhǎng),、頻率,、波速三者之間的關(guān)系：v=λf=λ/T，其中波速僅由介質(zhì)決定（電磁波還與波的頻率有關(guān)）,，頻率僅由波源決定,，波長(zhǎng)則由二者共同決定，機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),，頻率并不改變,，但由于波速變了，所以波長(zhǎng)會(huì)改變。

    友情提醒：波速與傳播波的介質(zhì)的振動(dòng)速度不同,，在同種均勻介質(zhì)中,，波速是不變的，而振動(dòng)速度是在不斷變化的,，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度遵循簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

22,、機(jī)械波的問(wèn)題出現(xiàn)多值的原因：傳播方向不確定；波形的重復(fù)性,；波形變化的周期性

23,、波面：所有振動(dòng)狀態(tài)相同的點(diǎn)組成的面，也叫波陣面

24,、波線：與波面垂直的那些代表了波的傳播方向的線

25,、波線總是與波面垂直

26、惠更斯原理：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn),，都可以看做發(fā)射子波的波源,，其后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面

27,、惠更斯原理不是從某個(gè)定律推導(dǎo)出來(lái)的,，也不是直接由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，它之所以正確,，是因?yàn)橛伤贸龅慕Y(jié)論都與事實(shí)相符,。

28、惠更斯原理不但可以說(shuō)明為什么波在兩種介質(zhì)的界面會(huì)發(fā)生反射,，而且可以得到反射角與入射角的關(guān)系,。

29、根據(jù)惠更斯原理可知：波從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,，滿足關(guān)系：,，這就是惠更斯對(duì)波的折射的解釋，與折射定律相吻合,。

29,、水波到達(dá)淺水區(qū)后，傳播方向朝法線方向偏折,，這說(shuō)明水波的傳播速度與水深有關(guān),，淺水區(qū)水波的傳播速度較小

30、波的衍射：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播

31,、只有縫,、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多時(shí)，或者比波長(zhǎng)更小時(shí),，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,，一切波都能發(fā)生衍射,，衍射是波的特有的現(xiàn)象

32、“聞其聲而不見(jiàn)其人”是由于聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng),，能發(fā)生明顯衍射,，而光波的波長(zhǎng)很短，通?？床坏焦獾难苌?。

33、惠更斯原理只能解釋波的傳播方向,，不能解釋波的強(qiáng)度,，所以無(wú)法說(shuō)明衍射現(xiàn)象與狹縫或障礙物的大小的關(guān)系

34、為什么用超聲波定位（俗稱“B超”）,？因?yàn)槌暡ǖ念l率很高,，波長(zhǎng)很短，所以不容易發(fā)生衍射,，即方向性好，目標(biāo)定位很準(zhǔn)確

35,、波的疊加原理：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里,，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng),，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和

36、波的干涉：頻率相同的兩列波疊加,，使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),、某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，這種現(xiàn)象叫波的干涉,，形成的圖樣稱為干涉圖樣

    友情提醒：產(chǎn)生干涉的必要條件是兩列波的頻率必須相同,；振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)交替出現(xiàn)；振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的振幅最大,，但位移有時(shí)可以為零

37,、干涉也是波特有的現(xiàn)象，在操場(chǎng)上安裝兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器,，當(dāng)它們發(fā)出聲音時(shí),，我們?cè)谒鼈兊闹車(chē)邉?dòng)時(shí)會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音，這是聲波的干涉的結(jié)果

38,、多普勒效應(yīng)：波源與觀察者相互靠近或相互遠(yuǎn)離時(shí),，觀察者接收到的波的頻率與實(shí)際頻率不同，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)

39,、當(dāng)波源靠近觀察者時(shí),，觀察者接受到的波的頻率大于實(shí)際頻率,，此情況波的波面將被壓縮，相當(dāng)于波長(zhǎng)變短,；反之,，當(dāng)波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接受到的波的頻率小于實(shí)際頻率,，此情況波的波面將被拉伸,，相當(dāng)于波長(zhǎng)變長(zhǎng)

40、多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用：多普勒測(cè)速儀,；測(cè)量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率,，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照，就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度,；醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波,，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測(cè)出反射波的頻率變化,，就能知道血流的速度,，這種方法俗稱“彩超”

41、與可聞聲相比,，超聲波有兩個(gè)特點(diǎn)：一個(gè)是可以比較容易地產(chǎn)生大功率的超聲波,，一個(gè)是它幾乎沿直線傳播，超聲波的應(yīng)用就是按照這兩個(gè)特點(diǎn)展開(kāi)的

42,、現(xiàn)代的無(wú)線電定位器——雷達(dá)常常是利用超聲波或電磁波工作的

43,、在光的反射和折射中，光路是可逆的

44,、折射率：物理學(xué)中把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),，入射角的正弦與折射角的正弦之比叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，表達(dá)式為：n= (其中θ₁為真空中的角,，θ₂為介質(zhì)中的角,，為介質(zhì)中的光速，c為真空中的光速)

45,、任何介質(zhì)的折射率都大于1,，折射率越大，說(shuō)明該介質(zhì)對(duì)光的折射能力越強(qiáng)

46,、由于光的折射,，人的眼睛常常受騙，河底變淺,；水中的人看岸上的樹(shù)變高

47,、1801年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象,，說(shuō)明光是一種波

48,、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,，當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)時(shí)（即恰好等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)），兩列光在這點(diǎn)相互加強(qiáng),，這里出現(xiàn)亮條紋,；當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，兩列光在這點(diǎn)相互削弱,，這里出現(xiàn)暗條紋

49,、在室內(nèi)打開(kāi)兩盞電燈時(shí)，為什么看不到干涉現(xiàn)象,？這是因?yàn)檫@兩列光波的頻率不同,，也就是說(shuō)這兩盞電燈不是相干光源

50、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中干涉條紋的寬度（即相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距）為

△x= (其中L為雙縫到光屏之間的距離,，d為兩狹縫之間的距離)

51,、光的顏色是由光的頻率決定的，紅,、橙,、黃、綠,、藍(lán),、紫色光的頻率依次增大，波長(zhǎng)減小

52,、白光雙縫干涉時(shí)條紋是彩色的，中央條紋是白色的,，白光是由多種色光組成的

53,、光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象，在光的干涉,、衍射和折射中都能出現(xiàn)光的色散現(xiàn)象

54,、薄膜干涉是薄膜前后兩個(gè)面的反射光發(fā)生了干涉，故只能在反射光的一側(cè)才能看到薄膜干涉現(xiàn)象

55,、肥皂泡看起來(lái)常常是彩色的,，雨后公路積水上面漂浮的油膜，看起來(lái)也是彩色的都是薄膜干涉的結(jié)果

56,、肥皂泡的厚度并不均勻,，不同波長(zhǎng)的光，從肥皂泡的內(nèi)外表面發(fā)射后,，在不同的位置相互加強(qiáng),，所以看起來(lái)是彩色的；鍍膜鏡頭看起來(lái)是有顏色的也是這個(gè)原因,，而且鍍膜的厚度不同,，鏡頭的顏色也不一樣,，為什么？

    友情提醒：增透膜的目的是讓反射光減弱,、透射光增強(qiáng),，它的厚度為光在該膜中波長(zhǎng)的1/4；增反膜恰恰相反,，它的厚度為光在該膜中波長(zhǎng)的1/2

57,、取兩塊質(zhì)量較好的平板玻璃疊在一起，會(huì)看到玻璃片上會(huì)出現(xiàn)干涉條紋,，也是薄膜干涉的結(jié)果（是哪兩個(gè)面的反射光形成的干涉,？），用手指捏住兩塊玻璃加壓,，條紋會(huì)移動(dòng),，這是為什么？

58,、在同一種物質(zhì)中,，不同頻率（波長(zhǎng)）的光波的傳播速度不同，頻率越高（波長(zhǎng)越短）,，則波速越慢,，即在同種物質(zhì)中，可見(jiàn)光中紫光的波速最小,，紅光的波速最大,，

59、同一種物質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同,，紅光最小,，紫光最大

60、各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射,，致使影的輪廓模糊不清,，出現(xiàn)明暗相間的條紋

61、泊松亮斑是圓盤(pán)衍射的結(jié)果,，它有力的證明了光是一種波

62,、橫波有偏振現(xiàn)象，而縱波則沒(méi)有,，這是我們判斷某種波是橫波還是縱波的方法

63,、自然光：太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光,，包含著在垂直與傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光

64,、偏振光：通過(guò)偏振片的光波,，在垂直于傳播方向的平面上,，只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng)

65、光的偏振說(shuō)明光是一種橫波

66,、光的偏振現(xiàn)象并不罕見(jiàn),，除了從太陽(yáng)、電燈等光源直接發(fā)出的光以外,，我們通?？吹降慕^大部分光，都是不同程度的偏振光,；自然光在玻璃,、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí),，反射光和折射光都是偏振光,，入射角變化時(shí)偏振的程度也有所變化

67、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：攝影師在拍攝池中的游魚(yú),、玻璃櫥窗里的陳列物時(shí),，由于水面和玻璃表面的反射光的干擾，景像會(huì)不清楚,，如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片,，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱發(fā)射光而使景像清晰,；電子表的液晶顯示,；立體電影

68、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì),，折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì),，光在光疏介質(zhì)中的傳播速度比光密介質(zhì)中的大，發(fā)生折射時(shí),，光疏介質(zhì)中的角大

69,、當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),，同時(shí)發(fā)生反射和折射,，如果入射角逐漸增大，折射光離法線會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn),，而且越來(lái)越弱,，反射光卻越來(lái)越強(qiáng)

70、全反射：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),，當(dāng)入射角增大到某一角度,，使折射角到達(dá)90⁰時(shí)，折射光完全消失,，只剩下反射光,，這種現(xiàn)象叫全反射

71,、臨界角：使折射角為90⁰時(shí)的入射角     表達(dá)式：sinC=

72、全反射的條件：1,、光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),；2、入射角等于或大于臨界角

73,、全反射實(shí)例：水中或玻璃中的氣泡,，看起來(lái)特別明亮；海市蜃樓

74,、全反射的應(yīng)用：全反射棱鏡（與平面鏡相比,，它的發(fā)射率高，幾乎可達(dá)100%,；由于反射面不必涂敷任何反光物質(zhì),，所以反射時(shí)失真小）,；光導(dǎo)纖維（它由內(nèi)芯與外套兩層組成,，內(nèi)芯的折射率比外套的大，光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射）

75,、光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大,，光纖傳輸還有衰減小、抗干擾性強(qiáng)等多方面的優(yōu)點(diǎn)

76,、1958年,，人類在實(shí)驗(yàn)室里激發(fā)出了一種自然界中沒(méi)有的光，那就是激光

77,、激光的特點(diǎn)：它是一種人工產(chǎn)生的相干光,，具有高度的相干性，能很好的形成干涉（由于激光是相干光,，所以它能像無(wú)線電波那樣進(jìn)行調(diào)制,，用來(lái)傳遞信息，光纖通信就是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物,，電磁波的頻率越高,，它所能攜帶的信息量越大，所以激光可以比無(wú)線電波傳遞更多的信息）,；它的平行度非常好（它可以用來(lái)進(jìn)行精確的測(cè)距,，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)出一個(gè)極短的激光脈沖，測(cè)量發(fā)射脈沖與收到反射回波的時(shí)間間隔,，就可以求出目標(biāo)的距離,，激光測(cè)距雷達(dá)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的，多用途的激光雷達(dá)還可以根據(jù)多普勒效應(yīng)測(cè)出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度；由于平行度好,，激光可以會(huì)聚到很小的一點(diǎn),，可以讀出光盤(pán)上記錄的信息，由于會(huì)聚點(diǎn)很小,，光盤(pán)記錄信息的密度很高）,；它的亮度高（即能量大）（可以利用激光束來(lái)切割、焊接以及在很硬的材料上打孔,，醫(yī)學(xué)上可以用它做“光刀”進(jìn)行手術(shù)治療）

78,、全息照片的拍攝利用了光的干涉原理，要求參考光和物光有很高的相干性,，激光剛好

79,、麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

80,、電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度與電磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直,，而且二者均與波的傳播方向垂直，故電磁波是橫波

81,、麥克斯韋預(yù)言了電磁波在真空中的傳播速度等于光速c,，赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波,，人們?yōu)榱思o(jì)念他,，把頻率的單位定為赫茲

82、要有效地發(fā)射電磁波,，電磁電路必須具有以下特點(diǎn)：第一,，要有足夠高的振蕩頻率；第二,，振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間,，這樣才能有效地把能量輻射出去

83、電磁波的發(fā)射和接收過(guò)程：調(diào)制（調(diào)頻FM或調(diào)幅AM）    發(fā)射     傳播     調(diào)諧      接收      解調(diào)（調(diào)幅波也叫檢波）     獲得聲音或圖象

84,、技術(shù)上把波長(zhǎng)大于1mm（頻率低于300GHz）的電磁波稱為無(wú)線電波,，不同波段的無(wú)線電波的傳播特點(diǎn)不一樣，發(fā)射,、接收所用的設(shè)備和技術(shù)也不同,，因此有不同的用途

85、雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備,，它利用的是微波

86,、按波長(zhǎng)（減?。┗蝾l率（增大）的順序,，電磁波分為無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光,、紫外線,、X射線、γ射線

87,、無(wú)線電波用于通信和廣播,，

88、所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線,，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強(qiáng),；人的肉眼看不見(jiàn)紅外線，但能夠感受它

89,、可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在700nm~400nm之間,，陽(yáng)光是由各種色光組成的

90、天空為什么是亮的,，因?yàn)榇髿獍殃?yáng)光向四面八方散射,；在沒(méi)有大氣的太空，即使太陽(yáng)高懸在空中,，它周?chē)奶炜找彩呛诎档?；由于波長(zhǎng)較短的光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光更容易被散射，所以天空看起來(lái)是藍(lán)色的,；大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的光的吸收也比較強(qiáng),，傍晚的陽(yáng)光在穿過(guò)厚厚的大氣層時(shí)，藍(lán)光,、紫光大部分被吸收掉了,，剩下紅色、橙光透過(guò)大氣射入我們的眼睛,，所以傍晚的陽(yáng)光比較紅

91,、波長(zhǎng)范圍在5nm~370nm之間的電磁波是紫外線；它具有較高的能量,，足以破壞細(xì)胞核中的物質(zhì),，因此可以利用它來(lái)滅菌消毒；許多物質(zhì)在紫外線的照射下會(huì)發(fā)出熒光,，根據(jù)這一點(diǎn)可以設(shè)計(jì)防偽措施（在紫外線的照射下,，該物質(zhì)的原子將向高能級(jí)躍遷，然后又向低能級(jí)躍遷后發(fā)出可見(jiàn)光）

92,、X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用,，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變；X射線能夠穿透物質(zhì),，可以用來(lái)檢查人體內(nèi)部器官,；在工業(yè)上，利用它檢查金屬零件內(nèi)部的缺陷；機(jī)場(chǎng)等地進(jìn)行安全檢查時(shí),，X射線能輕而易舉地窺見(jiàn)箱內(nèi)的物品

93,、波長(zhǎng)最短的電磁波是γ射線，它具有很高的能量,，它能破壞生命物質(zhì),，可以摧毀病變的細(xì)胞，用來(lái)治療某些癌癥,；它的穿透能力很強(qiáng),，也可用于探測(cè)金屬部件內(nèi)部的缺陷

94、微波爐的工作應(yīng)用了電磁波中的微波,，食物中的水分子在微波的作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇,，溫度升高，內(nèi)能增加,；增加的能量是微波給它的,，可見(jiàn)電磁波的確具有能量，電磁波是物質(zhì)存在的一種形式

95,、陽(yáng)光從太陽(yáng)輻射出來(lái),，其中含有可見(jiàn)光，還有無(wú)線電波,、紅外線,、紫外線、X射線,、γ射線,；太陽(yáng)輻射的能量集中在可見(jiàn)光、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域,，而黃綠光附近,，輻射的能量最強(qiáng)。我們的眼睛正好對(duì)這個(gè)區(qū)域的電磁波輻射最敏感

96,、黑體輻射的研究催生了量子理論,，而當(dāng)光速問(wèn)題的烏云散盡，迎來(lái)的則是相對(duì)論

97,、伽利略相對(duì)論原理：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的（或任何慣性參考系都是平權(quán)的）

98,、麥克耳孫——莫雷實(shí)驗(yàn)表明：不論光源與觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是一樣的

99,、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)：（1）狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中,，一切物理定律都是相同的；（2）光速不變?cè)恚赫婵罩泄馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的,，即光速與光源,、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系

100,、“同時(shí)”的相對(duì)性：站在高速運(yùn)動(dòng)的火車(chē)上的乘客看到的兩事件是同時(shí)發(fā)生的，但是地面上的人看到的卻不是同時(shí)發(fā)生的

101,、“長(zhǎng)度”的相對(duì)性：運(yùn)動(dòng)的物體的長(zhǎng)度變短，這種長(zhǎng)度的變短是相對(duì)的

102,、“時(shí)間間隔”的相對(duì)性：由于飛船在運(yùn)動(dòng),，船上的一切物理、化學(xué)過(guò)程和生命過(guò)程都變慢了,，而飛船上的人沒(méi)有這種感覺(jué),，他們反而認(rèn)為地面上的時(shí)間進(jìn)程比飛船上的慢

103、相對(duì)論的時(shí)空觀：經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為空間和時(shí)間是脫離物質(zhì)而存在的,，是絕對(duì)的,，空間與時(shí)間之間也是沒(méi)有聯(lián)系的；相對(duì)論則認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)

104,、牛頓力學(xué)僅適用于宏觀,、低速的物體，微觀物體的研究需要量子力學(xué),，高速物體的研究則需要相對(duì)論

105,、根據(jù)相對(duì)論，運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量將增大,。微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度很高,，它的質(zhì)量明顯大于靜止質(zhì)量，這個(gè)現(xiàn)象必須考慮,，如回旋加速器中被加速的粒子,，在速度增大后質(zhì)量增大，因此做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變大,，它的運(yùn)動(dòng)與加在D形盒上的交變電壓不再同步,，回旋加速器粒子的能量因此受到了限制

106、愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程：E=mc²,，質(zhì)量虧損：△E=△mc²

107,、廣義相對(duì)性原理：在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的

107,、廣義相對(duì)論的等效原理：一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)

108,、廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論：（1）物質(zhì)的引力使光線彎曲；（2）引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別,，在強(qiáng)引力的星球附近,，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢；（3）引力紅移（如矮星表面的引力很強(qiáng),，那里的原子發(fā)光的頻率比同種原子在地球上發(fā)光的頻率低,，看起來(lái)應(yīng)該偏紅）

高三物理選修3-5知識(shí)梳理

1,、  最先提出動(dòng)量具有守恒性思想的是法國(guó)科學(xué)家笛卡兒，但他忽略了動(dòng)量的方向性,，牛頓把他的定義做了修改,，而明確地用質(zhì)量與速度的乘積定義動(dòng)量，即,；動(dòng)量是矢量,，它的方向與速度方向相同；它與動(dòng)能的關(guān)系是：,，但動(dòng)能是標(biāo)量,。它們變化的關(guān)系是：物體的動(dòng)量變化，動(dòng)能不一定變化（因?yàn)榭赡苤皇欠较蜃兓?；物體的動(dòng)能變化,，則動(dòng)量一定變化（因?yàn)樗拇笮“l(fā)生了變化）

2、  動(dòng)量守恒定律：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,，或者所受外力的矢量和為零,，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，即動(dòng)量守恒

3,、  動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)不受力,；或所受外力的矢量和為零；或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力且外力作用時(shí)間很短,；或外力在某方向的矢量和為零,，該方向的動(dòng)量守恒

4、  動(dòng)量守恒定律的適用范圍：它是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,，它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域,，對(duì)微觀、高速的物體同樣適用（牛頓定律不再適用）

5,、  碰撞：碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒的碰撞叫彈性碰撞,；機(jī)械能不守恒的碰撞叫非彈性碰撞；機(jī)械能損失最大的碰撞叫完全非彈性碰撞（碰后粘在一起）,；微觀粒子間的碰撞是彈性碰撞

6,、  彈性碰撞后的速度推導(dǎo)：設(shè)兩物體的質(zhì)量分別為m₁和m₂，碰前的速度分別為,，碰撞后兩物體的速度分別為 ,，則由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得

                   ①                   

      ②

由①得           ③

由②得        ④

③④相除得              ⑤

由①和⑤得

  ⑥         ⑦

注意兩點(diǎn)：（1）當(dāng)m₁=m₂時(shí)          （交換速度）

                       （2）當(dāng) 時(shí)，   

7,、散射：與宏觀物體碰撞不同的是,，微觀粒子相互接近時(shí)并不發(fā)生直接接觸，故微觀粒子的碰撞又叫散射

8,、反沖：一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分,，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象叫反沖,。章魚(yú)的運(yùn)動(dòng)利用了反沖的原理,；噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行也應(yīng)用了反沖的原理，它們都是靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度的,，現(xiàn)代的噴氣式飛機(jī)的飛行速度能夠超過(guò)1000m/s

9,、火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比叫做火箭的質(zhì)量比，這個(gè)參數(shù)一般小于10,，否則火箭結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就成了問(wèn)題,，但是,，這樣的火箭還是達(dá)不到發(fā)射人造地球衛(wèi)星的7.9m/s的速度,；為了解決這個(gè)問(wèn)題，蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基提出了多級(jí)火箭的概念,，實(shí)際應(yīng)用中的火箭一般不會(huì)超過(guò)四級(jí),，因?yàn)榧?jí)數(shù)太多時(shí)，連接機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)增加得很多,，工作的可靠性也會(huì)降低

10,、1964年6月，我國(guó)自行研制的運(yùn)載火箭首次升空,，1970年4月24日,，我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星一次發(fā)射成功，我國(guó)的火箭技術(shù)已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列

11,、人造地球衛(wèi)星的發(fā)射軌道盡可能在赤道附近,，且發(fā)射方向和地球自轉(zhuǎn)方向一致（why?）

12、要使物體的動(dòng)量發(fā)生一定的變化,，可以用較大的力作用較短的時(shí)間,，也可以用較小的力作用較長(zhǎng)的時(shí)間

13、我們周?chē)囊磺形矬w都在輻射電磁波,，這種輻射與物體的溫度有關(guān),，所以叫做熱輻射，熱輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體的溫度而有所不同,，這是熱輻射的一種特性

14,、常溫下我們看到的物體的顏色就是反射光所致；一些物體在光線照射下看起來(lái)比較黑,，就是因?yàn)樗针姶挪ǖ哪芰?qiáng),，而反射電磁波的能力弱；如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射,，這種物體就是絕對(duì)黑體,，簡(jiǎn)稱黑體

15,、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：隨著溫度的升高，一方面,，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加,；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)

16,、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的解釋：德國(guó)的維恩,、英國(guó)的瑞利分別提出了輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的理論公式；維恩公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近,，在長(zhǎng)波區(qū)則與實(shí)驗(yàn)偏離很大,；瑞利公式在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，但在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符,，不但不符,，而且當(dāng)波長(zhǎng)趨于零時(shí)，輻射為無(wú)窮大,，這是荒謬的,，由于波長(zhǎng)很小的輻射處在紫外線波段，故該荒謬的結(jié)果被認(rèn)為是物理學(xué)理論的災(zāi)難,，當(dāng)時(shí)被成為“紫外災(zāi)區(qū)”

17,、為了很好地解釋黑體輻射，普朗克提出了“能量子”的說(shuō)法,，他認(rèn)為振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍（即能量是量子化的,，而不是連續(xù)的），這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫做能量子,，即ε=hυ（υ為電磁波的頻率,，h為普朗克常量，h=6.63×10^-34J·s）

18,、“明朗的天空中還有兩朵小小的,、令人不安的烏云”，其中一朵烏云與黑體輻射有關(guān)（它的研究導(dǎo)致量子論的出現(xiàn)）,，另一朵與光的速度有關(guān)（它的研究導(dǎo)致了相對(duì)論的出現(xiàn)）

19,、借助于能量子的假說(shuō)，普朗克得出了黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式,，與實(shí)驗(yàn)符合得很好

20,、光電效應(yīng)：照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象（逸出的電子是原子核外層的電子,，而β衰變中的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變而來(lái)的）

21,、赫茲在研究電磁波的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象，這是最早發(fā)現(xiàn)的該現(xiàn)象；德國(guó)的P·

勒納德,、英國(guó)的J．J．湯姆生等相繼進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,，證實(shí)了這個(gè)現(xiàn)象

22、光電效應(yīng)的結(jié)果：（1）存在著飽和電流,，入射光越強(qiáng),，飽和電流越大；（2）存在著遏止電壓（使光電流減小到零的反向電壓）和截止頻率（或極限頻率）（入射光的頻率低于極限頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng),，不同的金屬的極限頻率不同）,；（3）效應(yīng)具有瞬時(shí)性

23、逸出功：使電子脫離某種金屬所做的功的最小值,，叫做這種金屬的逸出功

24,、愛(ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為υ的光的能量子為hυ,，這些能量子叫光子,；愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：hυ=E_k+W₀

    （1）光電子的初動(dòng)能E_k與入射光的頻率υ成線性關(guān)系，與光強(qiáng)無(wú)關(guān),，只有當(dāng)hυ＞W(wǎng)₀時(shí),，才有光電子逸出,，就是光電效應(yīng)的截止頻率

    （2）電子一次性吸收光子的全部能量,，不需要積累能量的時(shí)間，光電流自然幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的

    （3）光強(qiáng)較大時(shí),，包含的光子數(shù)較多,，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子多，因而飽和電流大,，所以飽和電流與光強(qiáng)成正比

25,、光電效應(yīng)顯示了光的粒子性

26、一個(gè)重要關(guān)系式：（其中U_C為遏止電壓,，W₀為逸出功）（如何推導(dǎo),？）

27、光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,，因而傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象

28,、康普頓效應(yīng)：石墨對(duì)X射線散射時(shí)，在散射的X射線中,，除了與入射波長(zhǎng)相同的成分λ₀外,，還有波長(zhǎng)大于λ₀的成分，這個(gè)現(xiàn)象叫——,；他的學(xué)生中國(guó)的留學(xué)生吳有訓(xùn)測(cè)試了多種物質(zhì)對(duì)X射線的散射,，證實(shí)了該效應(yīng)的普遍性

29、康普頓用光子的概念十分成功地解釋了這種效應(yīng)：X射線的光子具有動(dòng)量,，當(dāng)它與晶體中的電子碰撞時(shí)要遵守能量守恒和動(dòng)量守恒,，解得散射光波波長(zhǎng)的變化值△λ與實(shí)驗(yàn)相吻合

30,、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性的一面，前者表明光子具有能量,，后者表明光子除了能量之外還有動(dòng)量

31,、光子質(zhì)量是它的相對(duì)論質(zhì)量（），由于它不能靜止下來(lái),，所以它沒(méi)有靜止質(zhì)量

32,、光子的動(dòng)量：為（如何推導(dǎo)？p=mc）在康普頓效應(yīng)中,，當(dāng)入射的光子與晶體中的電子碰撞時(shí),，要把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因而光子動(dòng)量變小,，所以波長(zhǎng)變大

33,、ε=hυ和 是描述光的性質(zhì)的基本關(guān)系式，能量ε和動(dòng)量是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量,；波長(zhǎng)λ或頻率υ是描述物質(zhì)的波動(dòng)性的典型物理量,；普朗克常量h架起了粒子性與波動(dòng)性之間的橋梁

34、法國(guó)的德布羅意把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子,，他提出假設(shè)：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性,，能量和動(dòng)量跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率和波長(zhǎng)之間同樣遵循光波的關(guān)系，這種波后來(lái)叫德布羅意波,，也叫物質(zhì)波

35,、德國(guó)物理學(xué)家勞厄提議，利用晶體中排列規(guī)則的物質(zhì)微粒作為衍射光柵,，來(lái)檢驗(yàn)X射線的波動(dòng)性，實(shí)驗(yàn)獲得了成功,，證實(shí)了X射線就是波長(zhǎng)為十分之幾納米的電磁波

36、戴維孫和G．P．湯姆孫分別利用晶體做了電子束衍射的實(shí)驗(yàn),，得到它的衍射圖樣，從而證實(shí)了電子的波動(dòng)性

37,、宏觀物體的質(zhì)量比微觀粒子大得多,，它們運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量很大,，故它們對(duì)應(yīng)的德布羅意波的波長(zhǎng)就很小，所以根本無(wú)法觀察到它的波動(dòng)性

38、衍射現(xiàn)象限制了光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng),，電子顯微鏡的分辨率比較高，是由于電子被加速,，它的動(dòng)量很大，它的德布羅意波的波長(zhǎng)很短,，衍射的影響就小多了；由于電壓越高電子最終獲得的動(dòng)量越大,，它的波長(zhǎng)越短,，分辨本領(lǐng)也就越強(qiáng)，所以電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)大小常用它的加速電壓來(lái)表示,；如果顯微鏡用質(zhì)子流，它們加速后的速度相同,，則它的分辨本領(lǐng)比電子顯微鏡更高

39,、任意時(shí)刻的確定位置和速度以及時(shí)空中的確定軌道,，是經(jīng)典物理學(xué)中粒子運(yùn)動(dòng)的基本特征,；與經(jīng)典的粒子不同，經(jīng)典的波在空間中是彌散開(kāi)來(lái)的,，其特征是具有頻率和波長(zhǎng),，也就是具有時(shí)空的周期性；可見(jiàn),，在經(jīng)典物理學(xué)中,，波和粒子是兩種不同的研究對(duì)象，具有非常不同的表現(xiàn)

40,、光的波動(dòng)性不是光子之間的相互作用引起的,，而是光子自身固有的性質(zhì)；德國(guó)的玻恩指出：一個(gè)光子通過(guò)狹縫后雖然不能肯定該光子落到哪一點(diǎn),，但由屏上各處明暗不同可知,，光子落到各點(diǎn)的概率是不一樣的，落在明紋處的概率大，落在暗紋處的概率小,，可見(jiàn)，光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過(guò)波動(dòng)的規(guī)律確定,，所以說(shuō),，光波是一種概率波；對(duì)于電子和其他微觀粒子,，由于同樣具有波粒二象性,，所以與它們相聯(lián)系的物質(zhì)波也是概率波

41、單縫衍射時(shí),，屏上各點(diǎn)的亮度實(shí)際上反映了粒子到達(dá)這點(diǎn)的概率

42,、為了更準(zhǔn)確地測(cè)定通過(guò)狹縫的粒子的位置,，我們可以選用更窄的狹縫，但是狹縫越窄,，屏上中央亮紋就越寬,，這表明，盡管更窄的狹縫可以更準(zhǔn)確地測(cè)得粒子的位置,，但粒子動(dòng)量的不確定量卻更大了

43,、不確定性關(guān)系：如果以△x表示粒子位置的不確定量，以△p表示粒子在x方向上的動(dòng)量的不確定量,，則有△x△p≥ （其中h是普朗克常量）

44、在微觀物理學(xué)中,，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動(dòng)量，因而也就不可能用“軌跡”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng),；我們雖然不可能準(zhǔn)確地知道單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)情況,，但是我們可以準(zhǔn)確地知道大量粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律

45、通常情況下,，氣體是不導(dǎo)電的,；但在強(qiáng)電場(chǎng)中，氣體能夠被電離而導(dǎo)電

46,、J．J．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,，其子G．P．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子的衍射現(xiàn)象

47、電子電荷的精確測(cè)定是在1910年由密立根通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”做出的

48,、湯姆孫的原子模型：原子是一個(gè)球體,，正電荷彌漫性地均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子鑲嵌其中,。人稱“西瓜模型”或“棗糕模型”,，α粒子散射實(shí)驗(yàn)完全否定了該模型

49、英國(guó)的盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生蓋革和馬斯頓進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究,，將α粒子打到金箔上,，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后,，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但是少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90⁰

50,、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量,，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng),；該結(jié)構(gòu)可以很好地解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)的結(jié)果

51、由不同元素對(duì)α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以確定各種元素原子核的電荷Q,，還可以估計(jì)核的半徑,；一般的原子核,，核的半徑的數(shù)量級(jí)為10^-15m,，而整個(gè)原子半徑的數(shù)量級(jí)是10^-10m

52、原子光譜有線狀譜和連續(xù)譜,，還有發(fā)射光譜和吸收光譜；各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜,，說(shuō)明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光，這些亮線稱為原子的特征譜線（或吸收光譜中的暗線）

53,、德國(guó)的基爾霍夫解釋了太陽(yáng)光譜中暗線的含義，當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)太陽(yáng)的高層大氣射向地球時(shí),，太陽(yáng)高層大氣含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線的光，然后再發(fā)射出去,，所以到達(dá)地球的這些譜線看起來(lái)就弱了,，這樣就形成了明亮背景下的暗線,；由他開(kāi)創(chuàng)的光譜分析方法，對(duì)鑒別化學(xué)元素有著巨大的意義

54,、許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜研究是探究原子結(jié)構(gòu)的重要途徑之一

55,、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了粒子的散射實(shí)驗(yàn)，但是經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

56,、玻爾的原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)：（1）軌道量子化與定態(tài)（電子的軌道是量子化的，電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的,，不產(chǎn)生電磁輻射；原子的能量是量子化的,，這些量子化的能量值叫能級(jí)，原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)叫定態(tài),，能量較低的狀態(tài)叫基態(tài)，其他的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)）,；（2）頻率條件（當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí),，吸收或放出的光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即,，電離除外）

57、玻爾理論的一個(gè)重要假設(shè)是原子能量的量子化,，光譜測(cè)量發(fā)現(xiàn)了電磁波發(fā)射或吸收的分立特征，從而證實(shí)了原子中分立的能級(jí)的存在,。激發(fā)原子的手段不只是讓它吸收電磁輻射，還有加熱或使粒子碰撞等方式,，因此，用其他方法也應(yīng)該能證明原子能量的量子化現(xiàn)象,，弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)就是其中之一，他們證實(shí)了汞原子內(nèi)存在的量子態(tài)

58,、玻爾模型的局限性：他第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,，但是對(duì)于稍微復(fù)雜一點(diǎn)的原子如氦原子，玻爾理論就無(wú)法解釋它的光譜

59,、實(shí)際上,，原子中電子的坐標(biāo)沒(méi)有確定的值,，我們只能說(shuō)某時(shí)刻電子在某處附近單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率是多少，而不能把電子的運(yùn)動(dòng)看做一個(gè)具有確定坐標(biāo)的質(zhì)點(diǎn)的軌道運(yùn)動(dòng),，我們可以用電子云來(lái)描述電子的運(yùn)動(dòng)

60、人們從破解天然放射現(xiàn)象,，從而逐漸認(rèn)識(shí)原子核的內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)的

61、法國(guó)的貝可勒爾首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,，瑪麗·居里和皮埃爾·居里對(duì)鈾和含鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究,，發(fā)現(xiàn)了兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線的新元素釙和鐳

62,、物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素,，原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線,；原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線,。放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象,，叫天然放射現(xiàn)象

63,、射線撞擊途中遇到的原子并將其部分能量轉(zhuǎn)移給原子的核外電子,，使這個(gè)電子脫離核的束縛成為自由電子，這樣的過(guò)程叫電離,，射線的上述作用叫做電離作用

64、α射線是高速氦核流,，它的速度可以達(dá)到光速的1/10，它的電離能力最強(qiáng),，而穿透能力最弱,，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把她擋?。沪律渚€是高速電子流,，它的速度可達(dá)光速的99%，它的電離作用較弱,，貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板,；γ射線是能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短,，在10^-10m以下，它的電離作用最小,，但貫穿本領(lǐng)最強(qiáng),，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土

65,、如果一種元素具有放射性，無(wú)論它是以單質(zhì)存在,，還是以化合物存在，都具有放射性,，放射性的強(qiáng)度也不受溫度,、外界壓強(qiáng)的影響,。由于元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子,，這表明射線與核外電子無(wú)關(guān)，從而說(shuō)明射線來(lái)自原子核,，原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的

66,、盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，從氮原子核中打出了質(zhì)子,，核反應(yīng)式為：

         ,；他的學(xué)生查德威克發(fā)現(xiàn)了中子：     

67、質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子,，原子核的電荷數(shù)等于原子核中質(zhì)子的數(shù)目，用“Z”表示,；原子核的質(zhì)量數(shù)為原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的總和（即核子數(shù)），用“A”表示；原子核常用符號(hào)表示,，原子核的電荷數(shù)不是它所帶的電荷量質(zhì)量數(shù)也不是它的質(zhì)量

68,、原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目,，也決定了電子在核外分布的情況,，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因此,，同位素（質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子核）具有相同的化學(xué)性質(zhì)

69、衰變：原子核放出α粒子或β粒子,，這種變化叫衰變,，原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒

70,、α衰變：       +

71,、β衰變：       + ,，該衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,，轉(zhuǎn)化方程為：         

72,、原子核的能量也跟原子的能量一樣，其變化是不連續(xù)的,，也只能取一系列不連續(xù)數(shù)值，因此也存在著能級(jí),，同樣是能級(jí)越低越穩(wěn)定。原子核發(fā)生衰變時(shí)常常伴隨著能量的產(chǎn)生,，以γ光子的形式輻射出來(lái)，因此,，γ射線經(jīng)常是伴隨著α射線和β射線產(chǎn)生的

73,、半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間,；它表示衰變的快慢

74、衰變是微觀世界里原子核的行為,，而微觀世界規(guī)律的特征之一在于“單個(gè)的微觀事件是不可預(yù)測(cè)的”,，故對(duì)于一個(gè)特定的放射性物質(zhì)的原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率,，而不知道它將何時(shí)發(fā)生衰變,；然而，量子理論可以對(duì)大量原子核的行為做出統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),，放射性元素的半衰期，描述的就是這樣的統(tǒng)計(jì)規(guī)律

75,、半衰期是由核內(nèi)部自身的因素決定的,，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都沒(méi)有關(guān)系,。

76、半衰期的應(yīng)用：碳14測(cè)年技術(shù)

77,、探測(cè)射線的方法：射線有如下效應(yīng)：（1）粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心,，過(guò)飽和汽會(huì)產(chǎn)生云霧,，過(guò)熱液體會(huì)產(chǎn)生氣泡,；（2）使照相底片感光,；（3）使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光

78,、威耳遜云室：α粒子的質(zhì)量比較大,，在氣體中飛行時(shí)不易改變方向,，由于它的電離本領(lǐng)大,，沿途產(chǎn)生的離子多,，所以它在云室中的徑跡直而粗；β粒子的質(zhì)量小,，跟氣體碰撞時(shí)容易改變方向,，并且電離本領(lǐng)小，沿途產(chǎn)生的離子少,，所以它在云室中的徑跡比較細(xì)，而且常常彎曲,；γ粒子的電離本領(lǐng)更小,，在云室中一般看不到它的徑跡,。

79,、氣泡室：原理同云室,，所不同的是氣泡室里裝的是液體

80,、蓋革-米勒計(jì)數(shù)器：不同的射線在計(jì)數(shù)器中產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同,，因此只能用來(lái)計(jì)數(shù),，不能區(qū)分射線的種類，此外,，如果同時(shí)有大量粒子,，或兩個(gè)粒子射來(lái)的時(shí)間間隔小于200μs，它也不能區(qū)分它們

81,、核反應(yīng)：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程,；在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均守恒,；盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變

82、放射性同位素的應(yīng)用：（1）工業(yè)部門(mén)可以使用射線來(lái)測(cè)厚度——根據(jù)射線的穿透能力,；（2）輻射煙霧報(bào)警器,；（3）用于治療癌癥（人體組織對(duì)射線的耐受能力是不同的，細(xì)胞分裂越快的組織,，它對(duì)射線的耐受能力就越弱）,；（4）γ射線育種,；（5）γ射線消毒,、保鮮；（6）作為示蹤原子

83,、核力的特點(diǎn)：（1）核力是強(qiáng)相互作用（強(qiáng)力）的一種表現(xiàn),，在它的作用范圍內(nèi)，核力比庫(kù)侖力大得多,；（2）核力是短程力,，作用范圍在1.5×10^-15m之內(nèi),，核力在大于0.8×10^-15m時(shí)表現(xiàn)為吸引力，且隨距離增大而減小,，而在距離小于0.8×10^-15m時(shí),，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會(huì)融合在一起,；（3）每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性。至今,，人們對(duì)核力的了解還很不夠

84,、弱相互作用（弱力）是引起原子核β衰變的原因，它也是短程力,，其力程比強(qiáng)力更短,，為10^-18m，作用強(qiáng)度則比電磁力小

85,、四種基本相互作用：電磁力,、萬(wàn)有引力、強(qiáng)相互作用和弱相互作用

86,、自然界中較輕的原子核,，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對(duì)于較重的原子核,，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素,，兩者相差越多,，這個(gè)現(xiàn)象能夠用核力與電磁力的不同特點(diǎn)來(lái)解釋。在宇宙演化的過(guò)程中,，各種粒子有機(jī)會(huì)進(jìn)行各種組合,，但那些不穩(wěn)定的組合很快就瓦解了，只有200多種穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地流了下來(lái)

87,、原子核是核子結(jié)合在一起構(gòu)成的,，要把它們分開(kāi)，需要能量,，這個(gè)能量叫做原子的結(jié)合能

    友情提醒：結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量,，而是為把核子分開(kāi)而需要的能量，也就是核子結(jié)合成原子核時(shí)發(fā)出的能量

88,、原子核越大,，它的結(jié)合能越高，故有意義的是它的結(jié)合能與核子數(shù)之比,，稱為比結(jié)合能,，也叫平均結(jié)合能,，比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,，原子核越穩(wěn)定,；中等大小的核的比結(jié)合能最大，這些核最穩(wěn)定

89,、質(zhì)量虧損：△m=m_前-m_后,，原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，表明的確存在著原子核的結(jié)合能,；使較重的核分裂成中等大小的核,，或把較小的核合并成中等大小的核，核子的比結(jié)合能都會(huì)增加,，這樣都可以釋放出能量

90,、原子彈是利用重核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)制成的，在極短時(shí)間內(nèi)能夠釋放大量核能,，發(fā)生猛烈爆炸,；原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也可以在人工控制下進(jìn)行，當(dāng)前普遍使用的是“熱中子（慢中子）核反應(yīng)堆,，中子的速度不能太快,，必需要減速，常用的慢化劑有石墨,、重水和普通水（也叫輕水）,；為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目以控制反應(yīng)速度，還需要在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒,，它吸收中子的能量很強(qiáng),，稱之為控制棒；為了防止發(fā)射性污染,，在反應(yīng)堆的外面需要修建很厚的水泥層,，核反應(yīng)堆中的核廢料需要裝入特制的容器內(nèi)，深埋地下

91,、核聚變又叫熱核反應(yīng),，即它必需在很高溫度下才能發(fā)生；太陽(yáng)的巨大能量就是核聚變產(chǎn)生的,；氫彈首先由普通炸藥引爆原子彈,，再由原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核爆炸

92、核變化有四種：人工轉(zhuǎn)變（如質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)）,；衰變,；核裂變；核聚變

93,、本部分常常和動(dòng)量守恒綜合在一起,，微觀粒子間的碰撞都是彈性碰撞,，故動(dòng)量和能量都守恒，列式時(shí)質(zhì)量虧損可以忽略

94,、由于質(zhì)量虧損而釋放的能量的計(jì)算的一般步驟：（1）先求質(zhì)量虧損,，即△m=m_前-m_后，（單位可能是kg,，也可能是u）,；（2）寫(xiě)表達(dá)式：△E=△mc²；（3）將△m代入上式計(jì)算（若質(zhì)量單位是kg,，則△E=△mc²,，能量單位為J；若質(zhì)量單位是u,，則由1u相當(dāng)于931MeV的能量,，則△E=△m×931MeV/u，能量的單位是MeV,，它和J之間的關(guān)系為：1MeV=1.6×10^-13J）