期性运动产生 产生的 ⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。 种 类 红外线 紫外线 X射线 产 生 一切物体都能发出 一切高温物体能发出 阴极射线射到固体表面 主要性质 热效应 化学效应 穿透能力强 应用举例 遥感、遥控、加热 荧光、杀菌、合成VD2 人体透视、金属探伤 T之间满足关系λ
m? T = b（b
⑷实验证明：物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λ
m和物体温度
为常数）。可见高温物体
辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中，可根据接收恒星发出的光的频率，分析其表面温度。
光五种学说：原始微粒说(牛顿),波动学说(惠更斯),电磁学说(麦克斯韦),
光子说(爱因斯坦),波粒两相性学说(德布罗意波)概率波
各种电磁波产生的机理,特性和应用,光的偏振现象说明光波是横波,也证明光的波动性. 激光的产生特点应用(单色性,方向性好,亮度高,相干性好)
光电效应实验装置,现象,所得出的规律(四)爱因斯坦提出光子学说的背景
爱因斯坦光电效应方程：mVm2/2＝hf－W0一个光子的能量E＝hf (决定了能否发生光电效应) 光电效应规律:实验装置、现象、总结出四个规律
①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个极限频率的光不能产生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。 ③入射光照到金属上时，光子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s ④当入射光的频率大于极限频率时，光电流强度与入射光强度成正比。
康普顿效应(石墨中的电子对x射线的散射现象)这两个实验都证明光具粒子性 光波粒二象性:
?情况体现波动性(大量光子,转播时,λ大), ?粒子性 光波是概率波(物质波) 任何运动物体都有λ与之对应(这种波称为德布罗意波) 《原子、原子核》知识归类
整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、?粒子、?光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。
1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说
α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续
3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设
⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 (本假设是针对原子稳定性提出的)
⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) (h??E初?E终) 辐射(吸收)光子的能量为hf＝E
初
-E末
氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为N?Cn2?n?n?1?]。
2n E/eV
⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量状态∞ 0 跟电子沿不同的圆形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分4 -0.85 布也是不连续的)
(针对原子核式模型提出，是能级假设的补充) 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:
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3 [ (大量)处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式]
E2 2 -3.4
E1 E3 1 -13.6
氢原子的能级图
【说明】氢原子跃迁
① 轨道量子化rn=nr1(n＝1,2.3…) r1=0.53×10
2
-10
m
能量量子化：En?E1 E1=－13.6eV
2n②
吸收光子时 放出光子时 ③氢原子跃迁时应明确：
一个氢原子 直接跃迁 向高能级跃迁，吸收光子 一般光子 某一频率光子 一群氢原子 各种可能跃迁 向低能级跃迁 放出光子 可见光子 一系列频率光子 ④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量，要么不吸收光子
1光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时，该光子可被吸收。 (即：光子和原于作用而使原子电离)
2光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。 (受跃迁条件限：h??E初?E终只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况)。 ⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量（实物粒子作用而使原子激发）。
因此，能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收，从而使氢原子跃迁。 E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2； (有规律可依) E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89； E53=0.97 E43=0.66； E54=0.31
En ，Ep，r，n 增大 减小 Ek，v 减小 增大 ⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向心力、库仑力等），所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。
氢原子在n能级的动能、势能，总能量的关系是：EP=－2EK，E=EK+EP=－EK。(类似于卫星模型)
由高能级到低能级时，动能增加，势能降低，且势能的降低量是动能增加量的2倍，故总能量(负值)降低。
量子数
n?E?Ep?Ek?V?T?天然放射现象
1.天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。 核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究)： 2.各种放射线的性质比较 种 类 α射线 β射线 γ射线 本 质 氦核 电子 光子 质量（u） 电荷（e） 速度（c） 4 1/1840 0 +2 -1 0 0.1 0.99 1 电离性 最强 较强 最弱 贯穿性 最弱，纸能挡住 较强，穿几mm铝板 最强，穿几cm铅版 三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：
四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)
234414⑴衰变： α衰变：238(实质：核内21)α衰变形成外切(同方向旋)， 92U?90Th?2He1H?20n?2He β衰变：
234900110Th?234Pa?en?H?(实质：核内的中子转变成了质子和中子91?101?1e)β
衰变形成内切(相
反方向旋)，且大圆为α、β粒子径迹。
+β衰变：15P?14Si?1e（核内1H?0n?1e）
γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。
⑵人工转变：
1479 427 13171N?4He?O?281H(发现质子的核反应)(卢瑟福)用α
30300110粒子轰击氮核,并预言中子的存在
射线轰击铍
121Be?42He?6C?0n(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的α301Al?42He?15P?0n
30150P?3014Si?1e(人工制造放射性同位素)
正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔
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⑶重核的裂变：
2235921921 U?0n?14156Ba?36Kr?30n在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。
⑷轻核的聚变：1H?1H?2He?0n（需要几百万度高温，所以又叫热核反应） 所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。） 核能计算方法有三：①由?E??mc(△m单位为“kg”)计算；
②由△E=931.5△m(△m 单位为“u”)计算；③借助动量守恒和能量守恒计算。
2.半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。（对大量原子核的统计规律）
tTtTtT34121??1??1?计算式为：Nt?N0???N表示核的个数 ，此式也可以演变成 mt?m0??或nt?n0??，式中m表示放射
?2??2??2?性物质的质量，n 表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
半衰期(由核内部本身的因素决定,与物理和化学状态无关)、 同位素等重要概念 放射性标志
3.放射性同位素的应用
⑴利用其射线：α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程，基因工程。
⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。 ⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。
高考对本章的考查：以α粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论，各种核变化
和与之相关的核反应方程、核能计算等。
卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。在核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒，在微观世界中动量守恒定律同样适用。
重要的物理现象或史实跟相应的科学家 伽利略 揭示了力与运动的关系,想实验法指出在爱因斯坦(德美) 水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持光电效应 这个速度一直运动下去,论证重物体不会比轻物体下落得快；单摆的等时性 光电效应规律、提出了光子说；圆满解释了光电效应现象，质能方程；狭义相对论指出经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体；相对论 法拉第(英) 首先用电场线描述电场；研究电磁感应(磁生电)现象，电磁感应定律：磁场产生电流的条件和规卢瑟福(英) ?粒子散射实验并提出原子的核式结构模型；α粒子轰击氮核，第一次
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律 实现了原子核的人工转变，发现了质
子，并预言中子存在 机械振卡文迪许(英) 利用卡文迪许扭秤首测万有引力恒量 惠更斯(荷兰) 单摆的周期公式；光的波动说 动、机械库仑(法) 库仑定律；利用库仑扭秤测定静玻尔(丹麦) 关于原子模型的三个假设，圆满解释波：
电力常量 氢光谱 基本的概念，安培(法) 分子电流假说、电流间的相互作查德威克(英) α粒子轰击铍核时发现中子，由此人简谐运动中用规律(左右手定则) 们认识到原子核的组成 的力学运动奥斯特(丹麦) 发现电流的磁效应(电流周围存贝克勒尔(法) 天然放射性的发现，说明原子核也有学条件及位在磁场) 复杂的内部结构 移，回复力，牛顿(英) 牛顿三定律和万有引力定律，光托马斯·扬(英) 光的双缝干涉实验，证实光具有波动振幅，周期，频率及在一的色散，牛顿环、光的微粒说 性 次全振动过楞次(俄) 楞次定律：确定感应电流方向的布朗(英) 悬浮在水中的花粉微粒不停地做无程中各物理定律 规则运动的现象——布朗运动 量的变化规麦克斯韦(英) 建立了电磁场理论；光的电磁皮埃尔居里(法) 发现放射性元素钋、镭 律。
说，预言了电磁波的存在。 和玛丽居里(法) 赫兹(德) 用实验证实了电磁波的存在， 约里奥居里(法)发现人工放射性同位素 简谐振动： 发现并证实了电磁波,并测定了和伊丽芙居里电磁波的传播速度等于光速 (法) 回复力： F
汤姆生(英) 利用阴极射线管发现电子,说明普朗克(德) 解释物体热辐射规律提出电磁波的原子可分，有复杂内部结构，并发射和吸收不是连续的，而是一份一= 一KX 提出原子的枣糕模型 份的，把物理学带进了量子世界； 密立根 电子电量的测定 亨利 发现自感现象 加速度：a =
开普勒(德) 开普勒三定律 伦琴(德) 发现X射线(伦琴射线) 一KX/m
多普勒效应(奥由于波源和观察者之间有相对康普顿效应 石墨中的电子对x射线的散射现象 地利) 运动，使观察者感到频率发生变单摆：T=
化的现象——多普勒效应。 2
?L(与摆
欧姆(德) 欧姆定律 德布罗意(法) 预言了实物粒子的波动性 g斯涅耳(荷兰) 入射角与折射角之间的规律—富兰克林 过风筝实验验证闪电是电的一种形式，球质量,振幅—折射定律 把天电与地电统一起来，并发明避雷针 无关) ?弹簧洛仑兹(荷兰) 提出运动电荷产生了磁场和磁昂尼斯 大多数金属在温度降到某一值时，都振
子
T=
场对运动电荷有作用力(洛仑兹会出现电阻突然降为零的现象——2?m(与振
力)的观点 超导现象 K泊松(法) 用波动理论推理到光的圆板衍焦耳—楞次定先后各自独立发现电流通过导体时子质量有关,与射——泊松亮斑 律 产生热效应的规律 振幅无关)
等效摆长、等
效的重力加速度 影响重力加速度有： ①纬度,离地面高度
②在不同星球上不同,与万有引力圆周运动规律（或其它运动规律）结合考查 ③系统的状态(超、失重情况)
④所处的物理环境有关,有电磁场时的情况
⑤静止于平衡位置时等于摆线张力与球质量的比值 注意等效单摆(即是受力环境与单摆的情况相同) ＋
T=2?L?2Lg
?g=
4T2 应用：T1=2?LOg
TLO-?L
2?2?g?g?4?2?L T21-T22
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沿光滑弦cda下滑时间t1=toa=2R?2R
gg沿cde圆弧下滑t2或弧中点下滑t3： 共振的现象、条件、防止和应用
t2?t3?T2??44R??g2R
g机械波:基本概念,形成条件、
特点：传播的是振动形式和能量,介质的各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
①各质点都作受迫振动， ②起振方向与振源的起振方向相同， ③离源近的点先振动，
④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间 ⑤波源振几个周期波就向外传几个波长 波长的说法：①两个相邻的在振动过程中对平衡位置“位移”总相等的质点间的距离 ②一个周期内波传播的距离 ③两相邻的波峰(或谷)间的距离
④过波上任意一个振动点作横轴平行线，该点与平行线和波的图象的第二个交点之间的距离为一个波长
波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波长、波速、频率的关系： V=?f =波速与振动速度的区别 波动与振动的区别：
研究的对象：振动是一个点随时间的变化规律，波动是大量点在同一时刻的群体表现， 图象特点和意义 联系：
?T(适用于一切波)
波的传播方向?质点的振动方向（同侧法、带动法、上下波法、平移法） 知波速和波形画经过（?t）后的波形（特殊点画法和去整留零法）
波的几种特有现象：叠加、干涉、衍射、多普勒效应，知现象及产生条件
电磁波：LC振荡电路：产生高频率的交变电流. T＝2πLC
电场能↑→电场线密度↑→电场强度E↑→ 电容器极板间电压u↑→ 电容器带电量q↑ 磁场能↑→磁感线密度↑→磁感强度B↑→线圈中电流i↑
(2)电磁振荡的产生过程
放电过程：在放电过程中，q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑，电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能。放
电结束时，q=0， E电场能=0，i最大，E磁场能最大，电场能完全转化成磁场能。
充电过程：在充电过程中，q↑、u↑、E电场能↑→I↓、B↓、E磁场能↓，线圈的磁场能向电容器的电场能转化。充电结
束时，q、E电场能增为最大，i、E磁场能均减小到零，磁场能向电场能转化结束。
反向放电过程: q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑，电容器的电场能转化为线圈的磁场能。放电结束时，q=0， E电场能=0，i最大，E磁场能最大，电场能向磁场能转化结束。
反向充电过程: q↑、u↑、E电场能↑→i↓、B↓、E磁场能↓,线圈的磁场能向电容器的电场能转化。充电结束时，q、E电
场能
增为最大，i、E磁场能均减小到零,磁场能向电场能转化结束。
q=Q i=0 mL
+ + + + C
―― ―－ q=0 i=Im 放 电
C
L q↓ i↑
q↑ 充
电 i↓
q=0 i=Im L 一 个 周 期 充 电
q↑ i↓
化 性 变 q=Qm i=0 放 电
C L
―― ―－ q↓ i↑
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C
+ + + +