高二物理選修3-5知識(shí)點(diǎn)清單
高二物理選修3-5知識(shí)點(diǎn)清單
復(fù)習(xí)高二物理選修3-5課本內(nèi)容，把握體系，有規(guī)律地復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)是非常重要的。下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)砀叨锢磉x修3-5知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高二物理選修3-5知識(shí)點(diǎn)（一）
1.黑體
能全部吸收各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射的物體稱為絕對(duì)黑體,簡(jiǎn)稱黑體.不透明的材料制成帶小孔空腔，可近似地看作黑體，研究黑體輻射的規(guī)律是了解一般物體熱輻射性質(zhì)的基礎(chǔ)。
2.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系：隨著溫度的升高，一方面，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。黑體輻射規(guī)律如圖所示。
3.普朗克的能量量子化假說
輻射黑體分子、原子的振動(dòng)可看做諧振子，這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能，但是這些諧振子只能處于某些分立的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，諧振子的能量并不像經(jīng)典物理學(xué)所允許的可具有任意值，相應(yīng)的能量是某一最小能量ε(稱為能量子)的整數(shù)倍，即ε、1ε、2ε、3ε、……nε，n為正整數(shù)，稱為量子數(shù)。
對(duì)于頻率為v的諧振子的最小能量為ε=hν。這個(gè)最小能量值叫做能量子。
4.光電效應(yīng)
a.光電效應(yīng)
?、殴怆娦?yīng)在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。所發(fā)射的電子叫光電子;光電子定向移動(dòng)所形成的電流叫光電流。
?、乒怆娦?yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：裝置：如圖。
?、佼?dāng)一定頻率的光照射到金屬表面時(shí)，真空管內(nèi)幾乎立刻出現(xiàn)光電子，很快形成光電流。即光電效應(yīng)是瞬時(shí)的，馳豫時(shí)間不超過10-9秒。
②當(dāng)光源頻率和外加電壓固定時(shí)，飽和光電流與入射光強(qiáng)度成正比。
“飽和光電流”指的是光電流的最大值(亦稱飽和值)，因?yàn)楣怆娏魑催_(dá)到最大值之前，其值大小不僅與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，還有光電管兩極間的電壓有關(guān)，只有在光電流達(dá)到最大以后，才和入射光的強(qiáng)度成正比。
?、郛?dāng)入射光頻率v一定時(shí)，光電子定向運(yùn)動(dòng)形成的光電流隨著正向電壓的減小而減小，當(dāng)正向電壓為零時(shí)，仍有光電流，只有當(dāng)電壓為某個(gè)反向電壓值時(shí)，其電流才為零，這個(gè)反向電壓稱為遏制電壓。這說明光電子動(dòng)能有一限度，，v光電子最大初速度，實(shí)驗(yàn)表明，最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大。
?、苋魏我环N金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng)。大于極限頻率的光照射金屬時(shí)，形成光電流的強(qiáng)度(反映單位時(shí)間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少)，與入射光強(qiáng)度成正比;低于極限頻率的光照射金屬時(shí)，無論光強(qiáng)多大，照射時(shí)間多長(zhǎng)，都不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。遏止電壓與入射光頻率之間具有線性關(guān)系(如圖所示)
b.逸出功
人們知道，金屬中原子外層電子的價(jià)電子會(huì)脫離原子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，但在溫度不高時(shí)，電子并不能大量逸出金屬表面，這表明金屬表面層內(nèi)存在一種力，阻礙電子的逃逸。電子若能從金屬中掙脫出來，必須克服這種阻礙做功。使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的逸出功。幾種金屬的逸出功和極限頻率如下表所示。
c.波動(dòng)說在光電效應(yīng)上遇到的困難
波動(dòng)說認(rèn)為：光的能量即光的強(qiáng)度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關(guān)。所以波動(dòng)說對(duì)解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律中的能量與頻率的說法都遇到了困難。
d.光子說
?、帕孔诱摚?900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出：電磁波的發(fā)射和吸收是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份電磁波的能量ε=hν.
⑵光子論：愛因斯坦的光量子假設(shè)。
內(nèi)容：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hv的微粒形式出現(xiàn)，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，也就是說，頻率為v的光是由大量能量為E=hv的能量子組成的粒子流，這些能量子后來被稱為光子。
愛因斯坦的光電效應(yīng)方程：在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子的逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能Ek，即：hv=Ek+W0或Ek=hv-W0.
愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：
光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。
電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需要時(shí)間的累積。
從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極限頻率：。
從愛因斯坦的光電效應(yīng)方程hv=Ek+W0，可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系，如圖所示
圖中圖線與橫軸的交點(diǎn)為金屬的極限頻率;
圖中的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量k=h;
圖線與縱軸上的截距在數(shù)值上等于金屬的逸出功：W0=hv0.
e.光強(qiáng)
所謂“光強(qiáng)”，是指單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面單位面積上的光子的總能量，若單位時(shí)間射到金屬表面上單位面積的光子數(shù)為n，每個(gè)光子的能量為hv，則光強(qiáng)為nhv。
高二物理選修3-5知識(shí)點(diǎn)（二）
5.康普頓效應(yīng)
(1)現(xiàn)象:在研究電子對(duì)x射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)：有些散射波的波長(zhǎng)比入射波的波長(zhǎng)略大，康普頓認(rèn)為這是因?yàn)楣庾硬粌H有能量，也具有動(dòng)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明這個(gè)假想是正確的，因此康普頓效應(yīng)也證明了光具有粒子性。
(2)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)是遇到的困難
?、俑鶕?jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通過物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光的頻率應(yīng)等于入射光的頻率。
?、跓o法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系
(3)光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋
①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。
②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個(gè)原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變。
?、垡?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。
(4)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義
?、儆辛Φ刂С至藧垡蛩固沟?ldquo;光量子”假說;
?、谑状卧趯?shí)驗(yàn)上證實(shí)了光子具有動(dòng)量的假設(shè);
?、圩C實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立。
6.光的波粒二象性 物質(zhì)波
光的波粒二象性
光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，對(duì)光的行為，不能單獨(dú)用波動(dòng)性去說明，也不能單獨(dú)用粒子性去說明，即光具有波粒二象性。
(1)光在傳播過程中顯示波動(dòng)性;光在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)顯示粒子性。
(2)光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越顯著，波長(zhǎng)越短，粒子性越顯著。
(3)大量光子表現(xiàn)為波動(dòng)性，少量光子表現(xiàn)為粒子性。
光是一種概率波，在光的衍射現(xiàn)象中，亮條紋處光子到達(dá)的幾率高，暗條紋處光子到達(dá)的幾率低。
德布羅意波物質(zhì)波
(1)定義:由光的波粒二象性的思維推廣到微觀粒子和任何運(yùn)動(dòng)的物體，得出物質(zhì)波(德布羅意波)的概率，即:任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)。
(2)物質(zhì)波波長(zhǎng)：
7.微觀粒子不確定關(guān)系
(1)內(nèi)容:粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)被完全確定，即：△x△p≥h/4π，△x為位置的不確定量;△p為動(dòng)量的不確定量。
(2)物理意義:微觀粒子不可能同時(shí)具有確定的位置和動(dòng)量，粒子位置的不確定量△x越小，動(dòng)量的不確定量△p就越大，反之亦然。
(3)微觀本質(zhì):是微觀粒子的波粒二象性及粒子空間分布遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的必然結(jié)果.不確定關(guān)系式表明:
①微觀粒子的坐標(biāo)測(cè)得愈準(zhǔn)確(△x→0)，動(dòng)量就愈不準(zhǔn)確(△p→∞);微觀粒子的動(dòng)量測(cè)得越準(zhǔn)確(△p→0)坐標(biāo)就越不準(zhǔn)確(△x→∞)。
不確定關(guān)系不是說微觀粒子的坐標(biāo)測(cè)不準(zhǔn)，也不是說微觀粒子的動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)，更不是說微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量都說不準(zhǔn)，而是說微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量不能同時(shí)測(cè)準(zhǔn)。
?、诓淮_定關(guān)系提供了一個(gè)判據(jù)：
當(dāng)不確定關(guān)系施加的限制可以忽略時(shí)，則可以用經(jīng)典理論來研究粒子的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)不確定關(guān)系施加的限制不可以忽略時(shí)，那只能用量子力學(xué)理論來處理問題。
高二物理學(xué)習(xí)方法
學(xué)會(huì)自學(xué)
學(xué)任何一門課程，既要靠老師“扶著走”，也要主動(dòng)學(xué)會(huì)“自己走”。特別是物理，自學(xué)更不可少。自學(xué)主要分兩個(gè)時(shí)間快，第一就是平時(shí)在學(xué)校的閑散時(shí)間，這個(gè)時(shí)間里要一些課前預(yù)習(xí)，課前預(yù)習(xí)非常重要，(王老師不止一次說過了)尤其是物理的課前預(yù)習(xí)，物理最重要的是上課跟著老師走，如果不預(yù)習(xí)，上課很容易會(huì)跟不上。
第二個(gè)時(shí)間塊，就是暑假和寒假，相對(duì)來說寒暑假時(shí)間比較集中，你可以去報(bào)補(bǔ)習(xí)班，也可以自己在家自己看書，自己看書的難點(diǎn)就在于，很多同學(xué)不會(huì)堅(jiān)持，看個(gè)兩三天沒有了新鮮感就不看了;看到難的地方就跳過不深究了。
既然想學(xué)好就得堅(jiān)持下去，學(xué)習(xí)物理三天打魚兩天曬網(wǎng)是學(xué)不好的。在自學(xué)過程中，自學(xué)筆記也非常重要，最好把筆記集中在一起，然后做成卡片，有空的時(shí)候就拿出來看看記記。
課后思考物理的一堂課下來，老師提到的概念、規(guī)律、公式等有不少。我們不可能在課堂上全部消化掉，所以這要求我們?cè)谡n后要再去回顧課上的內(nèi)容。還要做到這些思考：
?、倜總€(gè)概念和規(guī)律是怎樣引出來的?
?、诙x、公式、單位或注意事項(xiàng)各是什么?
?、燮湮锢硪饬x或適用條件是什么?
學(xué)會(huì)畫圖有人會(huì)問，老師我又不是美術(shù)生，干嘛要畫圖啊?其實(shí)畫圖對(duì)物理來說很重要，一般物理題目的文字都比較抽象，如果講題目中的條件關(guān)系轉(zhuǎn)換到圖上，那整道題就很明了了，這樣差不多就等于解決了問題的一半了。
所以如果我們?cè)谄綍r(shí)養(yǎng)成一個(gè)良好的習(xí)慣，每做一道題，第一步就開始畫圖，它就能逐漸變成一種習(xí)慣性的解題步驟，還能增強(qiáng)你的解題過程分析能力。
做一定量的題
很多人不提倡題海戰(zhàn)術(shù)，我也不提倡，但做一定量的題目對(duì)學(xué)好物理有很大的幫助。多做習(xí)題不是一味的簡(jiǎn)單地做題目，而是要有針對(duì)性的做題。要從題的本身發(fā)掘它的內(nèi)涵，充分理解題所描述的物理環(huán)境是和什么定理、定律有關(guān)，要用什么樣的方法來解決。
做題的過程一定是要獨(dú)立，保質(zhì)保量的完成，獨(dú)立解題可能有時(shí)慢一些，有時(shí)要走彎路，有時(shí)甚至解不出來，但這些都是正常的。
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