高中物理選修3-5知識點梳理

1、普朗克量子假說

1.創立标志：1900年普朗克在德國的《物理年刊》發表《論正常光譜能量分布定律》的論文，标志着量子論的誕生。

2.量子論的主要内容：①普朗克認為物質的輻射能量并不是無限可分的，其最小的、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。②物質的輻射能量不是連續的，而是以量子的整數倍跳躍式變化的。

3.量子論的發展①1905年，愛因斯坦将量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。②1913年，英國物理學家玻爾把量子概念推廣到原子内部的能量狀态，提出了一種量子化的原子結構模型，豐富了量子論。③到1925年左右，量子力學最終建立。

4．實驗規律：1）随着溫度的升高，黑體的輻射強度都有增加；

2）随着溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動。

2、光電效應

1、光電效應⑴光電效應在光（包括不可見光）的照射下，從物體發射出電子的現象稱為光電效應。⑵光電效應的實驗規律：裝置：如右圖。①任何一種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生光電效應，低于極限頻率的光不能發生光電效應。②光電子的最大初動能與入射光的強度無關，光随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（反映單位時間發射出的光電子數的多少），與入射光強度成正比。④ 金屬受到光照，光電子的發射一般不超過10－9秒。

2、光子說⑴量子論：1900年德國物理學家普朗克提出：電磁波的發射和吸收是不連續的，而是一份一份的，每一份電磁波的能量

.⑵光子論：1905年愛因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續的，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：h=6.63×10－34

3、光子論對光電效應的解釋

金屬中的自由電子，獲得光子後其動能增大，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，飛出時最大初功能也越大。4．光電效應方程：

（Ek 是光電子的最大初動能，當Ek =0 時，c為極限頻率，c=）

3、光的波粒二象性

實物粒子也具有波動性，這種波稱為德布羅意波，也叫物質波。滿則下列關系：

從光子的概念上看，光波是一種概率波.

4、原子核式結構模型

1、電子的發現和湯姆生的原子模型：

⑴電子的發現：1897年英國物理學家湯姆生，對陰極射線進行了一系列研究，從而發現了電子。

電子的發現表明：原子存在精細結構，從而打破了原子不可再分的觀念。

⑵湯姆生的原子模型：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内，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構模型⑴粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的.

現象：a. 絕大多數粒子穿過金箔後，仍沿原來方向運動，不發生偏轉。

b. 有少數粒子發生較大角度的偏轉

c. 有極少數粒子的偏轉角超過了90°，有的幾乎達到180°，即被反向彈回。3，1911年，盧瑟福通過對粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結構模型：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量，帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉。

5、氫原子光譜

1885年，巴耳末對當時已知的，在可見光區的14條譜線作了分析，發現這些譜線的波長可以用一個公式表示：

n=3，4，5，…

6、原子的能級

⑵玻爾理論

①定态假設：原子隻能處于一系列不連續的能量狀态中，在這些狀态中原子是穩定的，電子雖然做加速運動，但并不向外在輻射能量，這些狀态叫定态。

②躍遷假設：原子從一個定态（設能量為Em）躍遷到另一定态（設能量為En）時，它輻射成吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定态的能量差決定，即 hv=Em－En

③軌道量子化假設，原子的不同能量狀态，跟電子不同的運行軌道相對應。原子的能量不連續因而電子可能軌道的分布也是不連續的。

7、原子核的組成

1、天然放射現象

⑴天然放射現象的發現：1896年法國物理學，貝克勒耳發現鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見的射線。這種射線可穿透黑紙而使照相底片感光。

2、原子核的組成

原子核的組成：原子核是由質子和中子組成，質子和中子統稱為核子

在原子核中有：質子數等于電荷數、核子數等于質量數、中子數等于質量數減電荷數

8、原子核的衰變

⑴衰變：原子核由于放出某種粒子而轉變成新核的變化稱為衰變在原子核的衰變過程中，電荷數和質量數守恒

在衰變中新核質子數多一個，而質量數不變是由于反映中有一個中子變為一個質子和一個電子，即：

9、放射性的應用與防護

1934年，約裡奧—居裡夫婦發現經過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷

，即：

10、核反應方程

⑴盧瑟福用α粒子轟擊氦核打出質子：

⑵貝克勒耳和居裡夫人發現天然放射現象：

α衰變：

β衰變：

⑶查德威克用α粒子轟擊铍核打出中子：

⑷居裡夫人發現正電子：

⑸輕核聚變：

⑹重核裂變：

3.注意在核反應方程式中，質量數和電荷數是守恒的。

11、重核裂變 核聚變

釋放核能的途徑——裂變和聚變

⑴裂變反應：

①裂變：重核在一定條件下轉變成兩個中等質量的核的反應，叫做原子核的裂變反應。

②鍊式反應：在裂變反應用産生的中子，再被其他鈾核浮獲使反應繼續下去。

⑵聚變反應：

①聚變反應：輕的原子核聚合成較重的原子核的反應，稱為聚變反應。

②一個氘核與一個氚核結合成一個氦核時（同時放出一個中子），釋放出17.6MeV的能量，平均每個核子放出的能量3MeV以上。比列變反應中平均每個核子放出的能量大3~4倍。

③聚變反應的條件；幾百萬攝氏度的高溫。

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