高中物理公式(表达式、字母含义、使用条件、范围)总结
临界角C,sinC?1。 n ④光路可逆原理:光线逆着反射光线或折射光线方向入射,将沿着原来的入射光线方向反射或折射。
?真sinic1归纳: 折射率n?===?1
sinrvsinC?介3、常见的光学器件:(1)平面镜 ,(2)棱镜,(3)平行透明板。
(二)光的本性
人类对光的本性的认识发展过程: (1)微粒说(牛顿); (2)波动说(惠更斯):
①光的干涉,双缝干涉条纹宽度 :?x?L? (波长越长,条纹间隔越大)
d 应用:薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间干涉条纹,检查平面,测量厚度,光学镜头上的镀膜。
②光的衍射——单缝(或圆孔)衍射。 泊松亮斑 (波长越长,衍射越明显) (3)电磁说(麦克斯韦)
波长/m 104 名称 产生机理 特性与应用 无线电 红外线 自由电子的运动 波动性显著,无线电通讯 一切物体都能辐射,具有热作原子外层 可见光 紫外线 电子受激发 用,遥感技术,遥控器 由七种色光组成 一切高温物体都能辐射,具有化学作用、荧光效应 10-10 伦琴(X)射线 原子外内 电子受激发 γ射线 (4)光子说(爱因斯坦) 原子核受激发 粒子性显著,穿透本领强 粒子性显著,穿透本领更强 ①基本观点:光由一份一份不连续的光子组成,每份光子的能量是E?h?? ②实验基础:光电效应现象;
hc?;
③规律:a、每种金属都有发生光电效应的极限频率;b、光电子的最大初动能与光的强度无关,随入射光频率的增大而增大;c、光电效应的产生几乎是瞬时的;d、光电流与入射光强度成正比。
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④爱因斯坦光电效应方程 :
h??w?Ekm
hc逸出功: w?h?0??0
光电效应的应用:光电管可将光信号转变为电信号。 (5)光的波粒二象性:
光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性,又有粒子性。光具有波粒二象性,单个光子的个别行为表现为粒子性,大量光子的运动规律表现为波动性。波长较大、频率较低时光的波动性较为显著,波长较小,频率较高的光的粒子性较为显著。
(6)光波是一种概率波。
四、原子物理
E1?102
, Em。 1= -13.6eV 能量最少 rn=nr1, r1=0.53?102nhc 跃迁时放出或吸收光子的能量:?E?h?? 1.氢原子能级,半径: En??2.三种衰变
射线 α射线 本质 氦原子核(2He)流 4速度 特性 v?1C 贯穿能力小,电离作用强。 10 贯穿能力强,电离作用弱。 β射线 高速电子(?1e)流 0V≈C γ射线 高频电磁波(光子) V=C 贯穿能力很强,电离作用很弱。 衰变:原子核由于放出某种粒子而转变位新核的变化。
放出α粒子的叫α衰变。放出β粒子的叫β衰变。放出γ粒子的叫γ衰变。
① 哀变规律:(遵循电荷数、质量数守恒)
α衰变:
MZM?44X?MZ?2Y?2He
M01 β衰变:ZX?Z?1Y??1e (β衰变的实质是0n= 1H +?1e) γ衰变:伴随着α衰变或β衰变同时发生。
101n1? 3.半衰期:N?N0???, m=m0()
2?2?4.质子的发现(1919年,卢瑟福):2He?7N?8O?1H
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414171n高中物理公式(表达式、字母含义、使用条件、范围)总结
中子的发现(1932年,查德威克):2He?4Be?6C?0n
发现正电子(居里夫妇):2He?13Al?15P?0n,15P?14Si??1e 5.质能方程: E=mc2
4273013030049121?E??mc2 1J=1Kg.(m/s)2
-
1u放出的能量为931.5MeV , 1u=1.660566×1027kg
1901361 6.重核裂变:23592U?0n?38Sr?54Xe?100n?141MeV ,原子弹 核反应堆;
2341 氢的聚变:1H?1H?2He?0n?17.6MeV ,氢弹 太阳内部反应。
五、狭义相对论
1.伽利略相对性原理:力学规律在任何惯性系中都是相同的。 2.狭义相对论的两个基本假设:
(1)狭义相对性原理:在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的。 (2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。 3.时间和空间的相对性:
(1)“同时”的相对性:“同时”是相对的。在一个参考系中看来“同时”的,在另一个参考系中却可能“不同时”。 (2)长度的相对性:一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小。
即 l?l0?v?1???
?c?2(式中l,是与杆相对运动的人观察到的杆长,l0是与杆相对静止的人观察到的杆长)。 注意:①在垂直于运动方向上,杆的长度没有变化。
②这种长度的变化是相对的,如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动,与他们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。
(3)时间间隔的相对性:从地面上观察,高速运动的飞船上时间进程变慢,飞船上的人则感觉地面上的时间进程变慢。(时间膨胀或动钟变慢)
?t????v?1????c?2(式中??是与飞船相对静止的观察者测得的两事件的时间间隔,△t是地面上观察到的两事
件的时间间隔)。
(4)相对论的时空观:经典物理学认为,时间和空间是脱离物质而独立存在的,是绝对的,二者之间也没有联系;相对论则认为时间和空间与物质的运动状态有关,物质、时间、空间是紧密联系的统一体。 4.狭义相对论的其他结论:
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高中物理公式(表达式、字母含义、使用条件、范围)总结
*(1)相对论速度变换公式:u?u'?v(式中v为高速火车相对地的速度,u′为车上的人相对于车的速度,u为车u'v1?2c上的人相对地面的速度)。
对于低速物体u′与v与光速相比很小时,根据公式可知,这时u≈u??v,这就是经典物理学的速度合成法则。 注意:这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况,当u′与v相反时,u′取负值。 (2)相对论质量:m?m0?v?1????c?2(式中m0为物体静止时的质量,m为物体以速度v运动时的质量,由公式可以看出
随v的增加,物体的质量随之增大)。 (3)质能方程:E?mc
2六、常见非常有用的经验结论
1、物体沿倾角为α的斜面匀速下滑------μ=tanα;
2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα 3、两物体沿同一直线运动,在速度相等时,距离有最大或最小; 4、物体沿直线运动,速度最大的条件是:a=0或合力为零。
5、两个共同运动的物体刚好脱离时,两物体间的弹力为=0,加速度相等。 6、两个物体相对静止,它们具有相同的速度;
7、水平传送带以恒定速度运行,小物体无初速度放上,达到共同速度过程中,摩擦生热等于小物体的动能。 *8、一定质量的理想气体,内能大小看温度,做功情况看体积,吸热、放热综合以上两项用能量守恒定律分析。 9、电容器接在电源上,电压不变;断开电源时,电容器上电量不变;改变两板距离E不变。 10、磁场中的衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,α,β是大圆。 11、直导体杆垂直切割磁感线,所受安培力F=B2L2V/R。
12、电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的电量:Q=N△Ф/R。
13、解题的优选原则:满足守恒则选用守恒定律;与加速度有关的则选用牛顿第二定律F=ma;与时间直接相关则用动量定理;与对地位移相关则用动能定理;与相对位移相关(如摩擦生热)则用能量守恒。
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