高中物理選修知識點歸納總結(jié)5

1、高中物理選修 3-4 學(xué)問點總結(jié) 一,機械波 1波的特點量及其關(guān)系 （ 1）波長：波動過程中,對平穩(wěn)位置的位移總相等的兩相鄰質(zhì)點的距離叫波長； （ 2）頻率：波的 頻率由波源的振動頻率準(zhǔn)備, 在任何介質(zhì)中,頻率保持不變 ；（ 3）機械振動在介質(zhì)中的傳播的 距離和所用時間的比值叫波速, 波速由介質(zhì)本身的性質(zhì)所準(zhǔn)備（如光仍和光的頻率有關(guān)） ,在不 同介質(zhì)中波速是不同的； （v = /T ） 2介質(zhì)中質(zhì)點運動的特點：（ 1）每個質(zhì)點都在自己平穩(wěn)位置鄰近作振動,并不隨波遷移； （ 2）后振 動的質(zhì)點振動情形總是 落后于 相鄰的先振動的質(zhì)點的振動 3波動圖象 （ 1）規(guī)定用橫坐標(biāo) x 表示在波的傳播方向

2、上各個質(zhì)點的平穩(wěn)位置,縱坐標(biāo) y 表示某一時刻 各個質(zhì) 點偏離平穩(wěn)位置的位移,連結(jié)各質(zhì)點位移量末端得到的曲線叫做該時刻波的圖象 2 用“同側(cè)法”判定 波動圖像 中質(zhì)點的速度方向,用作切線判定 振動圖像 中質(zhì)點的速度方向 （ 3）在一個周期內(nèi)質(zhì)點沿 y 軸振動通過路程 4A,1/4 個周期不愿定是 A；波沿 x 軸勻速傳播 ,1/4個周期確定是 /44,波長,波速和頻率（周期）的關(guān)系： v = x/ t= f= / T ； 5,波繞過障礙物的現(xiàn)象叫做 波的衍射 ,能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸 比波 長小,或者跟波長相差不多； d 超聲波（它是機械波非電磁波） 定位原理： 頻率

3、大, 波長小不易 衍射,直線傳播性好 6,產(chǎn)生干涉的必要條件 是：兩列波源的頻率必需相同,干涉區(qū)域內(nèi)某點是振動最強點仍是振動最弱 點的充要條件： （ 1）最強：該點到兩個波源的路程之差是波長的整數(shù)倍,即 =n ；（ 2）最弱： 該點到兩個波源的路程之差是半波長的奇數(shù)倍 = ；,即；依據(jù)以上分析,在穩(wěn)固的 干涉區(qū)域內(nèi),振動加強點 始終加強 ；振動減弱點 始終減弱 ； 振動加強的點仍是做簡諧運動,某 時刻位移可能為零 7,聲波是縱波 ,能在空氣,液體,固體中傳播聲波在固體中波速大于液體大于氣體 8,多普勒效應(yīng)： 當(dāng)波源或者觀測者相對于介質(zhì)運動時,觀測者會發(fā)覺波的頻率發(fā)生了變化,這種 現(xiàn)象叫多普勒效

4、應(yīng)；當(dāng)波源與觀看者 相互靠近 時,觀看者“感覺”到的 頻率變大 ； 當(dāng)波源與觀 察者 相互遠(yuǎn)離 時,觀看者“感覺”到的 頻率變小 ； （留意：波源實際頻率不變） 現(xiàn)象： 多普 勒測速儀,“紅移”,“彩超”； 二,電磁波 9,麥克斯韋理論（赫茲用試驗證明其理論是正確的） 1變化的磁場能夠在周圍空間 產(chǎn)生電場,變化的電場能夠在周圍空間 產(chǎn)生磁場； 2 均勻變化 的磁場產(chǎn)生 穩(wěn)固 的電場,均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)固的磁場 3 振蕩的 即周期性變化的 磁場產(chǎn)生 同頻率 的振蕩電場,振蕩的電場產(chǎn)生 同頻率 的振蕩磁場 10,電磁場： 變化電場在四周空間產(chǎn)生磁場, 變化磁場在四周空間產(chǎn)生電場, 變化的電場和磁

5、場 成為一個完整的整體,這就是 _電磁場 11,電磁波麥克斯韋預(yù)言,赫茲電火花試驗證明 1 定義：交替產(chǎn)生的振蕩電場和振蕩磁場向四周空間的 傳播形成電磁波 _垂直 _,且與 2 特點：電磁波是 電磁波的傳播方向 橫波在電磁波中,每處的電場強度和磁感強度的方向總是 _垂直 _ ； 任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于 310 m/s； 電磁波的傳播速度等于波長與頻率的乘積,即 _v= f _； 最新可編輯 word 文檔 第 1 頁,共 6 頁3 電磁波與機械波的關(guān)系 機械波在介質(zhì)中的傳播速度僅 由介質(zhì) 準(zhǔn)備,與機械波的頻率無關(guān) 電磁波在介質(zhì)中的傳播 速度不僅取決于介質(zhì),仍與電磁波的頻率有關(guān)

6、 ,頻率大,傳播速度越小 _不 _能 電磁波本身是物質(zhì),所以電磁波的傳播不像機械波需要別的物質(zhì)作為介質(zhì)機械波 在真空中傳播,而電磁波 能真空中傳播 八,電磁波譜及其應(yīng)用 12,電磁波譜： 各種電磁波中,除可見光以外,相鄰兩個波段間都有 重疊； 1 光是一種電磁波,電磁波的速度和它的傳播速度相同,在傳播過程中可不需要介質(zhì),都具有波 動的共性如干涉, _衍射, _多普勒效應(yīng) _；它又是橫波 2 電磁波譜 種類 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X 射線 射線 頻率 特性 波動性強 熱效應(yīng),遙控 能使人類產(chǎn) 熒光作用,殺傷作用 穿 透 作 用 遙感 生視覺 強 通訊,電視, 加熱,醫(yī)療, 殺菌消毒,

7、驗鈔等 工業(yè)探傷, 工業(yè)探傷, 用途 廣播,導(dǎo)航等 紅外攝影,遙 醫(yī) 學(xué) 透 視 醫(yī)用治療等 治療等 頻率逐步增大,波長逐步減小,折射率逐步增大 測遙感 可見光：紅,橙,黃,綠,青,藍(lán),紫 紅光波動性（干涉,衍射）強,紫光粒子性強 3 雷達(dá)：雷達(dá)是利用無線電波中的（ 微波電磁波：直線性好,反射性強； 聲吶：超聲波 機械 波）來測定物體位置的無線電設(shè)備 13, LC 振蕩電路 T=2 LC 三,光 14,折射率 即 n=sini/sinr =c/v ,因 cv,所以任何介質(zhì)的折射率 n 都大于 1. 15,全反射： 當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)的界面上時,如入射角大于臨界角,就折射光線消逝, 只

8、產(chǎn)生反射的現(xiàn)象叫全反射產(chǎn)生全反射的條件是： a,光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)； b,入射 角大于或等于臨界角（ sin C 1n v c ）；兩條件必需同時存在,才發(fā)生全反射； 16,光導(dǎo)纖維： 內(nèi)層為光密介質(zhì),外層為光疏介質(zhì)； 全反射應(yīng)用：光導(dǎo)纖維,自行車尾燈,海市蜃樓,沙漠蜃景,夏天柏油路面特別亮, 水中的氣泡看起來 特別亮 17,光的干涉（ 全息照片是干涉 ） （ 1）現(xiàn)象：符合確定條件的 （ 2）光發(fā)生干涉的條件： 相干光在相遇的區(qū)域顯現(xiàn)了穩(wěn)固的相間的加強區(qū)域和減弱區(qū)域 頻率相等 _； （ 3）雙縫干涉： 1801 年,英國的托馬斯 楊 推導(dǎo)：如以下圖,如 S1,S2 光振動情形完全相同,

9、光程差就符合半波長偶數(shù)被時,顯現(xiàn)亮條紋 n=0 , 1, 2,3 符合半波長奇數(shù)倍時,顯現(xiàn)暗條紋 n=0 , l , 2, 3, 相鄰亮條紋（或 相鄰暗條紋）之間的間距（相鄰亮條紋中心間距,相鄰暗條紋中心間距 為 _ X=L/ d ； 圖象特點：中心為 亮紋,兩邊 _等間距對稱分布明暗相間條紋 紅光：明,暗條紋寬度最 寬,紫光明,暗條紋寬度最窄白光干涉圖象中心明條紋的最外側(cè)為紅色 最新可編輯 word 文檔 第 2 頁,共 6 頁相鄰亮紋（暗紋）間的距離 X=L / d；用此公式可以測定單色光的波長；用白光作雙縫干涉實 驗時,由于白光內(nèi)各種色光的波長不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中心是白色亮

10、紋,兩邊出 現(xiàn)彩色條紋； （ 4）薄膜干涉： 相干光源的由來：利用薄膜 象圖象特點：同一條亮 如肥皂液膜,空氣膜 _ 前后表面 _的反射光束相遇而形成干涉現(xiàn) 或暗 條紋上所對應(yīng)薄膜厚度 相等 單色光在肥皂膜上 上 薄下厚 形成水平狀明暗相間條紋 應(yīng)用：增透膜,檢驗平整度, 18,光的衍射 白光入射形成彩色條紋 ； （ 1）現(xiàn)象：光偏離直線傳播繞過障礙物進(jìn)入陰影區(qū)域里的現(xiàn)象各種不同形狀的障礙物都能使光 發(fā)生衍射； （ 2）產(chǎn)生條件： _障礙物或孔的尺寸與波長差不多或比波長小 （ 3）單縫衍射： 圖象特點：中心條紋 亮而寬 ,兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋 白光入射為彩色條紋 （ 4）例子： 數(shù)學(xué)

11、家泊松推算出在圓板陰影的中心應(yīng)有一個亮斑（即著名的泊松亮斑） ,后被試驗證 實,即說明泊松亮斑是由光的衍射形成； ） 19,光的偏振 （ 1）光是橫波,是電磁波所以光有偏振現(xiàn)象 （ 2）自然光：在光波傳播方向垂直的平面內(nèi)光振動 由太陽,電燈等一般光源發(fā)出的光 指 E 的振動 沿各個方向振動強度都相同的光 如 （ 3）偏振光：在光波傳播方向的垂直平面內(nèi),只有沿著 某一方向 振動的光如自然光經(jīng)一偏振片 0作用后的光,再如自然光射到兩介質(zhì)分界面時同時發(fā)生反射和折射 反射角和折射角和為 90 時 ,反射光線和折射光線是光振動方向相互垂直的偏振光 （ 4）應(yīng)用：液晶顯示,觀看 更加清晰 3D 電影等相機

12、前面的偏振鏡可以減弱玻璃表面反射光的影響使相 片 20, 彩虹由于折射率不同形成的色散 機械振動 1,探究單擺周期與擺長的關(guān)系試驗：測線長時擺球自然懸垂,測周期時從最低點開頭計時 2,發(fā)生受迫振動的物體周期等于驅(qū)動力周期與固有周期無關(guān) 3,共振曲線 最新可編輯 word 文檔 第 3 頁,共 6 頁物理選修 3-5 學(xué)問點歸納 一,動量（矢量） 1,動量定理： I 合=F合 t= p=P2-P12, 動量守恒定律的條件： 系統(tǒng)所受的總沖量為零（不受力,所受外力的矢量和為零或外力的作用遠(yuǎn) 小于系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力） ,即系統(tǒng)所受外力的矢量和為零； （碰撞,爆炸,反沖） / / / 3,動量守

13、恒定律的表達(dá)式 m1v 1+m 2v 2=m 1v 1 +m 2v 2 （規(guī)定正方向） p1= p2 4,碰撞 （ 1）非彈性碰撞： 動能缺失動量守恒 （ 2）彈性碰撞： 動量守恒,碰撞前后動能相等 ； 特例 1： 對于 彈性碰撞 ,如兩個物體 質(zhì)量相等 ,就碰撞后兩個物體互換速度 （即碰后 A 的速度等于 碰前 B 的速度,碰后 B 的速度等于碰前 A 的速度） 特例 2：當(dāng)速度相等時兩者距離有最值 5,人船模型 兩個原先靜止的物體（人和船）發(fā)生相互作用時,不受其它外力,對這兩個物體組 成的系統(tǒng)來說,動量守恒,且任一時刻的總動量均為零,由動量守恒定律,有 mv = MV 二,量子理論的建立

14、6,量子理論的建立： 1900 年德國物理學(xué)家普朗克提出振動著的帶電微粒的能量只能是某個最小能量 值 的整數(shù)倍,這個不行再分的能量值 叫做 能量子 = h ；h 為普朗克常數(shù)（ ） -34 三,光電效應(yīng) 光子說 光電效應(yīng)方程 7,光電效應(yīng)（說明光子具有能量） （ 1）光的電磁說使光的波動理論進(jìn)展到相當(dāng)完善的地步,但是它并不能說明光電效應(yīng)的現(xiàn)象； 在光（包括不行見光）的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng),發(fā)射出來的電子叫光 電子；（試驗圖在課本） （ 2）光電效應(yīng)的爭論結(jié)果： 任何一種金屬,都有一個極限頻率, ,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)； 入射光的頻率必須大于這個極限頻率 低于這個頻率的光不能產(chǎn)生

15、光電效應(yīng)； ,只隨著入 光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān) -9 射光頻率的 增大而 增大；入射光照到金屬上時, 光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的 ,一般不超過 10 s； 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時,光電流的強度與入射光的強度成正比； 8,光子說： 光本身就是由一個個不行分割的能量子組成的,頻率為 量子被成為光子； 的光的能量子為 h ；這些能 9,光電效應(yīng)方程： EK = h- WO （ 把握 Ek/Uc 圖象的物理意）同時, h 截止 = WO（ Ek 是光電子 的 最大初動能 ； W 0是逸出功,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； 義 ） UCe=EK= h- WO四

16、,光的波粒二象性 物質(zhì)波 10,光的波粒二象性： 干涉,衍射和偏振 以無可辯駁的事實說明光是一種波； 光電效應(yīng)和康普頓效 應(yīng)又用無可辯駁的事實說明光是一種粒子,由于光既有波動性,又有粒子性,只能認(rèn)為光具有 波粒二象性；但不行把光當(dāng)成宏觀觀念中的波,也不行把光當(dāng)成宏觀觀念中的粒子； 少量的光 子表現(xiàn)出粒子性,大量光子運動表現(xiàn)為波動性；光在傳播時顯示波動性,與物質(zhì)發(fā)生作用時, 往往顯示粒子性；頻率小波長大的波動性顯著,頻率大波長小的粒子性顯著； （ P41 電子干涉條 紋對概率波的驗證） 最新可編輯 word 文檔 第 4 頁,共 6 頁11,物質(zhì)波： 1924 年德布羅意（法）提出,實物粒子和光

17、子一樣具有波動性,任何一個 運動著的物 （P38 電子的 體都有一種與之對應(yīng)的波,波長 =h / p ,這種波叫物質(zhì)波,也叫德布羅意波； 衍射圖樣；電子顯微鏡的辨論率為何遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡） 12,概率波： 從光子的概念上看,光波是一種概率波； 五,原子核式模型機構(gòu) 13,1897年 湯姆生（英）發(fā)現(xiàn)了電子 ,提出原子的棗糕模型,說明原子可以再分（有復(fù)雜結(jié)構(gòu)） 14,1909 年起英國物理學(xué)家盧瑟福做了 粒子轟擊金箔的試驗, 即 粒子散射試驗 （試驗裝置見必 修本 P257）得到出乎意料的結(jié)果： 絕大多數(shù) 粒子穿過金箔后仍沿原先的方向前 少數(shù) 粒 進(jìn), 子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn),并且有極少數(shù) 粒子

18、偏轉(zhuǎn)角超過了 90,有的 甚至被彈回 ,偏轉(zhuǎn)角幾 乎達(dá)到 180；（ P53 圖 ） 15,盧瑟福在 1911 年提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說：在原子的中心有一個很小的核 ,叫做原子核,原 子的 全部正電荷 和 幾乎全部質(zhì)量 都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外空間里圍著核旋轉(zhuǎn)； 依據(jù)這個學(xué)說,可很好地說明 -15 粒子散射試驗結(jié)果, 粒子散射試驗的數(shù)據(jù)仍可以 估計原子 核的大?。〝?shù)量級為 10 m）和原子核的正電荷數(shù)； 原子序數(shù) =核電荷數(shù) =質(zhì)子數(shù) =核 外電子數(shù)； 六,氫原子的光譜 16,光譜的種類：（1）發(fā)射光譜：物質(zhì)發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜；酷熱的固體,液體及高溫高壓氣體發(fā) 光產(chǎn)生連續(xù)光譜； 淡

19、薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜, 不同元素的線狀譜線不同, 又稱特點譜線； （ 2） 吸取光譜： 連續(xù)譜線中某些頻率的光被淡薄氣體吸取后產(chǎn)生的光譜, 元素能發(fā)射出何種頻率的光, 就相應(yīng)能吸取何種頻率的光,因此吸取光譜也可作元素的特點譜線； 17,氫原子的光譜是線狀的（這些亮線稱為原子的特點譜線） ,即輻射波長是 分立 的； 18,基爾霍夫開創(chuàng)了光譜分析的方法： 利用元素的特點譜線（線狀譜或吸取光譜）鑒別物質(zhì)的分析方 法； 七,原子的能級 19,玻爾理論的假設(shè)： （ 1）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)固的,電子雖然繞核運 動,但并不向外輻射能量,這些狀態(tài)叫做定態(tài)；氫原子的各個定

20、態(tài)的能量值,叫做它的能級； 原子處于最低能級時電子在離核最近的軌道上運動,這種定態(tài)叫做 電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運動的這些定態(tài)叫做激發(fā)態(tài)； 基態(tài)；原子處于較高能級時 Em）時,它輻射（或吸?。?（ 2）原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為 En）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為 確定頻率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差準(zhǔn)備,即 h= E nE m,（能級圖見 3-5 第 64 頁） （ 3）原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應(yīng)；原子的定態(tài)是 不連續(xù)的, 因此電子的可能軌道的分布也是 不連續(xù)的； 20,玻爾運算公式： n=1（即 離核最近的 ）（選定離核無限遠(yuǎn)處的電勢能為零,電子從離核無限遠(yuǎn)

21、處 移到任一軌道上,都是電場力做正功,電勢能削減,所以在任一軌道上,電子的電勢能都是負(fù) 值,而且離核越近,電勢能越小,動能越大,總能量越?。?） N= ； 21,一群氫原子處于量子數(shù)為 n 的激發(fā)態(tài)時,可能輻射出的光譜線條數(shù)為 一個氫原子處于量子數(shù)為 n 的激發(fā)態(tài)時,可能輻射出的光譜線條數(shù)為 N= ； 八,原子核的組成 22,1919 年盧瑟福用 粒子轟擊氮原子發(fā)覺質(zhì)子 即氫原子核；核反應(yīng)方程 ； 核 23,盧瑟福預(yù)想到原子內(nèi)存在質(zhì)量跟質(zhì)子相等的不帶電的中性粒子,即 中子；查德威克經(jīng)過爭論, 最新可編輯 word 文檔 第 5 頁,共 6 頁證明：用天 射線轟擊鈹時,會產(chǎn)生一種看不見的貫穿才能

22、很強（ 10-20 厘米的鉛板）的不帶電 粒子,用其轟擊石蠟時,竟能從石蠟中打出質(zhì)子,此貫穿才能極強的射線即為設(shè)想中的中子； 核反應(yīng)方程 ； 24,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子 ,原子核的電荷數(shù)等于其質(zhì)子數(shù), 原子核的質(zhì)量數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的 和；具有相同質(zhì)子數(shù)的原子屬于同一種元素；具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱同 位素； 25,自然放射現(xiàn)象 （ 1）人類熟識 原子核 有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和它的變化 規(guī)律 ,是從自然放射現(xiàn)象開頭的； （ 2）用磁場來爭論放射線的性質(zhì)（圖見 3-5 第 74 頁）： 射線帶正電,偏轉(zhuǎn)較小, 粒子就是氦原子核,貫穿本領(lǐng)很小,電離作用很強,使底片感 光作用很強； 射線帶負(fù)電,偏轉(zhuǎn)較大,是高速電子流,貫穿本領(lǐng)很強（幾毫米的鋁板） , 電離作用較弱； 射線中電中性的,無偏轉(zhuǎn),是波長極短的電磁波, 貫穿本領(lǐng)最強 （幾厘米 的鉛板）, 電離作用最小 ； 九,原子核的衰變 半衰期 26,原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯?在衰變中電荷數(shù)和 質(zhì)量數(shù) 都是守 恒的（留意：質(zhì)量并不守恒； ）； 射線 相伴 射線或 射線產(chǎn)生的,沒有單獨的 衰變； 是 衰本質(zhì) 原子核能的中子變成質(zhì)子加電子 ； 27,半衰期： 放射性元素的 原子核有半數(shù)發(fā)生衰變 需要的時間；放射性元素衰變的快慢是由 核內(nèi)部 本身的因素準(zhǔn)備, 與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān) ；