高中近代物理知識點(diǎn)總結(jié)近代物理知識總結(jié)一、黑體輻射與能量子所有物體都會輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，稱為熱輻射。黑體是一種物體，它能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射。黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律有以下兩點(diǎn)：一般材料的物體輻射的電磁波除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)；黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)。隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加；隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。普朗克能量子是指帶電微粒輻射或者吸收能量時(shí)，只能輻射或吸收某個(gè)最小能量值的整數(shù)倍。即能量的輻射或者吸收只能是一份一份的。這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫做能量子，能量子的大小為ε＝hν，其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量。愛因斯坦光子說，空間傳播的光本身就是一份一份的，每一份能量子叫做一個(gè)光子，光子的能量為ε＝hν。二、光電效應(yīng)規(guī)律每種金屬都有一個(gè)極限頻率。光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的。光子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，隨著入射光的頻率增大而增大。愛因斯坦光電效應(yīng)方程（密立根驗(yàn)證）為E=k(hν-W)，其中h為普朗克常量，ν為光子頻率，W為金屬的逸出功，k為常數(shù)。遏制電壓U=c(e=E_k)。三、光的波粒二象性與物質(zhì)波光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性，而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性。因此，光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性。光波是概率波，大量的、頻率低的粒子波動性明顯（注意有粒子性，只是不明顯）。德布羅意物質(zhì)波（電子衍射證實(shí)）是指任何一個(gè)運(yùn)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(yīng)，其波長λ=h/p，其中p為運(yùn)動物體的動量，h為普朗克常量。四、原子結(jié)構(gòu)英國物理學(xué)家湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況，判定其為電子，并求出了電子的比荷。密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了電子電荷，并發(fā)現(xiàn)電荷是量子化的。盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過了90°。3.盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)模型盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，這是一種新的原子結(jié)構(gòu)模型，它認(rèn)為原子核是由帶正電荷的質(zhì)子組成的，而電子繞核運(yùn)動。這一模型解釋了許多原子物理學(xué)的現(xiàn)象，成為了原子物理學(xué)的重要里程碑。二、玻爾原子結(jié)構(gòu)假說（是科學(xué)假說，類似還有安培分子電流假說）玻爾提出了原子結(jié)構(gòu)的假說，它包括三個(gè)方面：定態(tài)（能量量子化）、軌道量子化和躍遷條件。氫原子的能級公式為En=2E1(n=1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量。原子躍遷和電離的理解是，原子從低能級向高能級躍遷，只吸收（輻射）hν=E末-E初的能級差能量光子?；鶓B(tài)電離是指基態(tài)的氫原子吸收大于等于13.6eV能量的光子或電子后使氫原子電離。一個(gè)處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子，最多可以輻射n-1中不同頻率的光子，一群處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子，最多可以輻射Cn種不同頻率的光子。氫原子的能量（類比天體模型）為E總=EK+EP，當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，庫倫引力做正功，原子的電勢能減小，電子動能增大，原子總能量減小。反之，軌道半徑增大時(shí)，原子電勢能增大，電子動能減小，原子總能量增大。波爾模型的局限在于保留了經(jīng)典粒子的觀念，仍把電子的運(yùn)動看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動。原子核部分則由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象和居里夫婦發(fā)現(xiàn)的放射性元素釙（Po）和鐳(Ra)說明具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，由中子和質(zhì)子組成，統(tǒng)稱為核子。X元素原子核的符號為AZX，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù)。α射線、β射線和γ射線是放射性元素放出的粒子或光子。原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。α衰變的實(shí)質(zhì)是2H+2n→2He，β衰變的實(shí)質(zhì)是-1e+1→-1e+γ射線是α或β衰變后產(chǎn)生的新核能級躍遷輻射出來。半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，適用于大量核衰變。衰變是放射性核素放出粒子或輻射以穩(wěn)定自身的過程。其中，α衰變是放出一個(gè)α粒子，β衰變是放出一個(gè)β粒子。這些衰變都是自發(fā)的，無法控制。例如，238U會經(jīng)歷α衰變變成234Th和4He，234Th則會經(jīng)歷β衰變變成234Pa和一個(gè)電子。這些反應(yīng)可以用核反應(yīng)方程式表示。人工轉(zhuǎn)變是指人類通過加速器或核反應(yīng)堆等手段人為地改變核素的過程。這些過程可以進(jìn)行人工控制，例如27Al和4He的反應(yīng)會產(chǎn)生30P和一個(gè)中子。這些轉(zhuǎn)變在研究核物理學(xué)和核工程學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。放射性同位素的發(fā)現(xiàn)是由約里奧·居里夫婦完成的，他們同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了正電子。其中30P會經(jīng)歷β衰變變成30Si和一個(gè)電子。重核裂變是相對容易進(jìn)行人工控制的核反應(yīng)，但除了氫彈以外，無法進(jìn)行控制。例如，235