高考物理必背知识点总结（高考物理一轮复习之近代物理知识点汇总）

第一节 光电效应、波粒二象性

【基本概念规律】

一、光电效应

1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)．

2．产生条件：入射光的频率大于极限频率．

3．光电效应规律

(1)存在着饱和电流

对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．

(2)存在着遏止电压和截止频率

光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．

(3)光电效应具有瞬时性

当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10^－9 s.

二、光电效应方程

1．基本物理量

(1)光子的能量ε＝hν，其中h＝6.626×10^－34 J·s(称为普朗克常量)．

(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值．

【思想方法与技巧】

用统计规律理解光的波粒二象性

微观粒子中的粒子性与宏观概念中的粒子性不同，通俗地讲，宏观粒子运动有确定的轨道，能预测，遵守经典物理学理论，而微观粒子运动轨道具有随机性，不能预测，也不遵守经典物理学理论；微观粒子的波动性与机械波也不相同，微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同，遵守统计规律，所以这种波叫概率波．

第二节　原子与原子核

【基本概念、规律】

一、原子的核式结构

一、原子的核式结构

1．α粒子散射实验的结果

绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图所示．

2．原子的核式结构

在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．

二、玻尔理论

1．定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．

2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定．即hν＝E_m－E_n.(h是普朗克常量，h＝6.626×10^－34 J·s)

3．轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．

4．氢原子的能级、能级公式

(1)氢原子的能级图(如图所示)

(2)氢原子的能级和轨道半径

三、天然放射现象、原子核的组成

1．天然放射现象

(1)天然放射现象

元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．

(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．

(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．

2．原子核

(1)原子核的组成

①原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．

②原子核的核电荷数＝质子数，原子核的质量数＝质子数＋中子数．

(2)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子，在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化学性质．

四、原子核的衰变和半衰期

1．原子核的衰变

(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．

(2)分类

2．半衰期

(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．

(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关．

五、核力、结合能、质量亏损、核反应

1．核力

(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力．

(2)特点：①核力是强相互作用的一种表现；

②核力是短程力，作用范围在1.5×10^－15 m之内；

③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用．

2．核能

(1)结合能

核子结合为原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．

(2)比结合能

①定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能．

②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．

3．质能方程、质量亏损

4．获得核能的途径：(1)重核裂变；(2)轻核聚变．

5．核反应

(1)遵守的规律：电荷数守恒、质量数守恒．

(2)反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变．

【重要考点归纳】

考点一　氢原子能级及能级跃迁 　

1．原子跃迁的条件

(1)原子跃迁条件hν＝E_m－E_n只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．

(2)当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能．

(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发．由于实物粒子的动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两能级的能量差值(E＝E_m－E_n)，均可使原子发生能级跃迁．

2．跃迁中两个易混问题

(1)一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了．

(2)直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时．有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁．两种情况下辐射(或吸收)光子的能量是不同的．直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)的所有光子的能量和．

3.(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的．

(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝E_m－E_n求得．若求波长可由公式c＝λν求得．

(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)．

(4)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法：

②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加．

考点二　氢原子的能量及其变化　

3．电势能：通过库仑力做功判断电势能的增减．当n减小，即轨道半径减小时，库仑力做正功，电势能减小；反之，n增大，即轨道半径增大时，电势能增加．

考点三　原子核的衰变　半衰期　

1．衰变规律及实质

(1)两种衰变的比较

(2)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．

2．确定衰变次数的方法

因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．

3．半衰期

(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．

考点四　核反应类型与核反应方程

1．核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变．

2．核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接．

3．核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．

4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．

5．核反应遵循电荷数守恒．

考点五　有关核能的计算

1．应用质能方程解题的流程图

(1)根据ΔE＝Δmc²计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．

(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．

2．利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算．

【思想方法与技巧】

守恒思想在核反应中的应用

(1)在动量守恒方程中，各质量都可用质量数表示．

(2)只有利用ΔE＝Δmc²时，才考虑质量亏损，在动量和能量守恒方程中，不考虑质量亏损．

(3)注意比例运算求解．

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