1、光五種學(xué)說：原始微粒說 牛頓, 波動學(xué)說 惠更斯, 電磁學(xué)說 麥克斯韋, 光子說 愛因斯坦, 波粒兩相性學(xué)說 德布羅意波 概率波各種電磁波產(chǎn)生的機理, 特性和應(yīng)用,光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波, 也證明光的波動性. 激光的產(chǎn)生特點應(yīng)用 單色性, 方向性好,亮度高, 相干性好 的背景光電效應(yīng)試驗裝置,現(xiàn)象, 所得出的規(guī)律 四 愛因斯坦提出光子學(xué)說愛因斯坦光電效應(yīng)方程：mV m2/2 hf W 0 一個光子的能量Ehf 準(zhǔn)備了能否發(fā)生光電效應(yīng)光電效應(yīng)規(guī)律: 試驗裝置,現(xiàn)象,總結(jié)出四個規(guī)律任何一種金屬都有一個極限頻率,入射光的頻率必需大于這個極限頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；低于這個極限頻率的光不能產(chǎn)生光電

2、效應(yīng)；光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān),只隨入射光頻率的增大而增大；入射光照到金屬上時,光子的發(fā)射幾乎是瞬時的,一般不超過 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時,光電流強度與入射光強度成正比；10 -9 s康普頓效應(yīng) 石墨中的電子對x 射線的散射現(xiàn)象 這兩個試驗都證明光具粒子性光波粒二象性: .情形表達(dá)波動性 大量光子, 轉(zhuǎn)播時, 大, .粒子性光波是概率波 物質(zhì)波 任何運動物體都有 與之對應(yīng) 這種波稱為德布羅意波原子,原子核學(xué)問歸類整個學(xué)問體系,可歸結(jié)為：兩模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型,波爾原子模型；兩方程核反應(yīng)方程,質(zhì)能方程；四變衰變,人工轉(zhuǎn)變,裂變,聚變 ；六子電子,質(zhì)子,中子,正電子,粒子,光子

3、；4 條守恒定律電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)守恒,能量守恒,動量守恒 貫串全章；1.湯姆生模型棗糕模型 湯姆生發(fā)覺電子,使人們熟識到原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；從而打開原子的大門 . 2.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型 行星式模型盧瑟福 粒子散射試驗裝置 , 現(xiàn)象, 從而總結(jié)出核式結(jié)構(gòu)學(xué)說 粒子散射試驗是用 粒子轟擊金箔,試驗現(xiàn)象：結(jié)果是絕大多數(shù) 粒子穿過金箔后基本上仍沿原先的方向前進(jìn),但是有少數(shù) 粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn) .這說明原子的正電荷和質(zhì)量確定集中在一個很小的核上；盧瑟福由 粒子散射試驗提出：在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,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運動；由 粒子散射試

4、驗的試驗數(shù)據(jù)仍可以估算出原子核大小的數(shù)量級是 10-15 m；而核式結(jié)構(gòu)又與經(jīng)典的電磁理論發(fā)生沖突：原子是否穩(wěn)固 3.玻爾模型引入量子理論,量子化就是不連續(xù)性,整數(shù),其發(fā)出的光譜是否連續(xù) n 叫量子數(shù)玻爾補充三條假設(shè)定態(tài)- 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài) 稱為定態(tài), 電子雖然繞核運轉(zhuǎn), 但不會向外輻射能量；E/eV 0 本假設(shè)是針對原子穩(wěn)固性提出的躍遷- 原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài), 要輻射 或吸取 確定頻率的光子 其能量由兩定態(tài)的能量差決定 本假設(shè)針對線狀譜提出 h EE 輻射 吸取 光子的能量為hf E 初-E 末初終氫原子躍遷的光譜線問題一群氫原子可能輻射的光譜線條數(shù)為N2 C

5、n n n 1 ；2 大量處于n 激發(fā)態(tài)原子躍遷到基態(tài)時的全部輻射方式 能量和軌道量子化- - 定態(tài)不連續(xù), 能量和軌道也不連續(xù); 即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分布也是不連續(xù)的n 針對原子核式模型提出,是能級假設(shè)的補充4氫原子的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量最小與核外電子軌道半徑間的關(guān)系是: 3【說明】氫原子躍遷E2 軌道量子化r n = n r 1 n2 r 1 10 -10 m 2E1 E 3能量量子化：E nE E1=1n2氫原子的能級圖第1 頁共4 頁第 1 頁,共 4 頁吸取光子時En ,Ep,r,n Ek,v 增大減小放出

6、光子時減小增大氫原子躍遷時應(yīng)明確：一個氫原子直接躍遷向高能級躍遷,吸取光子一般光子某一頻率光子一群氫原子各種可能躍遷向低能級躍遷放出光子可見光子一系列頻率光子氫原子吸取光子時要么全部吸取光子能量,要么不吸取光子1 光子能量大于電子躍遷到無窮遠(yuǎn)處 電離需要的能量時,該光子可被吸??；即：光子和原于作用而使原子電離 2 光子能量小于電子躍遷到無窮遠(yuǎn)處 電離需要的能量時,就只有能量等于兩個能級差的光子才能被吸取； 受躍遷條件限：h E 初 E 只適用于光于和原于作用使原于在各定態(tài)之間躍遷的情形 ；終氫原子吸取外來電子能量時可以部分吸取外來碰撞電子的能量（實物粒子作用而使原子激發(fā)）；因此,能量大于某兩個

7、能級差的電子均可被氫原子吸取,從而使氫原子躍遷；E51=13.06 E41 E31 E 21；有規(guī)律可依 E52 E42 E 32；E 53 E43；E54玻爾理論的局限性；由于引進(jìn)了量子理論（軌道量子化和能量量子化）,玻爾理論成功地說明白氫光譜的規(guī)律；但由于它保留了過多的經(jīng)典物理理論（牛頓其次定律,向心力,庫侖力等）,所以在說明其他原子的光譜上都遇到很大的困難；氫原子在n能級的動能,勢能,總能量的關(guān)系是：EP=2EK ,E=E K +EP=EK；類似于衛(wèi)星模型由高能級到低能級時,動能增加,勢能降低,且勢能的降低量是動能增加量的量子數(shù)n E E p Ek V T 自然放射現(xiàn)象1.自然放射現(xiàn)象的

8、發(fā)覺,使人們熟識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；2 倍,故總能量負(fù)值降低；核變化從貝克勒耳發(fā)覺自然放射現(xiàn)象開頭 衰變用電磁場爭辯：2.各種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)質(zhì)量（u）電荷（e）速度（c）電離性貫穿性 射線氦核4+2 1最強最弱,紙能擋住 射線電子1/1840 -1 較強較強,穿幾mm 鋁板 射線光子00最弱最強,穿幾cm 鉛版三種射線在勻強磁場,勻強電場,正交電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情形比較：四種核反應(yīng)類型 衰變,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變 衰變： 衰變：238 92 U 234 90Th 4 2He實質(zhì)：核內(nèi)1 121 H 20 n 4He 衰變形成外切同方向旋,0 1 e 2 衰變：234 90

9、 Th 234 91 Pa 0e實質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和中子1 0 n 1 1 H 1 衰變形成內(nèi)切 相反方向旋 ,且大圓為, 粒子徑跡；+ 衰變：30 15 P 30 Si 01 e（核內(nèi)H 1n 0e ）14 101 衰變：原子核處于較高能級,輻射光子后躍遷到低能級；人工轉(zhuǎn)變：14 N4 2 He 17 18 O 1 H 發(fā)覺質(zhì)子的核反應(yīng)盧瑟福 用 粒子轟擊氮核,并預(yù)言中子的存在12 16 C 0 n發(fā)覺中子的核反應(yīng) 查德威克釙產(chǎn)生的 射線轟擊鈹79 4 Be 4 2 He 27 13 Al 4He 30 1 P n15 P30 14 Si 0 1 e 人工制造放射性同位素215 第

10、2 頁共4 頁第 2 頁,共 4 頁正電子的發(fā)覺 約里奧居里和伊麗芙居里夫婦 粒子轟擊鋁箔重核的裂變：235 92 U 10 n 141 56 Ba 92 36 Kr 3 n 在確定條件下超過臨界體積,裂變反應(yīng)會連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；輕核的聚變：21 H 31 H 42 He 0 1 n （需要幾百萬度高溫,所以又叫熱核反應(yīng)）全部核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒；（留意：質(zhì)量并不守恒；）核能運算方法有三：由 E mc 2 m 單位為“ kg” 運算；由E=931.5 mm 單位為“ u” 運算；借助動量守恒和能量守恒運算；2.半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所

11、需的時間叫半衰期；（對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律）,t t t 運算式為：N t N 0 1T N 表示核的個數(shù),此式也可以演化成mt m0 1T 或nt n0 1T 222式中m 表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量,n 表示單位時間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)；以上各式左邊的量都表示時間t 后的剩余量；半衰期 由核內(nèi)部本身的因素準(zhǔn)備,與物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān) ,同位素等重要概念放射性標(biāo)志3.放射性同位素的應(yīng)用利用其射線： 射線電離性強,用于使空氣電離, 將靜電泄出,從而排除有害靜電； 射線貫穿性強,可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤；各種射線均可使 DNA 發(fā)生突變,可用于生物工程,基因工程；作為示蹤原子；用于爭辯農(nóng)作物化

12、肥需求情形,診斷甲狀腺疾病的類型,爭辯生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能；進(jìn)行考古爭辯；利用放射性同位素碳 14,判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生歲月；一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全,各種元素都有人工制造的放射性同位；半衰期短,廢料簡潔處理；可制成各種形狀,強度簡潔把握）；高考對本章的考查：以 粒子散射試驗,原子光譜為試驗基礎(chǔ)的盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說和玻爾原子理論,各種核變化和與之相關(guān)的核反應(yīng)方程,核能運算等；盧瑟福依據(jù) 粒子散射試驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說 ,玻爾把量子說引入到核式結(jié)構(gòu)模型之中 ,建立了以下三個假說為主要內(nèi)容的玻爾理論 . 熟識原子核的結(jié)構(gòu)是從發(fā)覺自然放射現(xiàn)象開頭的 , 發(fā)覺質(zhì)子的核反

13、應(yīng)是熟識原子核結(jié)構(gòu)的突破點 . 裂變和聚變是獵取核能的兩個重要途徑 . 裂變和聚變過程中釋放的能量符合愛因斯坦質(zhì)能方程；在核反應(yīng)中遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,在微觀世界中動量守恒定律同樣適用；第3 頁共4 頁第 3 頁,共 4 頁 熱學(xué) 1分子動理論：物質(zhì)由大量分子組成,直徑數(shù)量級,直徑數(shù)量級 10-10 m 埃A 10 m 納米nm,單分子油膜法-9 d V/S M mol Vm o l N A N A NA 是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁m v 分子永不停息做無規(guī)章的熱運動 擴散,布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)章運動 ,它能反映出液體分子的運動 分子間存在相互作用力,（留意：引力和斥力同時存在

14、,都隨距離的增大而減小,但斥力變化得快；分子力是指引力和斥力的合力；）熱點：由r 的變化爭辯分子力,分子動能,分子勢能的變化2物體的內(nèi)能：準(zhǔn)備于物質(zhì)的量,T ,v（對于理想氣體,認(rèn)為沒有勢能,其內(nèi)能只與溫度有關(guān)）一切物體都有內(nèi)能由微觀分子動能和勢能準(zhǔn)備而機械能由宏觀運動快慢和位置準(zhǔn)備 ,有慣性,有固有頻率,都能輻射紅外線,都能對光發(fā)生衍射現(xiàn)象,對金屬都具有極限頻率,對任何運動物體都有波長與之對應(yīng)（德布羅意波長）內(nèi)能的轉(zhuǎn)變方式：做功（轉(zhuǎn)化）外對其做功；熱傳遞（轉(zhuǎn)移）吸取熱量 留意（符合法就）熱量只能自發(fā)地從高溫到低溫物體,低到高也可以,但要引起其它變化（熱的其次定律）3熱力學(xué)三大定律：第一,其次

15、類永動機是怎樣的機器？熱力學(xué)第確定律： EW+Q 能的轉(zhuǎn)化守恒定律 第一類永動機不行能制成 . 符號法就：體積增大,氣體對外做功,W 為“一”；體積減小,外界對氣體做功,W 為“ +”；氣體從外界吸熱,Q 為“+”；氣體對外界放熱 ,Q 為“一”；溫度上升,內(nèi)能增量 E 是取“ + ”；溫度降低 ,內(nèi)能削減,E 取“一”；三種特殊情形：1 等溫變化 E=0 ,即W+Q=0 2 絕熱膨脹或壓縮：Q=0 即W= E （3）等容變化：W=0 ,Q= E 熱學(xué)其次定律（1 ）其次類永動機不行能制成實質(zhì): 涉及熱現(xiàn)象 自然界中 的宏觀過程都具有方向性 , 是不行逆的（2 ）熱傳遞方向表述：不行能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體 , 而不引起其它變化 熱傳導(dǎo)有方向性（3 ）機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化表述：不行能從單一熱源吸取熱量并把它全部用來做功 , 而不引起其它變化 機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化具有方向性 ；熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不行達(dá)到；氣體壓強：宏觀 P F 微觀：分子頻繁撞擊S 確定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：公式：PV = 恒量 或 P1V1 P2V2 （含密度式：P1 P2 ）T T1 T2 1T1 2 T2 4 ,理想氣