文科物理復(fù)習(xí)資料

第第頁(yè)微觀世界三大發(fā)現(xiàn)：（獲得首屆諾貝爾物理獎(jiǎng)的物理學(xué)家是）

倫琴

（1895發(fā)現(xiàn)X射線），貝克勒爾在1896年首次發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象，

J.J.湯姆孫1897年

發(fā)現(xiàn)(電子)。發(fā)現(xiàn)中子的物理學(xué)家是

查德維克

，盧瑟福預(yù)言了“中子”的存在；發(fā)現(xiàn)放射性鐳的物理學(xué)家是

居里夫人

。第一個(gè)提出量子化概念的物理學(xué)家是普朗克；最早提出受激輻射概念的物理學(xué)家是愛(ài)因斯坦。1.光是電磁波，具有偏振性，因而光波的振動(dòng)方向與傳播方向互相垂直。2.電子顯微鏡具有比光學(xué)顯微鏡更高的放大能力，電子顯微鏡能夠放大微小物體的關(guān)鍵是利用了物質(zhì)波的特性。3.當(dāng)紫外線照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，若增加該紫外線的強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加。4．相對(duì)論適用于高速領(lǐng)域，高速運(yùn)動(dòng)粒子的動(dòng)能與靜質(zhì)量一次方成正比5．2008年9月25日，我國(guó)利用長(zhǎng)征二號(hào)F型火箭成功發(fā)射了“神州七號(hào)”載人飛船，首次進(jìn)行了太空行走活動(dòng)?；鸺l(fā)射的基本原理是利用了動(dòng)量守恒定律。6．原子是由原子核與核外電子構(gòu)成，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成。質(zhì)子和中子也稱為核子，核子主要是通過(guò)強(qiáng)相互作用而結(jié)合成原子核。8.能夠驗(yàn)證德布羅意物質(zhì)波假設(shè)的實(shí)驗(yàn)是電子雙縫干涉。9．激光是一種新型光源，在激光器部件中激勵(lì)源的主要作用是使原子形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。10．有兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的A鐘與B鐘，B鐘相對(duì)于A鐘以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，由相對(duì)論運(yùn)動(dòng)學(xué)可知在B鐘參考系中，A鐘比B鐘走得慢。放射性射線中屬于電磁波的射線是γ射線。1．相對(duì)論和量子力學(xué)是近代物理的兩大理論基礎(chǔ)，創(chuàng)建相對(duì)論的兩條基本原理是相對(duì)性原理和光速不變?cè)?，而最早提出量子化概念的物理學(xué)家是普朗克。2.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員控制旋轉(zhuǎn)速度利用的是角動(dòng)量守恒定律；游樂(lè)場(chǎng)里“過(guò)山車”運(yùn)行過(guò)程中守恒的物理量是機(jī)械能。3.在電磁波譜中，能量最高的光子是γ粒子；而在可見光波段中，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是紅光。4.X射線與可見光相比，更容易發(fā)生衍射的是可見光；而聲波與可見光相比，衍射效應(yīng)更顯著的是聲波。5.發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星所需的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度，在探月衛(wèi)星繞月球運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中主要受到的是月球的有心力，因而衛(wèi)星相對(duì)月球的角動(dòng)量守恒。6．原子的玻爾理論成功地解釋了氫原子的光譜，根據(jù)玻爾模型的計(jì)算，第n定態(tài)的軌道半徑為rn=0.0529n2nm；第n激發(fā)態(tài)的能級(jí)為En=－13.6/n2eV。7．電荷與質(zhì)量是粒子的兩個(gè)基本物理量，對(duì)于γ粒子與中子，它們不相同的物理量是質(zhì)量；對(duì)于β+粒子與質(zhì)子，它們相同的物理量是電荷。8．波粒二像性是微觀粒子的特性。光的波粒二像性中的波即為電磁波；電子的波粒二像性中的波稱為物質(zhì)波。照像機(jī)和眼鏡的鏡片上常常涂上一層增透膜以增加光通量，增透膜是利用了光的干涉現(xiàn)象。3行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)中，行星受到太陽(yáng)的有心力作用，則在運(yùn)動(dòng)中行星對(duì)太陽(yáng)中心的角動(dòng)量守恒。4.成語(yǔ)“爐火純青”最初的含義是可以根據(jù)爐火的顏色來(lái)判斷火侯是否到位，其背后反映的物理規(guī)律是維恩位移定律。5．激光是一種新型光源，激光器中的光學(xué)諧振腔，保證了激光光源具有方向性好的特點(diǎn)。6.相對(duì)論適用于高速領(lǐng)域，高速運(yùn)動(dòng)粒子的動(dòng)量隨速度變快而增加。7.盧瑟福提出了原子的核式模型，其主要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是α粒子散射。8.有兩把靜長(zhǎng)相等的A尺與B尺，A尺相對(duì)于B尺以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，由相對(duì)論運(yùn)動(dòng)學(xué)可知在A尺參考系中，A尺比B尺長(zhǎng)9．電子顯微鏡可以觀察到比細(xì)胞更小的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)提高電子的動(dòng)能，來(lái)提高電子顯微鏡的放大能力。1．電磁波是一種橫波，其振動(dòng)方向與傳播方向互相垂直；而聲波是一種縱波，其振動(dòng)方向與傳播方向互相平行。2.二十世紀(jì)初物理學(xué)經(jīng)歷了一場(chǎng)革命，由經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展為近代物理學(xué)。近代物理的兩大理論基石為量子力學(xué)和相對(duì)論。3.系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件是合外力為0；系統(tǒng)角動(dòng)量守恒的條件是外力矩為0。4.氫原子的量子化能級(jí)導(dǎo)致了氫原子光譜的現(xiàn)狀譜線；氫原子光譜中的可見光譜線屬于巴爾末線系。5.普通燈光的發(fā)光是一種自發(fā)輻射過(guò)程；而激光是一種受激輻射過(guò)程。6．波粒二象性是微觀粒子的基本特性，對(duì)于光子其相應(yīng)的波稱為電磁波；對(duì)于電子其相應(yīng)的波稱為物質(zhì)波。7．光電效應(yīng)反映了光與物質(zhì)相互作用過(guò)程中光的粒子特性；而光的衍射則反映了光在傳播過(guò)程中光的波動(dòng)特性。8．紅光與紫光相比，波長(zhǎng)較短的是紫光；紅外線光子與紫外線光子相比，能量較大的是紫外線光子。X射線與可見光相比，更容易發(fā)生衍射的是可見光；相應(yīng)光子能量較低的是可見光。1．開普勒的行星運(yùn)動(dòng)第二定律指出：由太陽(yáng)到行星的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，這是行星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中角動(dòng)量守恒的結(jié)果。2．電磁波的振動(dòng)方向與傳播方向互相垂直，它反映了電磁波的偏振特性。3．電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡具有更高的分辯率，這是因?yàn)殡娮语@微鏡中的電子比可見光光子的波長(zhǎng)更短；。4.氫原子光譜是一種線狀光譜，反映了原子的結(jié)構(gòu)特征，驗(yàn)證了原子的玻爾模型。5．陽(yáng)光下肥皂膜上出現(xiàn)的彩虹是由于光的干涉。6．成語(yǔ)“只聞其聲，不見其影”，實(shí)際上是反映了聲波比光波更容易衍射的物理現(xiàn)象。7．狹義相對(duì)論的“相對(duì)性原理”是指物理規(guī)律在洛侖茲變換下保持不變。8.產(chǎn)生激光的介質(zhì)要實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，其必要條件是介質(zhì)具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)。9．以下哪個(gè)條件不是干涉實(shí)驗(yàn)成功的必備條件兩束光有相同的振幅。10．光的干涉和衍射現(xiàn)象，可以根據(jù)惠更斯原理加以解釋。4.以相對(duì)論和量子力學(xué)為理論基礎(chǔ)的近代物理，導(dǎo)致了二十世紀(jì)高新技術(shù)的迅猛發(fā)展。5.地面上蘋果受重力作用落地與天上月亮受引力作用運(yùn)行都遵從相同的萬(wàn)有引力定律，重力勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=mgh；而引力勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=－Gm1m2/r。6．光電效應(yīng)顯示了電磁波的粒子特性。而電子衍射實(shí)驗(yàn)顯示了電子的波動(dòng)特性；7．利用放射性衰變規(guī)律，可以測(cè)量時(shí)間；而利用黑體輻射規(guī)律，可以測(cè)量溫度。8．相對(duì)論時(shí)空觀打破了經(jīng)典物理的絕對(duì)，導(dǎo)致了時(shí)空觀的革命；在相對(duì)論里同時(shí)的概念與慣性系的選擇有關(guān)，稱為同時(shí)的相對(duì)性。1.電磁波的振動(dòng)方向與傳播方向互相垂直，它反映了電磁波的偏振特性。2.相對(duì)論適用于高速領(lǐng)域，高速運(yùn)動(dòng)粒子的動(dòng)能隨動(dòng)質(zhì)量增加而增大。3．陀螺儀是一種高速旋轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)定向儀器，可以用于定向?qū)Ш健Ｍ勇輧x定向?qū)Ш降幕驹硎抢昧私莿?dòng)量守恒定律。4．電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡具有更高的分辯率，這是因?yàn)榭梢姽夤庾颖入娮语@微鏡中電子的頻率更低。5.能夠驗(yàn)證德布羅意物質(zhì)波假設(shè)的實(shí)驗(yàn)是電子雙縫干涉。6．激光是一種受激輻射的新型光源，產(chǎn)生激光的物理理論基礎(chǔ)是量子力學(xué)。7．海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理認(rèn)為：任一微觀粒子的動(dòng)量PX和坐標(biāo)x不能被同時(shí)精確測(cè)量。尋求最簡(jiǎn)單的基本原理，解釋最普遍的客觀事實(shí)。物理學(xué)特點(diǎn)尋求最簡(jiǎn)單的基本原理，解釋最普遍的客觀事實(shí)。物理學(xué)特點(diǎn)：第一次技術(shù)革命開始于18世紀(jì)60年代，其主要標(biāo)志是蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用，而這正是牛頓力學(xué)和熱力學(xué)理論應(yīng)用和發(fā)展的直接結(jié)果。19世紀(jì)后期，麥克斯韋電磁場(chǎng)與電磁波理論的建立促使第二次技術(shù)革命，從而促進(jìn)了當(dāng)代廣播、電視、傳真等新技術(shù)的誕生和發(fā)展。微觀領(lǐng)域里的物體，既是粒子，又是波動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波：簡(jiǎn)諧振動(dòng):簡(jiǎn)諧振動(dòng):波速u與波長(zhǎng)λ、周期T和頻率v的關(guān)系為波速u由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān)；頻率（周期T）由波源的振動(dòng)決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)。當(dāng)波由一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，波的頻率不變，波速和波長(zhǎng)發(fā)生變化。聲波：頻率在20赫茲到20000赫茲之間次聲波：頻率低于20赫茲稱為次聲波。超聲波：頻率高于20000赫茲稱為超聲波。無(wú)線電波紅外線可見光紫外線X射線Y射線多普勒效應(yīng)1.波源1.波源S和觀察者R相對(duì)于介質(zhì)均靜止2.波源2.波源S相對(duì)于介質(zhì)靜止，觀察者R相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)【例題】火車駛過(guò)車站時(shí)，站臺(tái)邊上觀察者測(cè)得火車?guó)Q笛聲的頻率由1200Hz變?yōu)?000Hz，已知空氣中聲速為330米/秒，求火車的速度。原子核的表示方法原子核的表示方法元素名稱代號(hào):X原子核的電荷數(shù):Z

中子數(shù):N質(zhì)量數(shù)或核子數(shù):A=Z+N元素名稱代號(hào):X原子核的電荷數(shù):Z

中子數(shù):N質(zhì)量數(shù)或核子數(shù):A=Z+N放射性半衰期和衰變常數(shù)都是反映放射性衰變快慢的參數(shù)，某放射性核素的半衰期T=10天，現(xiàn)有核素N0個(gè)，則40天后還剩下核素N=1/16N0個(gè)；該核素的衰變常數(shù)λ=8.02×10－7s－1。維恩位移【例題】在地球大氣層外測(cè)得太陽(yáng)輻射譜，它的極值波長(zhǎng)為490nm，設(shè)太陽(yáng)為黑體，求太陽(yáng)表面溫度T?！纠}】在地球大氣層外測(cè)得太陽(yáng)輻射譜，它的極值波長(zhǎng)為490nm，設(shè)太陽(yáng)為黑體，求太陽(yáng)表面溫度T。光電效應(yīng)方程電子吸收一個(gè)光子能量電子吸收一個(gè)光子能量電子逸出金屬表面所需的逸出功逸出電子的最大初動(dòng)能例.試計(jì)算能通過(guò)光電效應(yīng)從金屬鉀中打出電子所需的光子最小能量及其相應(yīng)的最小頻率（閾值頻率）和最大波長(zhǎng)。已知金屬鉀的逸出功為2.25電子伏特，hc＝1240nm·eV。例.試計(jì)算能通過(guò)光電效應(yīng)從金屬鉀中打出電子所需的光子最小能量及其相應(yīng)的最小頻率（閾值頻率）和最大波長(zhǎng)。已知金屬鉀的逸出功為2.25電子伏特，hc＝1240nm·eV。解：練習(xí)：試計(jì)算能通過(guò)光電效應(yīng)從金屬鉀中打出0.25電子伏特的電子，必須使用多少波長(zhǎng)的電磁波輻射？練習(xí)：試計(jì)算能通過(guò)光電效應(yīng)從金屬鉀中打出0.25電子伏特的電子，必須使用多少波長(zhǎng)的電磁波輻射？解：波粒二象性【例題】巳知紫光的波長(zhǎng)λ=400nm，其光子的能量、動(dòng)量各為多少?【例題】巳知紫光的波長(zhǎng)λ=400nm，其光子的能量、動(dòng)量各為多少?【例題】求能量E=1.0keV光子的波長(zhǎng)λ與頻率ν?！纠}】求能量E=1.0keV光子的波長(zhǎng)λ與頻率ν。例.已知?dú)湓觾蓚€(gè)能級(jí)為-13.58eV和-3.4eV，氫原子從基態(tài)受激吸收到高能級(jí)，所吸收光子的波長(zhǎng)應(yīng)該是多少？

（組合常數(shù)：hc＝1240nm·eV）例.已知?dú)湓觾蓚€(gè)能級(jí)為-13.58eV和-3.4eV，氫原子從基態(tài)受激吸收到高能級(jí)，所吸收光子的波長(zhǎng)應(yīng)該是多少？

（組合常數(shù)：hc＝1240nm·eV）由于v接近光速，相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)顯著。由于v接近光速，相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)顯著。【例題】一導(dǎo)彈靜止時(shí)的長(zhǎng)度為6m，若發(fā)射后，（1）以v=3×103m/s；（2）假設(shè)能以v=0.6c

相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則地面上觀測(cè)者測(cè)得的導(dǎo)彈長(zhǎng)度各為多少？導(dǎo)彈的靜長(zhǎng)為l0=6m,發(fā)射后的長(zhǎng)度l為運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度，

根據(jù)相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)由于v＜＜c,長(zhǎng)度收縮效應(yīng)完全可忽略。

解:(1)(2)例例解求某粒子的靜止質(zhì)量為m0，當(dāng)其動(dòng)能等于其靜能時(shí)，其質(zhì)量和動(dòng)量各等于多少？動(dòng)能：由此得，動(dòng)量由質(zhì)速關(guān)系例:試計(jì)算氘核的結(jié)合能。

已知氘核(