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物理選修3-5 知識點總結(jié)
一、動量;動量守恒定律
1、動量：可以從兩個側(cè)面對動量進行定義或解釋：
�、傥矬w的質(zhì)量跟其速度的乘積，叫做物體的動量。
�、趧恿渴俏矬w機械運動的一種量度。
動量的表達式P=mv。單位是。動量是矢量，其方向就是瞬時速度的方向。因為速度是相對的，所以動量也是相對的。
2、動量守恒定律：當系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力為零，則系統(tǒng)的總動量守恒。動量守恒定律根據(jù)實際情況有多種表達式，一般常用等號左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動量。
運用動量守恒定律要注意以下幾個問題：
�、賱恿渴睾愣梢话闶轻槍ξ矬w系的，對單個物體談動量守恒沒有意義。
②對于某些特定的問題, 例如碰撞、爆炸等，系統(tǒng)在一個非常短的時間內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用力，遠比它們所受到外界作用力大，就可以把這些物體看作一個所受合外力為零的系統(tǒng)處理, 在這一短暫時間內(nèi)遵循動量守恒定律。
�、蹌恿繒r要涉及速度，這時一個物體系內(nèi)各物體的速度必須是相對于同一慣性參照系的，一般取地面為參照物。
�、軇恿渴鞘噶�，因此“系統(tǒng)總動量”是指系統(tǒng)中所有物體動量的矢量和，而不是代數(shù)和。
�、輨恿渴睾愣梢部梢詰糜诜謩恿渴睾愕那闆r。有時雖然系統(tǒng)所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量為零，那么在這個方向上系統(tǒng)總動量的分量是守恒的。
�、迍恿渴睾愣捎袕V泛的應用范圍。只要系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零，那么系統(tǒng)內(nèi)部各物體的相互作用，不論是萬有引力、彈力、摩擦力，還是電力、磁力，動量守恒定律都適用。
系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用時，不論具有相同或相反的運動方向;在相互作用時不論是否直接接觸;在相互作用后不論是粘在一起，還是分裂成碎塊，動量守恒定律也都適用。
3、動量與動能、動量守恒定律與機械能守恒定律的比較。
動量與動能的比較：
�、賱恿渴鞘噶�, 動能是標量。
�、趧恿渴怯脕砻枋鰴C械運動互相轉(zhuǎn)移的物理量，而動能往往用來描述機械運動與其他運動(比如熱、光、電等)相互轉(zhuǎn)化的物理量。
比如完全非彈性碰撞過程研究機械運動轉(zhuǎn)移——速度的變化可以用動量守恒，若要研究碰撞過程改變成內(nèi)能的機械能則要用動能為損失去了。所以動量和動能是從不同側(cè)面反映和描述機械運動的物理量。
動量守恒定律與機械能守恒定律比較：前者是矢量式，有廣泛的適用范圍，而后者是標量式其適用范圍則要窄得多。這些區(qū)別在使用中一定要注意。
4、碰撞：兩個物體相互作用時間極短，作用力又很大，其他作用相對很小，運動狀態(tài)發(fā)生顯著化的現(xiàn)象叫做碰撞。
以物體間碰撞形式區(qū)分，可以分為“對心碰撞”(正碰), 而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線;“非對心碰撞”——中學階段不研究。
以物體碰撞前后兩物體總動能是否變化區(qū)分，可以分為：“彈性碰撞”。碰撞前后物體系總動能守恒;“非彈性碰撞”，完全非彈性碰撞是非彈性碰撞的特例，這種碰撞，物體在相碰后粘合在一起，動能損失較大。
各類碰撞都遵守動量守恒定律和能量守恒定律，不過在非彈性碰撞中，有一部分動能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量，因此動能不守恒了。
二、彈性碰撞和非彈性碰撞
碰撞：相互運動的物體相遇，在極短的時間內(nèi)，通過相互作用，運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫碰撞。
⑴完全彈性碰撞：在彈性力的作用下，系統(tǒng)內(nèi)只發(fā)生機械能的轉(zhuǎn)移，無機械能的損失，稱完全彈性碰撞。
�、品菑椥耘鲎玻涸诜菑椥粤Φ淖饔孟�，部分機械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，機械能有了損失，稱非彈性碰撞。
⑶完全非彈性碰撞：在完全非彈性力的作用下，機械能損失較大(轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等)，稱完全非彈性碰撞。碰撞物體粘合在一起，具有相同的速度。
第十七章 波粒二象限
一、量子論
1.創(chuàng)立標志：1900年普朗克在德國的《物理年刊》上發(fā)表《論正常光譜能量分布定律》的論文，標志著量子論的誕生。
2.量子論的主要內(nèi)容
�、倨绽士苏J為物質(zhì)的輻射能量并不是無限可分的，其較小的、不可分的能量單元即“能量子”或稱“量子”，也就是說組成能量的單元是量子。
�、谖镔|(zhì)的輻射能量不是連續(xù)的，而是以量子的整數(shù)倍跳躍式變化的。
3.量子論的發(fā)展
�、�1905年，愛因斯坦獎量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。
�、�1913年，英國物理學家玻爾把量子概念推廣到原子內(nèi)部的能量狀態(tài)，提出了一種量子化的原子結(jié)構(gòu)模型，豐富了量子論。
�、鄣�1925年左右，量子力學較終建立。
二、黑體和黑體輻射
1.熱輻射現(xiàn)象
任何物體在任何溫度下都要發(fā)射各種波長的電磁波，并且其輻射能量的大小及輻射能量按波長的分布都與溫度有關(guān)。這種由于物質(zhì)中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。
�、傥矬w在任何溫度下都會輻射能量。
�、谖矬w既會輻射能量，也會吸收能量。物體在某個頻率范圍內(nèi)發(fā)射電磁波能力越大，則它吸收該頻率范圍內(nèi)電磁波能力也越大。
輻射和吸收的能量恰相等時稱為熱平衡。此時溫度恒定不變。
實驗表明：物體輻射能多少決定于物體的溫度(T)、輻射的波長、時間的長短和發(fā)射的面積。
2.黑體
物體具有向四周輻射能量的本領(lǐng)，又有吸收外界輻射來的能量的本領(lǐng)。黑體是指在任何溫度下，全部吸收任何波長的輻射的物體。
3.實驗規(guī)律：
①隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有增加;
②隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動。
三、光電效應
1.光電效應在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應。
�、乒怆娦膶嶒炓�(guī)律：裝置如下圖
�、偃魏我环N金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能發(fā)生光電效應，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應。
�、诠怆娮拥妮^大初動能與入射光的強度無關(guān)，光隨入射光頻率的增大而增大。
③大于極限頻率的光照射金屬時，光電流強度(反映單位時間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少)，與入射光強度成正比。
�、� 金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過10-9秒。
2.波動說在光電效應上遇到的困難
波動說認為：光的能量即光的強度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關(guān)，所以波動說對解釋上述實驗規(guī)律中的①②④條都遇到困難。
3.光子說
�、帕孔诱摚�1900年德國物理學家普朗克提出：電磁波的發(fā)射和吸收是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份電磁波的能量。
�、乒庾诱摚�1905年愛因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比。即：。
其中v是電磁波的頻率，h為普朗克恒量：
4.光子論對光電效應的解釋
金屬中的自由電子，獲得光子后其動能增大，當功能大于脫出功時，電子即可脫離金屬表面，入射光的頻率越大，光子能量越大，電子獲得的能量才能越大，飛出時較大初功能也越大。
5.
四、光的波粒二象性;物質(zhì)波
光既表現(xiàn)出波動性，又表現(xiàn)出粒子性。大量光子表現(xiàn)出的波動性強，少量光子表現(xiàn)出的粒子性強;頻率高的光子表現(xiàn)出的粒子性強，頻率低的光子表現(xiàn)出的波動性強。
實物粒子也具有波動性，這種波稱為德布羅意波，也叫物質(zhì)波。滿足下列關(guān)系：
從光子的概念上看，光波是一種概率波.
第十八章 原子結(jié)構(gòu)
一、原子核式結(jié)構(gòu)模型
1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型：
�、烹娮拥陌l(fā)現(xiàn)：
1897年英國物理學家湯姆生，對陰極射線進行了一系列研究，從而發(fā)現(xiàn)了電子。
電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再分的觀念。
�、茰飞脑幽Ｐ停�
1903年湯姆生設想原子是一個帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個球體內(nèi)，而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。
2、粒子散射實驗和原子核結(jié)構(gòu)模型
⑴粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的。
�、傺b置：如下圖
�、诂F(xiàn)象：
a.絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運動，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
b.有少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)。
c.有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90°，有的幾乎達到180°，即被反向彈回。
�、圃拥暮耸浇Y(jié)構(gòu)模型：
由于粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍，所以電子不會使粒子運動方向發(fā)生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對粒子的運動產(chǎn)生明顯的影響。
如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，粒了運動將不發(fā)生明顯改變。散射實驗現(xiàn)象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。
1911年，盧瑟福通過對粒子散射實驗的分析提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。
原子核半徑約為10-15m，原子軌道半徑約為10-10m。
�、枪庾V
①觀察光譜的儀器，分光鏡
②光譜的分類，產(chǎn)生和特征
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