物理知識(shí)點(diǎn)集錦4

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精選修3—4知識(shí)點(diǎn)67-81為選修3—3知識(shí)點(diǎn)（本地區(qū)不選，略）82．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式和圖象Ⅱ1、機(jī)械振動(dòng)：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)來(lái)回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的條件是：（1）回復(fù)力不為零。（2）阻力很小.使振動(dòng)物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力，回復(fù)力屬于效果力，在具體問(wèn)題中要注意分析什么力提供了回復(fù)力。2、簡(jiǎn)諧振動(dòng):在機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)單的一種理想化的振動(dòng)。對(duì)簡(jiǎn)諧振動(dòng)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行定義或理解: （1）物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng),叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng). (2）物體的振動(dòng)參量,隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在高中物理教材中是以彈簧振子和單擺這兩個(gè)特例來(lái)認(rèn)識(shí)和掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律的。3、描述振動(dòng)的物理量,研究振動(dòng)除了要用到位移、速度、加速度、動(dòng)能、勢(shì)能等物理量以外，為適應(yīng)振動(dòng)特點(diǎn)還要引入一些新的物理量。 (1）位移x：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。 (2）振幅A:做機(jī)械振動(dòng)的物體離開平衡位置的最大距離叫做振幅，振幅是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱。振幅越大表示振動(dòng)的機(jī)械能越大，做簡(jiǎn)揩振動(dòng)物體的振幅大小不影響簡(jiǎn)揩振動(dòng)的周期和頻率。 （3）周期T:振動(dòng)物體完成一次余振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間叫做周期.所謂全振動(dòng)是指物體從某一位置開始計(jì)時(shí),物體第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動(dòng)。 (4)頻率f：振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。 （5）角頻率：角頻率也叫角速度,即圓周運(yùn)動(dòng)物體單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù).引入這個(gè)參量來(lái)描述振動(dòng)的原因是人們?cè)谘芯抠|(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)射影做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。因此處理復(fù)雜的簡(jiǎn)諧振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，可以將其轉(zhuǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影進(jìn)行處理,這種方法高考大綱不要求掌握。 周期、頻率、角頻率的關(guān)系是:。 (6)相位：表示振動(dòng)步調(diào)的物理量?，F(xiàn)行中學(xué)教材中只要求知道同相和反相兩種情況.4、研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律的幾個(gè)思路: (1）用動(dòng)力學(xué)方法研究,受力特征：回復(fù)力F=－Kx；加速度,簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng).在平衡位置時(shí)速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零,加速度最大. (2）用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法研究:簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度、加速度、位移都隨時(shí)間作正弦或余弦規(guī)律的變化，這種用正弦或余弦表示的公式法在高中階段不要求學(xué)生掌握. （3）用圖象法研究:熟練掌握用位移時(shí)間圖象來(lái)研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)有關(guān)特征是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。 （4)從能量角度進(jìn)行研究:簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,總機(jī)械能守恒，振動(dòng)能量和振幅有關(guān)。5、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式振幅A，周期T，相位,初相6、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象描述振動(dòng)的物理量1．直接描述量：①振幅A；②周期T；③任意時(shí)刻的位移t。2．間接描述量:③x—t圖線上一點(diǎn)的切線的斜率等于V。3．從振動(dòng)圖象中的x分析有關(guān)物理量(v,a，F(xiàn)）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下,物體的運(yùn)動(dòng)在空間上有往復(fù)性，即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速(或變減速）運(yùn)動(dòng)；在時(shí)間上有周期性，即每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，運(yùn)動(dòng)就要重復(fù)一次.我們能否利用振動(dòng)圖象來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)x,F，v，a的變化，它們變化的周期雖相等,但變化步調(diào)不同，只有真正理解振動(dòng)圖象的物理意義，才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。小結(jié)：1。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系.3．根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移.83．單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系（實(shí)驗(yàn)、探究）Ⅰ 單擺周期公式 上述公式是高考要考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。對(duì)周期公式的理解和應(yīng)用注意以下幾個(gè)問(wèn)題：①簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體的周期和頻率是由振動(dòng)系統(tǒng)本身的條件決定的。②單擺周期公式中的L是指擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離，一般也叫等效擺長(zhǎng)。例如圖1中，三根等長(zhǎng)的繩L1、L2、L3共同系住一個(gè)密度均勻的小球m，球直徑為d，L2、L3與天花板的夾角〈30。若擺球在紙面內(nèi)作小角度的左右擺動(dòng)，則擺的圓弧的圓心在O1外，故等效擺長(zhǎng)為，周期T1=2;若擺球做垂直紙面的小角度擺動(dòng)，叫擺動(dòng)圓弧的圓心在O處，故等效擺長(zhǎng)為，周期T2=。 單擺周期公式中的g，由單擺所在的空間位置決定，還由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。所以g也叫等效重力加速度.由可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面g值都不相同，因此應(yīng)求出單擺所在地的等效g值代入公式,即g不一定等于9.8m/s2。單擺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同g值也不相同。例如單擺在向上加速發(fā)射的航天飛機(jī)內(nèi)，設(shè)加速度為a，此時(shí)擺球處于超重狀態(tài),沿圓弧切線的回復(fù)力變大，擺球質(zhì)量不變，則重力加速度等效值g=g+a。再比如在軌道上運(yùn)行的航天飛機(jī)內(nèi)的單擺、擺球完全失重，回復(fù)力為零，則重力加速度等效值g=0，周期無(wú)窮大,即單擺不擺動(dòng)了。g還由單擺所處的物理環(huán)境決定。如帶小電球做成的單擺在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，回復(fù)力應(yīng)是重力和豎直的電場(chǎng)合力在圓弧切向方向的分力，所以也有－g的問(wèn)題。一般情況下g值等于擺球靜止在平衡位置時(shí)，擺線張力與擺球質(zhì)量的比值.84．受迫振動(dòng)和共振Ⅰ 物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng).受迫振動(dòng)的規(guī)律是:物體做受迫振動(dòng)的頻率等于策動(dòng)力的頻率，而跟物體固有頻率無(wú)關(guān)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振.共振是受迫振動(dòng)的一種特殊情況。85．機(jī)械波橫波和縱波橫波的圖象Ⅰ機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程叫機(jī)械波,機(jī)械波產(chǎn)生的條件有兩個(gè)：一是要有做機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源，二是要有能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì).橫波和縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的叫橫波。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波.氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體和液體不能傳播橫波，聲波在空氣中是縱波，聲波的頻率從20到2萬(wàn)赫茲。機(jī)械波的特點(diǎn)： （1）每一質(zhì)點(diǎn)都以它的平衡位置為中心做簡(jiǎn)振振動(dòng);后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。 （2）波只是傳播運(yùn)動(dòng)形式（振動(dòng)）和振動(dòng)能量，介質(zhì)并不隨波遷移。橫波的圖象用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦曲線，也叫正弦波簡(jiǎn)諧波的波形曲線與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象都是正弦曲線,但他們的意義是不同的。波形曲線表示介質(zhì)中的“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“某一時(shí)刻”的位移,振動(dòng)圖象則表示介質(zhì)中“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)"在“各個(gè)時(shí)刻"的位移.86．波長(zhǎng)、波速和頻率（周期）的關(guān)系Ⅰ描述機(jī)械波的物理量 （1）波長(zhǎng)：兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)。振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長(zhǎng)。 (2)頻率f：波的頻率由波源決定,在任何介質(zhì)中頻率保持不變。 （3)波速v：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離.波速的大小由介質(zhì)決定。波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系：,87．波的反射和折射波的干涉和衍射Ⅰ1?；莞乖恚航橘|(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看作發(fā)射子波的波源,而后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面便是新的波面。2.根據(jù)惠更斯原理，只要知道某一時(shí)刻的波陣面，就可以確定下一時(shí)刻的波陣面。波的反射1。波遇到障礙物會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射．2。反射規(guī)律?反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角.?入射角（i）和反射角(i’）:入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角．反射波的波線與平面法線的夾角i’叫做反射角．?反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速都跟入射波相同．?波遇到兩種介質(zhì)界面時(shí)，總存在反射波的折射1。波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射．2。折射規(guī)律：（1).折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角．(2）。折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線與折射線分居法線兩側(cè)．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比：?當(dāng)入射速度大于折射速度時(shí)，折射角折向法線。?當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí),折射角折離法線.?當(dāng)垂直界面入射時(shí)，傳播方向不改變，屬折射中的特例．?在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長(zhǎng)都發(fā)生改變．?波發(fā)生折射的原因：是波在不同介質(zhì)中的速度不同．波的干涉和衍射 衍射：波繞過(guò)障礙物或小孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。產(chǎn)生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多. 干涉：頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，使某些區(qū)域振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是：兩列波的頻率相同，相差恒定。 穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的空間位置是不變的，加強(qiáng)區(qū)的振幅等于兩列波振幅之和，減弱區(qū)振幅等于兩列波振幅之差.判斷加強(qiáng)與減弱區(qū)域的方法一般有兩種:一是畫峰谷波形圖,峰峰或谷谷相遇增強(qiáng),峰谷相遇減弱。二是相干波源振動(dòng)相同時(shí)，某點(diǎn)到二波源程波差是波長(zhǎng)整數(shù)倍時(shí)振動(dòng)增強(qiáng),是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)振動(dòng)減弱。干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象。88．多普勒效應(yīng)Ⅰ1.多普勒效應(yīng)：由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。他是奧地利物理學(xué)家多普勒在1842年發(fā)現(xiàn)的。2.多普勒效應(yīng)的成因：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長(zhǎng)的波,頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù),因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率,即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。3。多普勒效應(yīng)是波動(dòng)過(guò)程共有的特征,不僅機(jī)械波，電磁波和光波也會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng).4.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用：①現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上使用的胎心檢測(cè)器、血流測(cè)定儀等有許多都是根據(jù)這種原理制成。②根據(jù)汽笛聲判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等.③紅移現(xiàn)象：在20世紀(jì)初，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有“紅衣現(xiàn)象”，所謂“紅衣現(xiàn)象”，就是整個(gè)光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移，這種現(xiàn)象可以用多普勒效應(yīng)加以解釋：由于星系遠(yuǎn)離我們運(yùn)動(dòng)，接收到的星光的頻率變小,譜線就向頻率變?。床ㄩL(zhǎng)變大）的紅端移動(dòng)?？茖W(xué)家從紅移的大小還可以算出這種遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)的速度.這種現(xiàn)象，是證明宇宙在膨脹的一個(gè)有力證據(jù).89．電磁波電磁波的傳播Ⅰ一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論1、電磁場(chǎng)理論的核心之一：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的(渦旋電場(chǎng))◎理解:（1）均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定電場(chǎng)(2）非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化電場(chǎng)2、電磁場(chǎng)理論的核心之二：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋假設(shè)：變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng),即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)◎理解:（1)均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)(2)非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化磁場(chǎng)〖規(guī)律總結(jié)〗1、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解:恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)2、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化關(guān)系非均勻非均勻變化磁場(chǎng)激發(fā)變化電場(chǎng)均勻變化激發(fā)穩(wěn)定磁場(chǎng)不再激發(fā)若非均勻變化激發(fā)變化磁場(chǎng)均勻變化激發(fā)穩(wěn)定電場(chǎng)非均勻變化二、電磁波1、電磁場(chǎng)：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)這個(gè)過(guò)程可以用下圖表達(dá)。2、電磁波：電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波.3、電磁波的特點(diǎn):(1)電磁波是橫波,電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B按正弦規(guī)律變化，二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直（2)電磁波可以在真空中傳播，速度和光速相同。v=λf（3)電磁波具有波的特性三、赫茲的電火花赫茲觀察到了電磁波的反射，折射，干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象。，他還測(cè)量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論,赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波。90．電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收ⅠLC回路振蕩電流的產(chǎn)生 先給電容器充電,把能以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中。 (1）閉合電路，電容器C通過(guò)電感線圈L開始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用。放電開始瞬時(shí)電路中電流為零，磁場(chǎng)能為零，極板上電荷量最大。隨后，電路中電流加大,磁場(chǎng)能加大，電場(chǎng)能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束，電流達(dá)到最大、磁場(chǎng)能最多。 （2）由于電感線圈L中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用電流不會(huì)立即消失，保持原來(lái)電流方向，對(duì)電容器反方向充電,磁場(chǎng)能減少，電場(chǎng)能增多。充電流由大到小，充電結(jié)束時(shí)，電流為零. 接著電容器又開始放電,重復(fù)(1)、(2）過(guò)程,但電流方向與(1）時(shí)的電流方向相反。電磁波的發(fā)射和接收有效的向外發(fā)射電磁波的條件：(1）要有足夠高的振蕩頻率，因?yàn)轭l率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。（2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去.采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波?改造振蕩電路——由閉合電路成開放電路電磁波的接收條件①電諧振:當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振.②調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。通過(guò)改變電容器電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率。③檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號(hào).91．電磁波譜及其應(yīng)用Ⅰ光的電磁說(shuō)（1）麥克斯韋計(jì)算出電磁波傳播速度與光速相同，說(shuō)明光具有電磁本質(zhì)(2)電磁波譜電磁波譜無(wú)線電波紅外線可見光紫外線X射線射線產(chǎn)生機(jī)理在振蕩電路中，自由電子作周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的（3）光譜 ①觀察光譜的儀器,分光鏡②光譜的分類，產(chǎn)生和特征 發(fā)射光譜連續(xù)光譜產(chǎn)生特征由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的由連續(xù)分布的，一切波長(zhǎng)的光組成明線光譜由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的由不連續(xù)的一些亮線組成吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光,通過(guò)物質(zhì)后某些波長(zhǎng)的光被吸收而產(chǎn)生的在連續(xù)光譜的背景上，由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜 ③光譜分析： 一種元素,在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長(zhǎng)的光，在低溫下，也吸收這些波長(zhǎng)的光,所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線,用來(lái)進(jìn)行光譜分析.電磁波的應(yīng)用：1、電視簡(jiǎn)單地說(shuō)：電視信號(hào)是電視臺(tái)先把影像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號(hào)，發(fā)射出去后被接收的電信號(hào)通過(guò)還原，被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流，通過(guò)天線把帶有圖象信號(hào)的電磁波發(fā)射出去.SHAPE2、雷達(dá)工作原理利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，計(jì)算出物體的距離。3、手機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。手機(jī)在建立連接的過(guò)程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。電磁波與機(jī)械波的比較：共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象;它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質(zhì)中傳播，頻率都不變．不同點(diǎn)：機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì),其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無(wú)關(guān)．而電磁波本身就是一種物質(zhì),它可以在真空中傳播,也可以在介質(zhì)中傳播．電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m／不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的．頻率(波長(zhǎng))不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同．紅外線主要作用是熱作用,可以利用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來(lái)殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng),利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān),進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷；γ射線的穿透本領(lǐng)更大,在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,如探傷，測(cè)厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù)．92．光的折射定律折射率Ⅱ光的折射定律,也叫斯涅耳定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n來(lái)表示這個(gè)比例常數(shù)，就有折射率：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n,但是對(duì)不同的介質(zhì)來(lái)說(shuō)，這個(gè)常數(shù)n是不同的．這個(gè)常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系,是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率．i是光線在真空中與法線之間的夾角．r是光線在介質(zhì)中與法線之間的夾角．光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)的折射率，叫做該種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，也簡(jiǎn)稱為某種介質(zhì)的折射率93．測(cè)定玻璃的折射率（實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅰ實(shí)驗(yàn)原理：如圖所示，入射光線AO由空氣射入玻璃磚，經(jīng)OO1后由O1B方向射出.作出法線NN1，則折射率n=Sinα/Sinγ注意事項(xiàng)：手拿玻璃磚時(shí)，不準(zhǔn)觸摸光潔的光學(xué)面，只能接觸毛面或棱，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺畫玻璃磚的界面;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變；大頭針應(yīng)垂直地插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)的兩個(gè)大頭針距離應(yīng)大一些，以減小確定光路方向造成的誤差；入射角應(yīng)適當(dāng)大一些，以減少測(cè)量角度的誤差。94．光的全反射光導(dǎo)纖維Ⅰ全反射現(xiàn)象：當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角.當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí),折射角等于900,此時(shí)，折射光完全消失入射光全部反回原來(lái)的介質(zhì)中，這種現(xiàn)象叫做全反射。.臨界角：1）、定義：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),折射角等于900時(shí)的入射角，叫做臨界角.2)臨界角的計(jì)算：sinC=1/nC=arcsin1/n光導(dǎo)纖維：當(dāng)光線射到光導(dǎo)纖維的端面上時(shí)，光線就折射進(jìn)入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后,從光導(dǎo)纖維的另一端面射出,而不從外套散逸，故光能損耗極小.95．光的干涉、衍射和偏振Ⅰ光的干涉（1）產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件只有兩列光波的頻率相同，位相差恒定，振動(dòng)方向一致的相干光源，才能產(chǎn)生光的干涉。由兩個(gè)普通獨(dú)立光源發(fā)出的光，不可能具有相同的頻率,更不可能存在固定的相差，因此,不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。(2）條紋寬度(或條紋間距）相鄰兩條亮（暗）條紋的間距Δx為:上式說(shuō)明,兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大，光波的波長(zhǎng)越大，條紋的寬度就越大.當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置一定，紅光的條紋間距最大,紫光的條紋間距最小。這表明不同色光的波長(zhǎng)不同，紅光最長(zhǎng)，紫光最短.幾個(gè)問(wèn)題：①在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果用紅色濾光片遮住一個(gè)狹縫S1，再用綠濾光片遮住另一個(gè)狹縫S2,當(dāng)用白光入射時(shí)，屏上是否會(huì)產(chǎn)生雙縫干涉圖樣？這時(shí)在屏上將會(huì)出現(xiàn)紅光單縫衍射光矢量和綠光單縫衍射光矢量振動(dòng)的疊加。由于紅光和綠光的頻率不同，因此它們?cè)谄辽席B加時(shí)不能產(chǎn)生干涉，此時(shí)屏上將出現(xiàn)混合色二單縫衍射圖樣。②在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,如果遮閉其中一條縫，則在屏上出現(xiàn)的條紋有何變化？原來(lái)亮的地方會(huì)不會(huì)變暗?如果遮住雙縫其中的一條縫，在屏上將由雙縫干涉條紋演變?yōu)閱慰p衍射條紋，與干涉條紋相比，這時(shí)單縫衍射條紋亮度要減弱,而且明紋的寬度要增大,但由于干涉是受衍射調(diào)制的，所以原來(lái)亮的地方不會(huì)變暗。③雙縫干涉的亮條紋或暗條紋是兩列光波在光屏處疊加后加強(qiáng)或抵消而產(chǎn)生的，這是否違反了能量守恒定律？暗條紋處的光能量幾乎是零，表明兩列光波疊加，彼此相互抵消，這是按照光的傳播規(guī)律,暗條紋處是沒有光能量傳到該處的原因，不是光能量損耗了或轉(zhuǎn)變成了其它形式的能量。同樣，亮條紋處的光能量比較強(qiáng),光能量增加，也不是光的干涉可以產(chǎn)生能量，而是按照波的傳播規(guī)律到達(dá)該處的光能量比較集中。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)不違反能量守恒定律。（3）薄膜干涉及其應(yīng)用(1）原理①干涉法檢查精密部件的表面取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部件表面并在一端墊一薄片，使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個(gè)楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射光從空氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會(huì)看到干涉條紋，如圖2—3甲所示。如果被檢表面是平的，那么空氣層厚度相同的各點(diǎn)就位于一條直線上，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的(如圖2-3乙);如果觀察到的干涉條紋如圖2-3丙所示,A、B處的凹凸情況可以這樣分析：由丙圖知，P、Q兩點(diǎn)位于同一條亮紋上，故甲圖中與P、Q對(duì)應(yīng)的位置空氣層厚度相同.由于Q位于P的右方(即遠(yuǎn)離楔尖），如果被檢表面是平的，Q處厚度應(yīng)該比P處大，所以,只有當(dāng)A處凹陷時(shí)才能使P與Q處深度相同。同理可以判斷與M對(duì)應(yīng)的B處為凸起。②增透膜是在透鏡、棱鏡等光學(xué)元件表面涂的一層氟化鎂薄膜。當(dāng)薄膜的兩個(gè)表面上反射光的路程差等于半個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，反射回來(lái)的光抵消。從而增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度.顯然增透膜的厚度應(yīng)該等于光在該介質(zhì)中波長(zhǎng)的1/4。由能量守恒可知，入射光總強(qiáng)度=反射光總強(qiáng)度+透射光總強(qiáng)度。光恰好實(shí)現(xiàn)波峰與波谷相疊加，實(shí)現(xiàn)干涉相消，使其合振幅接近于零，即反射光的總強(qiáng)度接近于零，從總效果上看，相當(dāng)于光幾乎不發(fā)生反射而透過(guò)薄膜，因而大大減少了光的反射損失，增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度。增透膜只對(duì)人眼或感光膠片上最敏感的綠光起增透作用。當(dāng)白光照到(垂直）增透膜上，綠光產(chǎn)生相消干涉，反射光中綠光的強(qiáng)度幾乎是零.這時(shí)其他波長(zhǎng)的光（如紅光和紫光）并沒有被完全抵消。因此，增透膜呈綠光的互補(bǔ)色——淡紫色.光的衍射 （1)現(xiàn)象：①單縫衍射a)單色光入射單縫時(shí)，出現(xiàn)明暗相同不等距條紋,中間亮條紋較寬，較亮兩邊亮 條紋較窄、較暗b)白光入射單縫時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋②園孔衍射：光入射微小的圓孔時(shí),出現(xiàn)明暗相間不等距的圓形條紋③泊松亮斑光入射圓屏?xí)r，在園屏后的影區(qū)內(nèi)有一亮斑（2）光發(fā)生衍射的條件：障礙物或孔的尺寸與光波波長(zhǎng)相差不多,甚至此光波波長(zhǎng)還小時(shí),出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象 自然光:從普通光源直接發(fā)生的天然光是無(wú)數(shù)偏振光的無(wú)規(guī)則集合,所以直接觀察時(shí)不能發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)偏于一定方向．這種沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光；太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光,包含著在垂直于傳播方向的平面內(nèi)沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同，這種光都是自然光．自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片P1（叫起偏器）后，相當(dāng)于被一個(gè)“狹縫"卡了一下，只有振動(dòng)方向跟“狹縫"方向平行的光波才能通過(guò)．自然光通過(guò)偏振片Pl后雖然變成了偏振光,但由于自然光中沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同，所以不論晶片轉(zhuǎn)到什么方向，都會(huì)有相同強(qiáng)度的光透射過(guò)來(lái)．再通過(guò)第二個(gè)偏振片P2（叫檢偏器)去觀察就不同了;不論旋轉(zhuǎn)哪個(gè)偏振片，兩偏振片透振方向平行時(shí)，透射光最強(qiáng)，兩偏振片的透振方向垂直時(shí)，透射光最弱．光的偏振的應(yīng)用：光的偏振現(xiàn)象在技術(shù)中有很多應(yīng)用．例如拍攝水下的景物或展覽櫥窗中的陳列品的照片時(shí)，由于水面或玻璃會(huì)反射出很強(qiáng)的反射光，使得水面下的景物和櫥窗中的陳列品看不清楚,攝出的照片也不清楚．如果在照相機(jī)鏡頭上加一個(gè)偏振片,使偏振片的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以把這些反射光濾掉，而攝得清晰的照片;此外，還有立體電影、消除車燈眩光等等．96．激光的特性及應(yīng)用Ⅰ激光，是“受激輻射光放大"的簡(jiǎn)稱，它是用人工的方法產(chǎn)生的一種特殊的光．激光是20世紀(jì)的一項(xiàng)重要發(fā)明，由于它有著普通光無(wú)法比擬的一些特性，已經(jīng)在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用．產(chǎn)生激光的裝置稱為激光器，它主要由三部分組成，即工作物質(zhì)、抽運(yùn)系統(tǒng)和光學(xué)諧振腔．激光器常以使用的工作物質(zhì)命名，例如常用的紅寶石激光器、氦氖激光器等．光學(xué)諧振腔主要由兩塊平行放置的鍍銀鏡面組成，其中一塊是全反射鏡，另一塊是部分反射鏡，有百分之見的透射率，兩鏡面間形成諧振勝．激光器工作時(shí)設(shè)法使工作物質(zhì)處于激發(fā)態(tài),它輻射的光子射向其他方向的都將很快逸出腔外，只有沿軸線運(yùn)動(dòng)的光子在A，B兩鏡間來(lái)回反射，并且在工作物質(zhì)中引發(fā)與它相同的光子,從而得到雪崩式的放大，從部分反射膜一側(cè)輸出的就是具有優(yōu)越性能的激光束．激光的特性：（4個(gè)方面）（1）方向性好．激光束的光線平行度極好，從地面上發(fā)射的一束極細(xì)的激光束，到達(dá)月球表面時(shí)，也只發(fā)散成直徑lm多的光斑，因此激光在地面上傳播時(shí)，可以看成是不發(fā)散的．(2）單色性強(qiáng)．激光器發(fā)射的激光，都集中在一個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，由于光的顏色是由頻率決定的，因此激光器是最理想的單色光源．（3）相干性好．由于激光束的高度平行性及極強(qiáng)的單色性,因此激光是最好的相干光,用激光器作光源觀察光的干涉和衍射現(xiàn)象,都能取得較好的效果．（4）亮度高．所謂亮度,是指垂直于光線平面內(nèi)單位面積上的發(fā)光功率，自然光源亮度最高的是太陽(yáng),而目前的高功率激光器，亮度可達(dá)太陽(yáng)的1萬(wàn)倍．97．狹義相對(duì)論的基本假設(shè)Ⅰ愛因斯坦狹義相對(duì)性原理的兩個(gè)基本假設(shè):（1）狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理定律（不論力學(xué)規(guī)律還是電磁規(guī)律）都是相同的。（2)光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性系中都是相同的。即光速與光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。98．狹義相對(duì)論的幾個(gè)重要結(jié)論Ⅰ時(shí)間和空間的相對(duì)性1．同時(shí)的相對(duì)性:指兩個(gè)事件，在一個(gè)慣性系中觀察是同時(shí)的，但在另外一個(gè)慣性系中觀察卻不再是同時(shí)的。2．長(zhǎng)度的相對(duì)性:指相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)的物體，在其運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度，總是小于物體靜止時(shí)的長(zhǎng)度。而在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，其長(zhǎng)度保持不變.長(zhǎng)度收縮公式：（注意：各字母的含義?)3．時(shí)間間隔的相對(duì)性：指某兩個(gè)事件在不同的慣性系中觀察，它們發(fā)生的時(shí)間間隔是不同的.公式表示：式中：表示與物體相對(duì)靜止的觀察者測(cè)得的時(shí)間間隔表示與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)得的時(shí)間間隔V表示觀察者與物體之間的相對(duì)速度意義：動(dòng)鐘變慢（或稱時(shí)間膨脹）。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：μ子的存在。4．相對(duì)論的時(shí)空觀經(jīng)典物理學(xué)的時(shí)空觀（牛頓物理學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀）:時(shí)間和空間是脫離物質(zhì)而存在的，是絕對(duì)的，空間與時(shí)間之間沒有任何聯(lián)系。相對(duì)論的時(shí)空觀（愛因斯坦相對(duì)論的相對(duì)時(shí)空觀）：空間和時(shí)間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。相對(duì)論的時(shí)空觀更具有普遍性，但是經(jīng)典物理學(xué)作為相對(duì)論的特例，在宏觀低速運(yùn)動(dòng)時(shí)仍將發(fā)揮作用。狹義相對(duì)論的其他結(jié)論1．相對(duì)論速度變換公式情境：設(shè)車對(duì)地面的速度為v，車上的人以速度u'沿著火車前進(jìn)的方向相對(duì)火車運(yùn)動(dòng)，那么人相對(duì)于地面的速度u。公式：適用條件：只適用于同一直線上運(yùn)動(dòng)物體的速度疊加。意義:人對(duì)地面的速度u要比u’和v之和要小。2．相對(duì)論質(zhì)量公式：式中：m表示物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量（即動(dòng)質(zhì)量）m0表示物體靜止時(shí)的質(zhì)量（即靜質(zhì)量）意義：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0。3．質(zhì)能方程公式：(或）式中：m是物體的質(zhì)量E是物體具有的能量意義：(1)質(zhì)量為m的物體，對(duì)應(yīng)(不能說(shuō)“具有”）的能量為mc2.（2）當(dāng)質(zhì)量減少(增加）△m時(shí),就要釋放出（吸收）的能量。愛因斯坦質(zhì)能方程從理論上預(yù)言了核能釋放及原子能利用和原子彈研制的可能性。附：廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介（不作要求)1．廣義相對(duì)性原理:在任何參考系（包括慣性系和非慣性系）中，物理規(guī)律都是相同的.2．等效原理：一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。意義：通過(guò)等效原理，愛因斯坦將萬(wàn)有引力和非慣性系的問(wèn)題聯(lián)系了起來(lái)。3．廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論：(1）物質(zhì)的引力使光線彎曲（或稱：光線經(jīng)過(guò)強(qiáng)引力場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲)。（2）引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別。例如：在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢。實(shí)例：在矮星表面，時(shí)間進(jìn)程比較慢,原子發(fā)光頻率比同種原子在地球上的低，看起來(lái)偏紅，這個(gè)現(xiàn)象叫做引力紅移選修3-5知識(shí)點(diǎn)99．動(dòng)量動(dòng)量守恒定律Ⅱ1、沖量 沖量可以從兩個(gè)側(cè)面的定義或解釋.①作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積，叫做該力對(duì)這物體的沖量。②沖量是力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng).力對(duì)物體的沖量，使物體的動(dòng)量發(fā)生變化;而且沖量等于物體動(dòng)量的變化。 沖量的表達(dá)式 I=F·t。單位是牛頓·秒 沖量是矢量，其大小為力和作用時(shí)間的乘積,其方向沿力的作用方向。如果物體在時(shí)間t內(nèi)受到幾個(gè)恒力的作用，則合力的沖量等于各力沖量的矢量和,其合成規(guī)律遵守平行四邊形法則。2、動(dòng)量 可以從兩個(gè)側(cè)面對(duì)動(dòng)量進(jìn)行定義或解釋。①物體的質(zhì)量跟其速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量.②動(dòng)量是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種量度.動(dòng)量的表達(dá)式P=mv。單位是千克米/秒。動(dòng)量是矢量，其方向就是瞬時(shí)速度的方向。因?yàn)樗俣仁窍鄬?duì)的，所以動(dòng)量也是相對(duì)的，我們啊3、動(dòng)量定理 物體動(dòng)量的增量，等于相應(yīng)時(shí)間間隔力，物體所受合外力的沖量。表達(dá)式為I=或。 運(yùn)用動(dòng)量定理要注意①動(dòng)量定理是矢量式。合外力的沖量與動(dòng)量變化方向一致,合外力的沖量方向與初末動(dòng)量方向無(wú)直接聯(lián)系。②合外力可以是恒力，也可以是變力。在合外力為變力時(shí),F可以視為在時(shí)間間隔t內(nèi)的平均作用力.③動(dòng)量定理不僅適用于單個(gè)物體，而且可以推廣到物體系。4、動(dòng)量守恒定律 當(dāng)系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒定律根據(jù)實(shí)際情況有多種表達(dá)式，一般常用等號(hào)左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動(dòng)量。 運(yùn)用動(dòng)量守恒定律要注意以下幾個(gè)問(wèn)題： ①動(dòng)量守恒定律一般是針對(duì)物體系的,對(duì)單個(gè)物體談動(dòng)量守恒沒有意義. ②對(duì)于某些特定的問(wèn)題,例如碰撞、爆炸等，系統(tǒng)在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用力，遠(yuǎn)比它們所受到外界作用力大，就可以把這些物體看作一個(gè)所受合外力為零的系統(tǒng)處理，在這一短暫時(shí)間內(nèi)遵循動(dòng)量守恒定律. ③計(jì)算動(dòng)量時(shí)要涉及速度，這時(shí)一個(gè)物體系內(nèi)各物體的速度必須是相對(duì)于同一慣性參照系的,一般取地面為參照物。 ④動(dòng)量是矢量，因此“系統(tǒng)總動(dòng)量"是指系統(tǒng)中所有物體動(dòng)量的矢量和,而不是代數(shù)和. ⑤動(dòng)量守恒定律也可以應(yīng)用于分動(dòng)量守恒的情況。有時(shí)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(gè)方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量是守恒的。 ⑥動(dòng)量守恒定律有廣泛的應(yīng)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(wàn)有引力、彈力、摩擦力，還是電力、磁力,動(dòng)量守恒定律都適用。系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用時(shí)，不論具有相同或相反的運(yùn)動(dòng)方向；在相互作用時(shí)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(dòng)量守恒定律也都適用。5、動(dòng)量與動(dòng)能、沖量與功、動(dòng)量定理與動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較。動(dòng)量與動(dòng)能的比較: ①動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量。 ②動(dòng)量是用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)互相轉(zhuǎn)移的物理量而動(dòng)能往往用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)(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(guò)程研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移-—速度的變化可以用動(dòng)量守恒，若要研究碰撞過(guò)程改變成內(nèi)能的機(jī)械能則要用動(dòng)能為損失去計(jì)算了.所以動(dòng)量和動(dòng)能是從不同側(cè)面反映和描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物理量. 沖量與功的比較，沖量描述的是力的時(shí)間累積效應(yīng)，功是力的空間累積效應(yīng)。沖量是矢量，功是標(biāo)量。沖量過(guò)程一般伴隨著動(dòng)量的變化過(guò)程，而做功過(guò)程一般伴隨著動(dòng)能的改變過(guò)程。至于究竟從哪一角度來(lái)研究，要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)決定。 動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的比較,兩個(gè)定理是沖量與動(dòng)量變化,功與動(dòng)能變化之間關(guān)系的具體表述.前一個(gè)是矢量式,后一個(gè)是標(biāo)量式。在一個(gè)物體系內(nèi)，作用力與反作用力沖量總是等值反向,并在一條直線上，內(nèi)力沖量的矢量和等于零,但內(nèi)力功的代數(shù)和不一定為零，在子彈打木塊的問(wèn)題中一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量。 動(dòng)量守恒定律與機(jī)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(biāo)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。6、碰撞 兩個(gè)物體相互作用時(shí)間極短,作用力又很大,其他作用相對(duì)很小，運(yùn)動(dòng)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(duì)心碰撞"（正碰）,而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線；“非對(duì)心碰撞”——中學(xué)階段不研究。 以物體碰撞前后兩物體總動(dòng)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(dòng)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(dòng)能損失最大。 各類碰撞都遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，不過(guò)在非彈性碰撞中,有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量,因此動(dòng)能不守恒了。100．驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（實(shí)驗(yàn)、探究）Ⅰ【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹垦芯吭趶椥耘鲎驳倪^(guò)程中，相互作用的物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒．【實(shí)驗(yàn)原理】圖-1利用圖-1的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，讓一個(gè)質(zhì)量較大的球從斜槽上滾下來(lái)，跟放在斜槽末端上的另一個(gè)質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞，兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)．由于下落高度相同，從而導(dǎo)致飛行時(shí)間相等,我們用它們平拋射程的大小代替其速度．小球的質(zhì)量可以測(cè)出,速度也可間接地知道,如滿足動(dòng)量守恒式m1v1=m1v1＇+m2v2圖-1進(jìn)一步分析可以知道,如果一個(gè)質(zhì)量為m1，速度為v1的球與另一個(gè)質(zhì)量為m2，速度為v2的球相碰撞,碰撞后兩球的速度分別為v1＇和v2＇,則由動(dòng)量守恒定律有:m1v1+m2v2=m1v1＇+m2v2＇【實(shí)驗(yàn)器材】圖-2圖-2【實(shí)驗(yàn)步驟】1.用天平分別稱出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1和m2；2。按圖-2安裝好斜槽，注意使其末端切線水平，并在地面適當(dāng)?shù)奈恢梅派习准埡蛷?fù)寫紙,并在白紙上記下重錘線所指的位置O點(diǎn)。3。首先在不放被碰小球的前提下，讓入射小球從斜槽上同一位置從靜止?jié)L下，重復(fù)數(shù)次，便可在復(fù)寫紙上打出多個(gè)點(diǎn)，用圓規(guī)作出盡可能小的圓，將這些點(diǎn)包括在圓內(nèi)，則圓心就是不發(fā)生碰撞時(shí)入射小球的平均位置P點(diǎn)（圖-40）；4。將被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球與被碰小球能發(fā)生正碰；5.讓入射小球由某一定高度從靜止開始滾下，重復(fù)數(shù)次，使兩球相碰，按照步驟（3）的辦法求出入球落地點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落地點(diǎn)的平均位置N；6。過(guò)ON在紙上做一條直線，測(cè)出OM、OP、ON的長(zhǎng)度；7。將數(shù)據(jù)代入下列公式，驗(yàn)證公式兩邊數(shù)值是否相等(在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)）:m1·OP=m1·OM+m2·ON【注意事項(xiàng)】1．“水平”和“正碰”是操作中應(yīng)盡量予以滿足的前提條件．2．測(cè)定兩球速度的方法,是以它們做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移代表相應(yīng)的速度．3．斜槽末端必須水平，檢驗(yàn)方法是將小球放在平軌道上任何位置，看其能否都保持靜止?fàn)顟B(tài)．4．入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量．5．入射球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下．方法是在斜槽上的適當(dāng)高度處固定一檔板，小球靠著檔板后放手釋放小球．6．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變．7．m1·OP=m1·OM+m2·ON式中相同的量取相同的單位即可．【誤差分析】誤差來(lái)源于實(shí)驗(yàn)操作中，兩個(gè)小球沒有達(dá)到水平正碰，一是斜槽不夠水平，二是兩球球心不在同一水平面上，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差．每次靜止釋放入射小球的釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)作用力就越大，動(dòng)量守恒的誤差就越?。畱?yīng)進(jìn)行多次碰撞,落點(diǎn)取平均位置來(lái)確定,以減小偶然誤差．下列一些原因可能使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差:1．若兩球不能正碰，則誤差較大;2．斜槽末端若不水平,則得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤差；3．O、P、M、N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確帶來(lái)了誤差；4．測(cè)量和作圖有偏差；5．儀器和實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)性不好，使得每次做實(shí)驗(yàn)時(shí)不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)．【典型例題】圖-3圖-4例1（2000年全國(guó)高考）某同學(xué)用如圖-3所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次．如圖-41中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)．B球落點(diǎn)痕跡如圖-41所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與圖-3圖-4（1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm．（2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？答:________（填選項(xiàng)號(hào)）

A。水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B。A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C.測(cè)量A球或B球的直徑

D.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)

E.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度解析（1)如圖-4中畫出了B球的10個(gè)落點(diǎn)位置，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取平均位置．

方法是：用最小的圓將所有點(diǎn)圈在里面，圓心位置即為落點(diǎn)平均位置,找準(zhǔn)平均位置，讀數(shù)時(shí)應(yīng)在刻度尺的最小刻度后面再估讀一位．答案為64.7cm（從64。2cm到65。2cm的范圍內(nèi)都正確)（2）本實(shí)驗(yàn)的裝置將教材上的實(shí)驗(yàn)裝置作了微小變化,把放被碰小球的支座去掉，而把被碰小球放在靠近槽末端的的地方，使得被碰小球B和入射小球A都從O點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng),且兩球平拋時(shí)間相同，以平拋時(shí)間為時(shí)間單位，則平拋的水平距離在數(shù)值上等于平拋初速度．設(shè)A未碰B,平拋水平位移為sA；A、B相碰后，A、B兩球的水平位移分別為sA'、sB’,A、B質(zhì)量分別為mA、mB,則碰前A的動(dòng)量可寫成mAsA，碰后A、B總動(dòng)量為mAsA’+mBsB’,要驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒，即驗(yàn)證以上兩動(dòng)量是否相等，所以該實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的物理量有:mA、mB、sA、sA'、sB’．該題答案是ABD．答案64.7cmABD評(píng)注本題改變實(shí)驗(yàn)條件，在新的情景中尋求需測(cè)量的物理量，注重發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力的考查．例2實(shí)驗(yàn)中的小球必須使用光滑堅(jiān)硬的小球，這是為什么？解析這是為了兩球在碰撞時(shí)盡量減小能量損失．因?yàn)樵谂鲎矔r(shí)若為非理想的彈性碰撞,則內(nèi)力之功一部分要變?yōu)閮?nèi)能．由于采用了光滑的鋼球，這個(gè)影響不太大，誤差約在3％以內(nèi)，倘若球不夠堅(jiān)硬，或其表面粗糙,影響就較嚴(yán)重了．評(píng)注這項(xiàng)注意事項(xiàng)是做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)很重要的措施．圖-5例3某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，在小車A的前端黏有橡皮泥,設(shè)法使小車A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止的小車B相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)如圖—5圖-5圖-6在小車A的后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz圖-6（1）若已得到打點(diǎn)紙帶如圖-6所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離在圖上標(biāo)出A為運(yùn)動(dòng)起始的點(diǎn),則應(yīng)選_____段來(lái)計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選____段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度．（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量mA=0。4kg，小車B的質(zhì)量mB=0。20kg，則由以上結(jié)果可得碰前總動(dòng)量=____kg·m/s，碰后總動(dòng)量=_____kg·m/s．解析①因?yàn)樾≤嘇與B碰撞前、后都做勻速運(yùn)動(dòng)，且碰后A與B粘合在一起，其共同速度比A原來(lái)的速度?。詰?yīng)選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較大的BC段計(jì)算A的碰前速度，點(diǎn)間距小的DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度．②由圖可知，碰前A的速度和碰后AB的共同速度分別為故碰撞前后的總動(dòng)量分別為：P=mAvA=0.40×1.05kg·m/s=0。42kg·m/sP＇=(mA+mB）vA＇=（0.40+0.20）×0。695kg·m/s=0。417kg·m/s評(píng)注本題說(shuō)明了另外一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的例子，值得注意其方法，課本上還列舉了用氣墊導(dǎo)軌做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)例，有條件可以做一做．101．彈性碰撞和非彈性碰撞反沖運(yùn)動(dòng)Ⅰ碰撞：相互運(yùn)動(dòng)的物體相遇，在極短的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)相互作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過(guò)程叫碰撞.以物體間碰撞形式分類以物體間碰撞形式分類以物體間碰撞前后兩物體的總動(dòng)能是否發(fā)生變化分類碰撞的種類正碰斜碰彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞2、（1）完全彈性碰撞：在彈性力的作用下，系統(tǒng)內(nèi)只發(fā)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，無(wú)機(jī)械能的損失，稱完全彈性碰撞.（2)非彈性碰撞：非彈性碰撞：在非彈性力的作用下，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，機(jī)械能有了損失，稱非彈性碰撞。（3）完全非彈性碰撞：在完全非彈性力的作用下，機(jī)械能損失最大(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。例題：在光滑的水平面上，有質(zhì)量分別為m1、m2的鋼球沿一條直線同向運(yùn)動(dòng)，m1、m2的速度分別是v1、v2，（v1、＞v2)m1與m2發(fā)生彈性正碰.求碰后兩鋼球的速度。則由動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒可以列出以下方程利用(3)式和（4)式,可討論以下兩種特殊情況：A．如果兩物體質(zhì)量相等，即m1=m2,則可得B．如果一個(gè)物體是靜止的，例如質(zhì)量為m2的物體在碰撞前是靜止的，即v2=0,則可得這里又可有以下幾種情況：a．b．質(zhì)量較大的物體向前運(yùn)動(dòng).c．d．以原速率反彈回來(lái),而質(zhì)量很大的物體幾乎不動(dòng)。例如橡皮球與墻壁的碰撞。e．速度幾乎不變，而質(zhì)量很小的物體獲得的速度是原來(lái)運(yùn)動(dòng)物體速度的2倍，這是原來(lái)靜止的物體通過(guò)碰撞可以獲得的最大速度。3、反沖運(yùn)動(dòng)：某個(gè)物體向某一方向高速噴射出大量的液體，氣體或彈彈射出一個(gè)小物體，從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動(dòng)在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所做的合外力一般不為零;但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。102．量子論的建立黑體和黑體輻射Ⅰ一、量子論1。創(chuàng)立標(biāo)志:1900年普朗克在德國(guó)的《物理年刊》上發(fā)表《論正常光譜能量分布定律》的論文，標(biāo)志著量子論的誕生.2。量子論的主要內(nèi)容：①普朗克認(rèn)為物質(zhì)的輻射能量并不是無(wú)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(shuō)組成能量的單元是量子。②物質(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①1905年，愛因斯坦獎(jiǎng)量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。②1913年，英國(guó)物理學(xué)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。③到1925年左右,量子力學(xué)最終建立.4.量子論的意義①與量子論等一起,引起物理學(xué)的一場(chǎng)重大革命,并促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突破性發(fā)展。②量子論的革命性觀念揭開了微觀世界的奧秘，深刻改變了人們對(duì)整個(gè)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。③量子論成功的揭示了諸多物質(zhì)現(xiàn)象，如光量子論揭示了光電效應(yīng)④量子概念是一個(gè)重要基石，現(xiàn)代物理學(xué)中的許多領(lǐng)域都是從量子概念基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的。量子論的形成標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界；同時(shí),在量子論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的量子論學(xué)，極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理和原子核物理等科學(xué)的發(fā)展。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(zhǎng)的電磁波，并且其輻射能量的大小及輻射能量按波長(zhǎng)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。①。物體在任何溫度下都會(huì)輻射能量。②.物體既會(huì)輻射能量，也會(huì)吸收能量。物體在某個(gè)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(shí)稱為熱平衡.此時(shí)溫度恒定不變。實(shí)驗(yàn)表明：物體輻射能多少?zèng)Q定于物體的溫度(T）、輻射的波長(zhǎng)、時(shí)間的長(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)的輻射的物體。3．實(shí)驗(yàn)規(guī)律:1）隨著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有增加；2)隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短方向移動(dòng)。103．光電效應(yīng)光子說(shuō)光電效應(yīng)方程Ⅰ1、光電效應(yīng) （1）光電效應(yīng)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(yīng)。 （2）光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律： 裝置： ①任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率， 入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng)。 ②光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)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(shí)，光電流強(qiáng)度（反映單位時(shí)間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少),與入射光強(qiáng)度成正比。 ④金屬受到光照,光電子的發(fā)射一般不超過(guò)10－9秒。2、波動(dòng)說(shuō)在光電效應(yīng)上遇到的困難 波動(dòng)說(shuō)認(rèn)為:光的能量即光的強(qiáng)度是由光波的振幅決定的與光的頻率無(wú)關(guān)。所以波動(dòng)說(shuō)對(duì)解釋上述實(shí)驗(yàn)規(guī)律中的①②④條都遇到困難3、光子說(shuō) （1）量子論:1900年德國(guó)物理學(xué)家普郎克提出：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E=hv (2)光子論:1905年受因斯坦提出：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(gè)光子，光子具有的能量與光的頻率成正比。 即：E=hv 其中h為普郎克恒量 h=6。63×10－34JS4、光子論對(duì)光電效應(yīng)的解釋 金屬中的自由電子，獲得光子后其動(dòng)能增大,當(dāng)功能大于脫出功時(shí)，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(shí)最大初功能也越大。5．光電效應(yīng)方程當(dāng)Vm=0時(shí),為極限頻率0，0=W0/h104．康普頓效應(yīng)Ⅰ康普頓效應(yīng)是光子和電子作彈性碰撞的結(jié)果，具體解釋如下：1.若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。2.若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個(gè)原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變.3.因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān),所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性。105．光的波粒二象性物質(zhì)波概率波不確定性關(guān)系Ⅰ光既表現(xiàn)出波動(dòng)性，又表現(xiàn)出粒子性大量光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)，少量光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)；頻率高的光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)，頻率低的光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)．實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性這種波稱為德布羅意波,也叫物質(zhì)波。從光子的概念上看，光波是一種概率波不確定性關(guān)系：106．原子核式結(jié)構(gòu)模型Ⅰ1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型：（1）電子的發(fā)現(xiàn)： 1897年英國(guó)物理學(xué)家湯姆生，對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的研究,從而發(fā)現(xiàn)了電子。 電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再分的觀念。（2)湯姆生的原子模型: 1903年湯姆生設(shè)想原子是一個(gè)帶電小球,它的正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，而帶負(fù)電的電子鑲嵌在正電荷中.2、粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型 （1）粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909年,盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成 ①裝置： ②現(xiàn)象: a。絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后，仍沿原來(lái)方向運(yùn)動(dòng),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(guò)了90度,有的幾乎達(dá)到180度,即被反向彈回。 （2)原子的核式結(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(huì)使粒子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)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(guò)金箔的粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，粒了運(yùn)動(dòng)將不發(fā)生明顯改變。散射實(shí)驗(yàn)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(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析計(jì)算提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個(gè)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(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。 原子核半徑小于10—14m，原子軌道半徑約10-10107．氫原子光譜Ⅰ氫原子是最簡(jiǎn)單的原子,其光譜也最簡(jiǎn)單.1885年,巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的,在可見光區(qū)的14條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：除了巴耳末系，后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫個(gè)光區(qū)的其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式.氫原子光譜是線狀譜,具有分立特征,用經(jīng)典的電磁理論無(wú)法解釋.108．原子的能級(jí)Ⅰ玻爾的原子模型(1）原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾（兩方面） a. 電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，按照經(jīng)典理論，加速運(yùn)動(dòng)的電荷，要不斷地向周圍發(fā)射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最后電子要落到原子核上，這與原子通常是穩(wěn)定的事實(shí)相矛盾。 b. 電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率,隨著旋轉(zhuǎn)軌道的連續(xù)變小，電子輻射的電磁波的頻率也應(yīng)是連續(xù)變化,因此按照這種推理原子光譜應(yīng)是連續(xù)光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實(shí)相矛盾.（2）玻爾理論 上述兩個(gè)矛盾說(shuō)明,經(jīng)典電磁理論已不適用原子系統(tǒng)，玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā)，利用普朗克的能量量了化的概念,提了三個(gè)假設(shè)： ①定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外在輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。 ②躍遷假設(shè):原子從一個(gè)定態(tài)（設(shè)能量為E2）躍遷到另一定態(tài)（設(shè)能量為E1)時(shí),它輻射成吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hv=E2-E1 ③軌道量子化假設(shè),原子的不同能量狀態(tài),跟電子不同的運(yùn)行軌道相對(duì)應(yīng)。原子的能量不連續(xù)因而電子可能軌道的分布也是不連續(xù)的。即軌道半徑跟電子動(dòng)量mv的乘積等于h/2的整數(shù)倍，即:軌道半徑跟電了動(dòng)量mv的乘積等于h/的整數(shù)倍,即 n為正整數(shù)，稱量數(shù)數(shù)（3）玻爾的氫子模型： ①氫原子的能級(jí)公式和軌道半徑公式：玻爾在三條假設(shè)基礎(chǔ)上，利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué),計(jì)算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑，以及電子在各條軌道上運(yùn)行時(shí)原子的能量，(包括電子的動(dòng)能和原子的熱能。） 氫原子中電子在第幾條可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氫原子的能量En，和電子軌道半徑rn分別為： 其中E1、r1為離核最近的第一條軌道（即n=1）的氫原子能量和軌道半徑。即：E1=－13。6ev，r1=0。53×10-10m（以電子距原子核無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)電勢(shì)能為零計(jì)算 ②氫原子的能級(jí)圖：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值,叫氫原子的能級(jí)。按能量的大小用圖開像的表示出來(lái)即能級(jí)圖。 其中n=1的定態(tài)稱為基態(tài)。n=2以上的定態(tài)，稱為激發(fā)態(tài).109．原子核的組成Ⅰ原子核 1、天然放射現(xiàn)象 （1）天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1896年法國(guó)物理學(xué)，貝克勒耳發(fā)現(xiàn)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. 放射性：物質(zhì)能發(fā)射出上述射線的性質(zhì)稱放射性 放射性元素:具有放射性的元素稱放射性元素 天然放射現(xiàn)象：某種元素白發(fā)地放射射線的現(xiàn)象，叫天然放射現(xiàn)象 天然放射現(xiàn)象：表明原子核存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，是可以再分的 (2）放射線的成份和性質(zhì)：用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)研究放射性元素射出的射線，在電場(chǎng)中軌跡，如圖（1）:成份組成性質(zhì)電離作用貫穿能力射線氦核組成的粒子流很強(qiáng)很弱射線高速電子流較強(qiáng)較強(qiáng)射線高頻光子很弱很強(qiáng) 2、原子核的組成（1）原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子 在原子核中：質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù) 中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減電荷數(shù)110．原子核的衰變半衰