物理选修 高中物理选修3-5知识总结

(1)任何一种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有光电效应，而低于极限频率的光不能有光电效应。

②光电子的最大初始动能与入射光强度无关，光随入射光频率的增加而增加。

(3)频率大于极限的光照射金属时，光流强度(反映单位时间内发射的光电子数)与入射光强度成正比。

(4)金属被照亮，光电子的发射一般不超过10-9秒。

3.波动理论光电效应的难点

根据波动理论，光的能量，即光的强度是由光波的振幅决定的，与光的频率无关，所以波动理论很难解释上述实验规则的① ② ④。

4.光子理论

(1)量子理论:1900年德国物理学家普朗克提出电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一个接一个的，每个电磁波的能量。

⑴光子理论:爱因斯坦在1905年提出，空之间传播的光也是不连续的，但是有一部分，每一部分都叫光子，光子的能量与光的频率成正比。那就是:。

其中v是电磁波的频率，h是普朗克常数:

5.用光子理论解释光电效应

金属中自由电子获得光子后动能增加。当作用大于移除功时，电子可以从金属表面分离。入射光频率越大，光子能量越大，电子获得的能量越大，飞出时的最大初始函数越大。

6.

4.光的波粒二象性；物质波

光表现出挥发性和粒子性。大量光子表现出很强的波动性，少量光子表现出很强的粒度性；高频光子表现出很强的粒子性质，而低频光子表现出很强的涨落。

物理粒子也有波动性，叫做德布罗意波，也叫物质波。满足以下关系:

从光子的概念来看，光波是概率波。

第十八章原子结构

第一，核结构模型

1、电子的发现和汤姆逊原子模型:

(1)电子的发现:1897年，英国物理学家汤姆逊对阴极射线进行了一系列研究，从而发现了电子。

电子的发现表明原子具有精细结构，从而打破了原子不能再分离的观念。

(2)汤姆逊原子模型:1903年，汤姆逊假设一个原子是一个带电的球，它的正电荷均匀分布在整个球内，而带负电的电子则嵌在正电荷内。

2.粒子散射实验和核结构模型

(1)粒子散射实验:卢瑟福和他的助手盖革和马斯顿于1909年完成。

①设备:如下图

r称为里德堡常数，这个公式就变成了巴尔默公式。

除了巴尔末体系，后来在红外和紫光区发现的氢光谱的其他谱线也满足类似巴尔末公式的关系。

氢原子的光谱是线性光谱，具有离散特性，无法用经典电磁理论解释。

第三，原子的能级

玻尔的原子模型；

1.核结构模型与经典电磁理论的矛盾(两个方面)

A.电子围绕原子核的圆周运动是一种加速运动。根据经典理论，加速的电荷会不断向周围发射电磁波，电子的能量会不断减少，最后电子会落在原子核上，这与原子通常是稳定的这一事实相矛盾。

B.电子绕原子核旋转时所辐射的电磁波频率，应该等于电子绕原子核旋转的频率。随着旋转轨道不断变小，电子辐射的电磁波频率也应该不断变化。所以按照这个推理，原子光谱应该是连续光谱，这与原子光谱是线性光谱的事实是矛盾的。

2.玻尔理论

以上两个矛盾说明经典电磁理论已经不适用于原子系统。玻尔受到光谱学成就的启发，利用普朗克的能量量化概念提出了三个假说:

①稳态假说:原子只能处于一系列不连续的能态，其中原子是稳定的。虽然电子做加速运动，但它们不向外辐射能量。这些状态称为稳态。

②跃迁假说:当一个原子从一个稳态(让能量为Em)跃迁到另一个稳态(让能量为En)时，它辐射吸收一定频率的光子，光子的能量由两个稳态的能量差决定，即HV = em-en

③轨道量子化假设原子的不同能态对应电子的不同轨道。原子的能量是不连续的，所以电子的可能轨道分布也是不连续的。

3.波尔的氢子模型:

①氢原子的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三个假设的基础上，利用经典电磁理论和牛顿力学，计算了氢原子核外电子各可能轨道的半径，以及电子在各轨道运行时原子的能量(包括电子的动能和原子的热能)。)

②氢原子能级图:氢原子各稳态的能量值称为氢原子能级。根据能量的大小，能量水平图由图形开口图像表示。

n=1的稳态称为基态。n=2或更多的稳态称为激发态。

(3) chadwick用α粒子轰击铍核发射中子；

(4)居里夫人发现了正电子；

⑸轻核聚变:

6.重核裂变:

2.记住一些粒子的符号

3.注意，在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的。

在处理核反应方程的相关问题时，只要达到以上几点，问题就能顺利解决。

5.重核裂变；核聚变

释放核能的方法——裂变和聚变

1.裂变反应:

①裂变:一个重核在一定条件下转变成两个中等质量核的反应，称为原子核的裂变反应。例如:

(2)链式反应:裂变反应产生的中子被其他铀核浮起继续反应。

链式反应的条件:临界体积，极高温度。

③

2.聚变反应:

(1)聚变反应:轻核聚合成重核的反应称为聚变反应。例如:

②当一个氘和一个氚核结合形成一个氦核(同时释放一个中子)时，释放出17.6MeV的能量，每个核释放的平均能量大于3MeV。比列车反应中每个原子核释放的平均能量大3-4倍。

③融合反应条件；几百万摄氏度。

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