2020年高考物理一輪復習考點歸納專題(12)近代物理

1、(2)物質波：任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應，其波長，p為運動物體2020年高考一輪復習知識考點專題12近代物理第一節(jié)光電效應、波粒二象性【基本概念規(guī)律】一、光電效應1定義：在光的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象(發(fā)射出的電子稱為光電子)2產生條件：入射光的頻率大于極限頻率3光電效應規(guī)律(1)存在著飽和電流對于一定顏色的光，入射光越強，單位時間內發(fā)射的光電子數(shù)越多(2)存在著遏止電壓和截止頻率光電子的能量只與入射光的頻率有關，而與入射光的強弱無關當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(3)光電效應具有瞬時性當頻率超過截止頻率時，無論入射光怎樣微弱，幾乎在照到金

2、屬時立即產生光電流，時間不超過109s.二、光電效應方程1基本物理量(1)光子的能量h，其中h6.6261034Js(稱為普朗克常量)(2)逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的最小值(3)最大初動能發(fā)生光電效應時，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有動能的最大值2光電效應方程：EkhW0.三、光的波粒二象性與物質波1光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性(2)光電效應說明光具有粒子性(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性2物質波(1)概率波：光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運動遵守波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小

3、的地方，因此光波又叫概率波hp的動量，h為普朗克常量【重要考點歸納】考點一光電效應規(guī)律的理解1放不放光電子，看入射光的最低頻率2單位時間內放多少光電子，看光的強度3光電子的最大初動能大小，看入射光的頻率4要放光電子，瞬時放考點二光電效應方程及圖象問題1愛因斯坦光電效應方程EkhW0h：光電子的能量W0：逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功Ek：光電子的最大初動能2圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量極限頻率：0最大初動能Ek與入射光頻率的關系圖線遏止電壓Uc與入射光頻率的關系圖線頻率相同、光強不同時，光電流與電壓的關系頻率不同、光強相同時，光電流與電壓的

4、關系【思想方法與技巧】逸出功：W0|E|E普朗克常量：圖線的斜率kh截止(極限)頻率：0遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量：hke(k為斜率，e為電子電量)遏止電壓：Uc飽和光電流：Im(電流的最大值)最大初動能：EkmeUc遏止電壓：Uc1、Uc2飽和光電流：電流最大值最大初動能Ek1eUc1，Ek2eUc2用統(tǒng)計規(guī)律理解光的波粒二象性微觀粒子中的粒子性與宏觀概念中的粒子性不同，通俗地講，宏觀粒子運動有確定的軌道，能預測，遵守經(jīng)典物理學理論，而微觀粒子運動軌道具有隨機性，不能預測，也不遵守經(jīng)典物理學理論；微觀粒子的波動性與機械波也不相同，微觀粒子波動性是指粒子到達不同位置的機會

5、不同，遵守統(tǒng)計規(guī)律，所以這種波叫概率波第二節(jié)原子與原子核【基本概念、規(guī)律】一、原子的核式結構1粒子散射實驗的結果絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉，極少數(shù)粒子的偏轉超過了90，有的甚至被撞了回來，如圖所示2原子的核式結構在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉二、玻爾理論1定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量2躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定即hEmE

6、n.(h是普朗克常量，h6.6261034Js)3軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的4氫原子的能級、能級公式(1)氫原子的能級圖(如圖所示)(2)氫原子的能級和軌道半徑1氫原子的能級公式：Enn2E1(n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E113.6eV.氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r10.531010m.三、天然放射現(xiàn)象、原子核的組成1天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有

7、復雜的結構(2)放射性和放射性元素：物質發(fā)射某種看不見的射線的性質叫放射性具有放射性的元素叫放射性元素(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是射線、射線、射線2原子核(1)原子核的組成原子核由質子和中子組成，質子和中子統(tǒng)稱為核子原子核的核電荷數(shù)質子數(shù)，原子核的質量數(shù)質子數(shù)中子數(shù)(2)同位素：具有相同質子數(shù)、不同中子數(shù)的原子，在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化學性質四、原子核的衰變和半衰期t/t/(2)衰變規(guī)律：NN0、mm0221原子核的衰變(1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變(2)分類Z42A1衰變：AZXA2Y4He衰變：AZXZ1Y0

8、e2半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間11(3)影響因素：由原子核內部因素決定，跟原子所處的物理化學狀態(tài)無關五、核力、結合能、質量虧損、核反應1核力(1)定義：原子核內部，核子間所特有的相互作用力(2)特點：核力是強相互作用的一種表現(xiàn)；核力是短程力，作用范圍在1.51015m之內；每個核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用2核能(1)結合能核子結合為原子核時放出的能量或原子核分解為核子時吸收的能量，叫做原子核的結合能，亦稱核能(2)比結合能定義：原子核的結合能與核子數(shù)之比，稱做比結合能，也叫平均結合能特點：不同原子核的比結合能不同，原子核的比結合能越大，表示原子核中核子結

9、合得越牢固，原子核越穩(wěn)定3質能方程、質量虧損愛因斯坦質能方程Emc2，原子核的質量必然比組成它的核子的質量和要小m，這就是質量虧損由質量虧損可求出釋放的核能Emc2.4獲得核能的途徑：(1)重核裂變；(2)輕核聚變5核反應(1)遵守的規(guī)律：電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒(2)反應類型：衰變、人工轉變、重核裂變、輕核聚變【重要考點歸納】考點一氫原子能級及能級躍遷1原子躍遷的條件(1)原子躍遷條件hEmEn只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況(2)當光子能量大于或等于13.6eV時，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于13.6eV時，氫原子電離后

10、，電子具有一定的初動能(3)原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)由于實物粒子的動能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差值(EEmEn)，均可使原子發(fā)生能級躍遷2躍遷中兩個易混問題(1)一群原子和一個原子：氫原子核外只有一個電子，這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間內，由某一軌道躍遷到另一個軌道時，可能的情況只有一種，但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)了(2)直接躍遷與間接躍遷：原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時有時可能是直接躍遷，有時可能是間接躍遷兩種情況下輻射(或吸收)光子的

11、能量是不同的直接躍遷時輻射(或吸收)光子的能量等于間接躍遷時輻射(或吸收)的所有光子的能量和3.(1)能級之間躍遷時放出的光子頻率是不連續(xù)的(2)能級之間發(fā)生躍遷時放出(吸收)光子的頻率由hEmEn求得若求波長可由公式c求得(3)一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n1)(4)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法：2用數(shù)學中的組合知識求解：NCnnn2.2電子動能：電子繞氫原子核運動時靜電力提供向心力，即k2m，所以Eknk，隨n(r)增大而減小利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加考點二氫原子的能量及其變化E11原子能量：EnEknEp

12、nn2，隨n(r)增大而增大，其中E113.6eV.e2v21e2rnrn2rn3電勢能：通過庫侖力做功判斷電勢能的增減當n減小，即軌道半徑減小時，庫侖力做正功，電勢能減??；反之，n增大，即軌道半徑增大時，電勢能增加考點三原子核的衰變半衰期1衰變規(guī)律及實質(1)兩種衰變的比較AXA4Y4HeAXAY0e衰變類型衰變方程ZZ22衰變ZZ11衰變1n1H0e2個質子和2個中子衰變實質結合成一個整體射出12211H20n4He中子轉化為質子和電子011(1)公式：N余N原2t/，m余m原2t/衰變規(guī)律質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒(2)射線：射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時產生的其實質是放射性原子核在發(fā)生衰變

13、或衰變的過程中，產生的新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子2確定衰變次數(shù)的方法因為衰變對質量數(shù)無影響，先由質量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)3半衰期11(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內部自身因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)無關應方程虧損m計算釋放的核能考點四核反應類型與核反應方程1核反應的四種類型：衰變、人工轉變、裂變和聚變2核反應過程一般都是不可逆的，所以核反應方程只能用單向箭頭連接并表示反應方向，不能用等號連接3核反應的生成物一定要以實驗為基礎，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應方程4核反應遵循質量數(shù)守恒而不是質量守恒，核反應過程中反應前后的總質量一般會發(fā)生變化5核反應遵循電荷數(shù)守恒考點五有關核能的計算1應用質能方程解題的流程圖書寫核反計算質量利用Emc2(1)根據(jù)Emc2計算，計算時m的單位是“k