1、1十四、选修 3-5板块基础回扣一动量、波粒二象性1.动量(1)表达式:p=mv,单位:kgm/s。(2)方向:与速度方向相同。2.动量守恒定律(1)守恒条件理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。(2)表达式: p=p(系统相互作用前的总动量 p等于相互作用后的总动量 p)。3.碰撞的种类及特点分类标准 种类 特点弹性碰撞 动量守恒,机械能守恒非弹性碰撞 动量守恒,机械能有损失机械能是否守恒完全非弹性碰撞 动量守恒,机械能损失
2、最大对心碰撞(正碰) 碰撞前后速度共线碰撞前后动量是否共线非对心碰撞(斜碰) 碰撞前后速度不共线微观粒子的碰撞 散射 粒子相互接近时并不发生直接接触说明:碰撞现象满足的规律:(1)动量守恒定律;(2)机械能不增加;(3)速度要合理。4.光电效应(1)规律:任何金属都存在极限频率,用高于极限频率的光照射金属时,会发生光电效应;在入射光的频率大于金属的极限频率的情况下,从光照射到金属上到金属逸出光电子的过程,几乎是瞬时的;光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光的强度无关;单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比。(2)光子具有的能量与光的频率成正比,即:E=h,其中 h=6.6310
3、-34 Js。(3)光电效应方程:E k=h-W。2(4)用图像表示光电效应方程极限频率:图线与 轴交点的横坐标 0。逸出功:图线与 Ek轴交点的纵坐标的绝对值 W0=E。普朗克常量:图线的斜率 k=h。5.泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。这是光的衍射现象。6.牛顿环:用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆环。这些圆环间的距离不等,随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。这是光的干涉现象。
4、7.光的波粒二象性:光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应表明光具有粒子性,因此光具有波粒二象性。8.物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长 = ,php为运动物体的动量,h 为普朗克常量。二原子物理1.玻尔理论的基本内容(1)能级假设:氢原子的能级公式 En= ,n为量子数。E1n2(2)跃迁假设:h=E 末 -E 初 。(3)轨道量子化假设:氢原子轨道半径公式 rn=n2r1,n为量子数。(4)氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化原子能量:E n=Ekn+Epn= ,随 n增大而增大,其中 E1=-13.6 eV。E1n2电子动能:电
5、子绕氢原子核运动时库仑力提供向心力,即 k =m ,所以 Ekn= ,随 r增大而减小。e2r2 v2r ke22rn电势能:通过库仑力做功判断电势能的增减。当轨道半径减小时,库仑力做正功,电势能减小;反之,轨道半径增大时,电势能增加。(5)记住一些结论3一群氢原子处于量子数为 n的激发态时可能辐射的光谱线条数为 N= 。n(n-1)2只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(h=E m-En)时,光子才被吸收。入射光子能量大于电离能(h=E -En)时,光子一定能被原子吸收并使之电离,剩余能量为自由电子提供动能。2.三种射线射线 射线 射线 射线物质微粒 氦核 He 42 电子 e 0-1 光子带
6、电情况 带正电(2e) 带负电(-e) 不带电速度 约为 0.1c 0.99c c贯穿本领 最弱(纸能挡住) 较强(穿透几毫米厚的铝板) 最强(穿透几厘米厚的铅板)电离作用 很强 较弱 很弱3.原子核的衰变(1)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。(2)分类衰变类型 衰变 衰变衰变方程 X Y He AZ A-4Z-2 +42 X Y e AZ AZ+1 + 0-12个质子和 2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子衰变实质H+ n He211 210 42 n H e 10 + 0-1匀强磁场中轨迹 粒子半径大 粒子半径大衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒(
7、3)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的化学状态和外部条件无关。4.放射性同位素及应用(1)同位素:具有相同质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置,互称同位素。(2)放射性同位素的应用4放射性同位素放出的射线应用于工业、农业、医疗等。作为示踪原子。5.核力:把核子紧紧地束缚在核内的核子间的作用力。核力是短程强引力,作用范围在 1.510-15 m之内,只在相邻的核子间发生作用。6.核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能。7.质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程 E=mc
8、2,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小 m,这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能 E=mc 2。8.裂变反应和聚变反应(1)重核裂变:重核分裂成几个中等质量的核的反应过程。如 U n Ba Kr+3 n。:23592+10 14456 +8936 10由重核裂变产生的中子使裂变反应能持续地进行的过程称为链式反应,发生链式反应的条件是:裂变物质的体积大于等于临界体积。裂变的应用:原子弹、核反应堆。(2)轻核聚变:两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。如 H H He+ n+17.6 MeV。:31 +21 42 10使核发生聚变需要几百万开尔文以上的高温,因此聚变又叫热核反应。9.
9、核反应的四种类型类型 可控性 核反应方程典例 衰变 自发 U Th He 23892 23490 +42衰变 衰变 自发 Th Pa e 23490 23491 + 0-1N He O H(卢瑟福发现质子) 147 +42 178 +11人工转变 人工控制He Be C n(查德威克发现中子) 42 +94 126 +105Al He P n 2713 +42 3015+10P Si e 3015 3014 +01约里奥-居里夫妇发现放射性同位素,同时发现正电子U n Ba Kr+ n 23592+10 14456 +8936 310重核裂变 比较容易进行人工控制U n Xe Sr+1 n 2
10、3592+10 13654 +9038 010轻核聚变 除氢弹外无法控制 H H He n 21 +31 42 +10回归小练1.2018江苏单科,12(1)已知 A和 B两种放射性元素的半衰期分别为 T和 2T,则相同质量的 A和 B经过 2T后,剩有的 A和 B质量之比为( ) A.14B.12C.21D.412.(多选)(2018 江苏南京、盐城一模)下面四幅示意图中能正确反映核反应过程的是( )3.(多选)(2018 江苏南通三模)中微子是一种不带电、质量很小的粒子。早在 1942年我国物理学家王淦昌首先提出证实中微子存在的实验方案。静止的铍核( Be)可能从很靠近它的核外电子中俘获一个电子74(动能忽略不计)形成一个新核并放出中微子,新核处于激发态,放出 光子后回到基态。通过测量新核和 光子的能量,可间接证明中微子的存在。则( )A.产生的新核是锂核( Li)73B.反应过程吸收能量 C.中微子的动量与处于激发态新核的动量大小相等D.中微子的动能与处于激发态新核的动能相等4.(多选)(2018 江苏盐城三模)如图所示是氢原子的能级图。下列判断正确的是( )6A.E1E2 B.E 10,则 m1v1-m2v20,代入数据解得 v2 v1=10 m/s。故选项m1m2A正确。
