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高中物理35原创资料---后记部分原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy引言作为选修部分的物理3-5章节，笔者认为本章与高中物理其他章节最大的不同源于其考法和知识性质。物理它注重的是逻辑思维和公式计算，因此相比而言物理3-5和3-3，尤其3-5，从学科能力上来讲更加偏向于文科。3-5介绍的高中微观世界理论包括考试考法、对学生的要求，都仅停留于对基础知识的直接记忆以及部分公式的实际解题运用，无需频繁使用逻辑思考进行理解。也正是基于3-5章节的种种特性，才为这篇资料提供了最终按预期编完的可能。作为高三毕业班的学生，我当时编这份物理资料的初衷，是源于课本内容、上课笔记和本章对应参考书的内容这三种知识体系彼此间存在的差异而萌生出一种完美主义---结合考纲要求和历年真题考向将它们融合成一个统一、全面、最合理的知识体系：即把各自内容呈现等基础性质功用的优缺点做到互补、互相填充彼此间存在的不同类型与不同方面的知识漏洞，同时为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知识点、将重点强调标记等处理。融合成的新知识体系，不仅知识层面是现有3-5资料中最为丰富的，而且也是功能最强大、知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭借自己的努力打造出了一个自认近乎完美、最为合理的高中物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推导依据和主线框架；不同于传统资料将不同知识点僵硬的独立呈现，本资料部分章节做到了从一个基础知识点为起点通过推导的方式(?)来一步步得到其他理论知识、构造出知识间的联系，甚至部分内容做到知识堆砌等等。除此之外，通过亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平时错题中的典型中难题，尽可能对每个知识点补充上对应例题。这里的例题格式被统一化了，但按题型作用可分为三种：·第一种[原题]：一些难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不呈现)通过其中公式的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忆和全面理解，同时培养起必要的解题能力和知识理解、公式运用能力。·第二种[组合题]：在海量卷子中通过集中统计和筛选后汇编了：①该知识点几乎所有的考点、考法/问法和考向。②该考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形式③该装置配图、理论图像在卷子上曾出过的几乎所有的样子/类型。通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题，一方面精准抓住了该知识点所有考点，不重不漏、存难弃易，提升效率、节约刷题时间的同时，还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分；另一方面通过系统的罗列来拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并多维提升拿分能力的作用。·第三种[历年真题汇编]：本质上也属于例题，但该模块叫做“历年例题汇编”。?（其中真题都为选择题的选项：如果本来就是错误会标×，并说明错误原因；正确的则省略了√，但若有必要也会做一定的解释说明）。之所以必须要有这个模块，有以下两方面的原因。?①一个是因为较为生僻的一些知识点，就例如物质波和显微镜，在平时课堂中一带而过的这些内容也会出成考点；同时常见考点的几个冷门细节也会因为学生的不在意往往死一大片。为此我特意翻了以前的课本，追根溯源的把很多生僻冷门的基础知识也做了补充说明，但至于是否会出成考试选项谁也说不准。为了防止有些读者直接跳过，我对这些考频极低的知识点也补充了曾经出过的历年真题，放在知识点对应的位置上作为例题，希望在引起大家重视的同时能对这类考点做到稳拿分。②另一个原因说来话长，某种程度上类似于一篇关于学业成绩问题的小论文。所以我决定在后记部分花大篇幅书写，希望通过目前这个平台这个机会来向广大教师读者发表学生就此事的看法，我会以化学学科为例来仔细阐明我的这个观点，因为这个现象个认为在化学试卷中会更加常见。同时至于学生读者，有兴趣的同学也可以来看看，这篇小“论文”详细分析了为什么有些学生平时小考成绩总会不理想，这是我作为学长这些年总结出的亲身经验以及通过多方渠道所领悟出的一些道理。这份资料初稿成型于今年五一节，高考结束后充裕的时间允许我开始继续完善这份资料，除了各个细节的改进外，我还亲自刷了全国各地的各级模拟卷，从理综卷到专题卷等逐题突破，为更多的考点附上了对应的例题；同时还回归课本，凭借刷题的题感综合考纲分析筛选后补充了平时易忽略但大概率会出成考试选项的内容，其中例如核反应堆虽然考频极低，可是但凡出题就会考反应堆很细节的理论知识，因此才详细的补充了核反应堆的装置解析、理论知识、历年真题等部分；同时对于一些出现在书本小字或浏览环节的不太可能考的，但是可能会涉及考点理解或者单纯就是有必要作为补充知识了解的内容，资料中也进行了补充，例如几种显微镜的重点理论知识汇编，这些内容在资料中通常为灰色字体以表示重要程度低…这份资料的完善版本还有很多其他3-5章节资料没有的优点和无法比拟的功能，在此不再赘述，但必须介绍一下本资料彩色版本所独有的功能---颜色索引法(详情见下页)。所以综合上述引言的各方面就可以看出这份资料和市面上辅导书不同之处就有这么一点：市面上出版的几乎所有辅导书单抓重点知识的呈现而忽略低得分率冷僻考点的补充；而市场上卖的套卷则只有大部分考点的汇总，却缺乏配套的知识体系即辅导书所独有的功用。因此我这份资料编辑的理念，就是希望剔除简单基础知识点的精编知识体系，能在保持重难点及生僻内容的全面性同时，还能和考点对应的低得分率难题有机融合在一起，换句话说就是把辅导书和套卷独有的功能合在一起了，同时原创的新知识体系以及例题的针对性和对应匹配度都是其他任何资料难以相媲美的。通过这份资料，知识能够掌握的更系统全面、解题能力能够更加高效的提升。这份资料另一个特别之处在于，它是出于一位两个月前在读高中生之手。从学生的正向角度赋予了这份资料独一无二的性质和功能---直接对初学及复习时校方学习资料的自身不足进行符合学生阶级实时情况的完善以及升级，同时也能让教师读者看到学生对这些内容的实际掌握效果从而进行后续的教育方式的改进和教研能力的提高。以提升解题能力和得分率为主、呈现出知识体系及精编内容以查漏补缺为辅，彻底解决高中物理3-5章节的复习及应试需求，这就是我创造这份资料的核心理念。因此任何想和我进行学术合作的伙伴，无论你们是什么样的合作目的及需求，只有建立在我这个理念的基础上我们才能继续往下进行。这份资料目前我单方面的合作需求就是进一步补充考点对应的例题，因为新卷新题层出不穷，我只是尽可能的将2020年8月之前的大部分题目有过研究，因此总会有遗漏的旧题以及合适的新题等待补充。但是由于我本人马上就要开始大学的学习科研生活，因此无法再像当初这样时刻待命，我需要一些有条件又有意愿的同伴来帮我一起将这份资料变的更完美。同时不仅仅是这篇物理资料，我还在假期时间编辑了数学几个重要章节的资料，具体介绍了我高中时代对数学向量、基本不等式等章节研究出的二级结论和总结出的解题技巧；同时我也编了关于英语作文、谚语、语法以及化学的资料，具体内容详见它们的引言；还有将来我所选择的药物化学专业，学习之余我也会尽可能编一些对大家有用处的资料。所有我编的资源都会公开共享且供大家免费下载，这些资料都会在每年的寒暑假陆陆续续的发在我的微信公众号“药大昆山玉”里面，同时也会上传到多个国内知名资源网。作为一个学生，当然资料编辑中难免还会存在少量学术问题和笔误，欢迎各位在任何时间与我私聊，感激之余我会及时修正错误；想要与我学术交流、寻求合作、提出改进建议或者单纯就是寻求帮助，都可通过公众号加一下私聊方式，随时保持联系；如有侵犯版权请结合证据如实与我私信。希望各位读者在阅读这份资料的同时，也能帮我做一个宣传，我希望历时数月的心血之作能被广泛流传，让更多需要帮助的、热爱学习的人接触到从而受益。最后我在此表示由衷的感谢，谢谢各位对我能力的信任和对我资料的支持。祝各位学生读者学业有成、步步高升、3-5稳拿满分！祝教师读者能够在资料中找到灵感、通过这份资料的辅助减轻教学压力、提高教学效率、提升学生物理能力！注1：本资料配套教材是04版实验教科书旧教材，仅供目前在读高二高三学生使用；使用新教材的下几届学生请使用以我账号“33号药剂师”为名原创的[物理选修三版本]。选修三新教材保留了3-5大部分内容，并补充了原3-3知识。因此3-5和选修三两个版本会有大部分内容完全相同，这部分就是新老教材共有的3-5内容。在上传资源网站的时候请审核员仔细辨认①上传资源的用户账号名字但凡不是“33号药剂师”的都是盗版我这份原创资料的;②关于物理我只上传物理3-5及选修三两个文件夹。注2：原3-5大题目现在考法改变：都被出成选择题。但没有影响，本资料中大多数例题的形式都经过改编，有些被我改成大题或判断题的原来也是一道全国理综卷上的选择题，所以面对考法向全国卷的靠拢，本资料例题不受影响，而本来就是全国卷考生的同样也不会受此影响。其考察的根本考点和解题能力都是差不多甚至完全一样的。注3：我的所有资料皆为原创，上传到多个知名资源网站后全部可免费下载，但不得侵犯版权：下载后可以自作修改或截取片段后在注明出处的前提下免费上传网络，但请不要以VIP会员或收费等谋利方式上传网络；任何想通过我这份免费资料去私自谋利以及宣传名声的做法，我将联合版权向侵权方依法追究法律责任。1.我的所有文档仅供免费学习交流，严禁通过任何渠道进行任何形式的谋利行为。2.转载、复印等请注明出处，且必须以完整、免费、公开的形式呈现。注4：某些学校打印机装备旧版word，因此本资料中某些字体将会被旧版word里的其他字体取代，从而同时导致字体不适、格式混乱和图片移位。因此想打印此文件的校方请在打印前和PDF版文件进行对比，尽量将格式改成PDF中呈现的标准版本，只要格式回归我的标准版本，那么字体被调换就也不存在影响，图片和插入框也就都在适合位置。考虑到学校印发时只能印在A3纸上的情况，因此我针对诸如此类的各种特殊情况也额外准备了对应的版本(注意:因为A4版本转A3时部分图片细节会出现移位和显示不全，因此不要亲自转形式，最好使用现成版本)：A4彩色电子版---只适用于电脑端在线学习，实际打印时有些字体颜色过淡，因此若要打印请使用打印版A3横彩打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到资料独有的颜色索引法和颜色的其他诸多作用与优点.个人强烈建议有条件的学校最好彩色打印，可以每班各自交班费作为打印费。A3横向单色打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到不少学校可能还是会选择单色打印以节约经费，所以想来想去我还是专门弄了一个现成的单色打印版本。(??д??)A4彩色打印版---适合高中学生、对物理微观知识感兴趣或有需要学习的社会群体所使用的小型打印机(但如果你是土豪或者特殊背景，家里装的就是大型打印机，那…也行，个人建议有条件最好打印A3版本，阅读装订等各使用环节都更加方便)。A4版本一律不设单色，如有需要请亲自全选以换色。A4彩色PDF版---支持了读者在手机端的阅读。PDF版有很多word文档所没有的优点。其中我最看重的优点就在于PDF可以在保证图片位置和编辑格式不变的前提下在手机端查看文档，因此方便了各位读者用手机随时随地学习物理3-5，省去打印资料的问题。A4彩色活页版-(不提供成品)支持想把这份资料打印在活页纸上以便夹在活页本中批注、阅读、添加错题活页等的同学。活页版就是将普通版中奇数页左端页边距加宽、偶数页右端页边距加宽，这样当双面打印的时候就能在更多利用了页面空间的前提下满足打孔宽度要求。A4纵向彩色打印版(英文)---适用于高校物理专业留学生、其他有需要人士使用，阅读过程中可通过对比两国教学内容差异以进A4纵向彩色照片版(英文)行查漏补缺，也可作为一份高阶物理学前的基础理论自学资料。(翻译方式:机翻+部分笔译;原创A3横向彩色打印版(英文)作者&编译:杨踪远;翻译校核:杨秋华[中小学英语高级教师])英文版目前不提供，将在明后年寒暑假上传。【属性:[1]语际翻译[2]translationofEnglishforscienceandtechnology专业文献翻译】原题及原创组合题引用选项的原题目来源、非原创图片的引用参考资料名称汇总2020年山东省枣庄市滕州一中高考物理模拟试卷；苏北三市(徐州、淮安、连云港)2019届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研（一）；河南名校（四校）线上联考-理综；南京市2019届高三第三次模拟考试；2020届江苏省南京市、盐城市高三年级第二次模拟考试；苏州市2019届高三调研测试；南京市、盐城市2019届高三第二次模拟考试；2020年北京市高考适应性测试；2020年安徽省名校联考高考物理冲刺试卷；扬州市2019届高三第一学期期末测试；南京市、盐城市2020届高三年级第二次模拟考试卷；扬州市2018届高三第一学期期末测试；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三联考；南通市、泰州市2017届高三第一次调研测试；常州市2019届高三第一次模拟考试；镇江市2019届高三第一学期期末考试；南京市2017届高三第三次模拟考试；2020全国百强名校高三理科综合试题；南京市、盐城市2017届高三第一次模拟考试；南通市泰州市2018届高三第一次调研测试；徐州市、连云港市、宿迁市2017届高三第三次模拟考试；南京市、盐城市2018届高三第一次模拟考试；胶州一中2020届高三3月份月考试题；江苏省2020届高三年级物理冲刺卷（一）；苏州市2019届高三期初调研测试；盐城市2019届高三第三次模拟考试；南京市2019届高三学情调研测试；苏州市2018届高三调研测试；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第三次调研测试；无锡市2019届高三第一学期期末考试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；2020年华师一高三理科四调综合训练理综合卷；安徽省江南十校2020届高三综合素质测试理科综合试题；安徽六校教育研究会2020届高三第二次素质测试理综试题(1)；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(一)；南京市、盐城市2017届高三第二次模拟考试；盐城市2017届高三第三次模拟考试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研(二)；无锡市2018届高三第一学期期末考试；2020年深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试——理综试题；南京市、盐城2018届高三第二次模拟考试；扬州市2017届高三第一学期期末测试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；秦州市2019届高三第一学期期末测试；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2018届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第三次调研测试；2020届江苏省七市高三下学期第二次调研考试物理试题；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(二)；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合答案；南通、扬州、泰州、淮安四市2017届高三第三次模拟考试；2020年河南省六市高三第一次联合调研监测理综物理试题；南京市、盐城市2019届高三第一次模拟考试；南通市,秦州市2019届高三第一次调研测试；南京市2018届高三第三次模拟考试；盐城市2018届高三第三次模拟考试；江苏省盐城市2020届高三第四次模拟考试注：部分知识内容来自《高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5》物理3-5章节综述：1.能量守恒定律、动量守恒定律、波粒二象性在宏观世界和微观世界同样适用(原子核衰变)2.牛顿运动定律只适用于低速宏观物体(所以在本资料各章节理论和实验研究中均不适用)3.量子力学和狭义相对论表明，经典力学不适用于微观、高速粒子4.经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征。(目前就考这两个“无法解释”，只是说法灵活在变，所以重点记住“稳定性”、“分立”这两个高频词，考试时变通即可)5.但凡涉及到原子核内部的考试选项都是错。因为高中物理并未提及(例如半衰期和放射性的物化变化)资料标记说明1.V体积v速度ν频率2.C电荷量库仑c光速3.P功率p动量4.?---实验故障分析5.?---题型6.★---重点7.?---①步骤推导②看到前面的该联想出后面的8.?---知识推导9.?---等价为10.Ps:---注/补充说明11.F1/F2/F3---方法一/法二/法三12.A&B---AB之间的对比物理3-5章节[本资料]重点知识目录1.物体辐射?绝对黑体?黑体辐射2.经典粒子、经典波、概率波?波粒二象性①光的波粒二象性②实验基础、证明性质的实例?物质波①波长②频率③性质3.光⑴光谱①光谱分类及各类光谱理论重点②特征光谱③氢原子光谱⑵光子①能量②动量③数目④光束动量⑤涉及光子的核反应⑥光量子&能量子⑶光强⑷光电效应①现象、意义②光电效应实验③研究思路④瞬时性⑤理论要点汇编Ⅰ.光子&光电子&光电流?饱和光电流Ⅱ.逸出功?截止频率?遏制电压Ⅲ.光电子动能?光电子初动能?光电子最大初动能⑸不可见光及电磁波显微镜紫外线照射锌板实验光电效应重要图像详析及例题多光子光电效应题量子力学考点汇编《高中物理选修35重难点汇编及例题库》【A3横向单色打印版】包含35章节知识梳理及重难点汇总(附考点对应例题)、易混淆难点分类及对比、本章所有公式与核方程式大全(附部分公式理论推导+对应知识概述)、部分知识书本追根溯源/课外合理拓展原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy(杨踪远);责任编辑：编辑日期:2020.5.1-5.4；2020.7.18-9.12于江苏省苏州市昆山市注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究刑事责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。微信公众号：药大昆山玉物体辐射：一切物体都在辐射电磁波。（∵该辐射与物体温度有关∴叫热辐射）?热辐射：室温下物体热辐射主成分为波长较长的电磁波，无法引起人类视觉。温度↑热辐射中波长较短的成分↑。例:不断加热的铁块依次呈现为：暗红→赤红→橘红→黄白色大部分物体在产生热辐射的同时其表面还吸收和反射外界射来的电磁波。①但不同物体吸收和反射电磁波的能力不同。例:有些物体吸收强、反射能力弱,因此在常温环境光照射下显黑②常温下看到的物体颜色源于反射光(颜色仅仅是物体反射出的光的频率在我们眼中的表现)∴要想看见颜色就要求该物体必须能反射/自己发出光线例:纯净的空气无色是因为它不反射光线某些物体(绝对黑体)无法发生反射入射电磁波，只能且能够完全吸收各种波长的入射电磁波?绝对/理想黑体[简称黑体]:是实际物体的理想化模型。(不一定是黑色/纯黑的)例:炼丹炉①会吸收任何照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射②会向外辐射电磁波(黑体不反射任何外界电磁波，但向外发射自身产生的电磁波)历年真题选项:黑体的热辐射就是反射外来的电磁波(×,首先黑体不反射电磁波，其次黑体的热辐射是它吸收外界照来的电磁辐射后转化来的，然后再释放出去。这里面有一个转化加工的过程)?黑体辐射:其光谱特征/电磁辐射/电磁波强度按波长分布只与黑体的温度有关，与材料种类及表面状况无关。(实验表明一般材料物质辐射的电磁波情况取决于温度、材料种类及表面状况，而仅与温度有关的黑体反映出的具有普遍意义的客观规律使黑体辐射成为研究热辐射规律时的重点)1.普朗克通过提出能量子假说成功的解释了黑体热辐射规律2.冶金技术根据辐射强度、波长分布和辐射体温度关系，就可通过钢水实时光谱推知任意时刻钢水温度,因此冶金工业的需求推动了黑体辐射的研究。黑体辐射实验、实验规律(强度-波长曲线)外界电磁波从空腔壁上唯一一个小孔射入，若在空腔内表面发生反射和吸收后最终无法从空腔射出，该小孔则成为了一个绝对黑体。使空腔温度逐渐升高，小孔则变成不同温度下的黑体，从小孔朝外射出的辐射就是黑体辐射。经分光及热电偶测出其辐射的电磁波强度按波长的分布曲线经典粒子：1.定义：有一定的空间大小、质量，都遵守牛顿运动定律，有些还具有电荷，2.特征：可追踪，任意时刻可确定位置、速度、在时空中的确定的轨迹经典波：具有频率和波长（时空的周期性）概率波：微观粒子到达屏幕某个区域的概率可通过波动规律来确定Ps：并不是所有的电磁波都有概率性波粒二象性表现规律光波动性光粒子性（光子）实验基础干涉、衍射、偏正光电效应、黑体辐射、康普顿效应重点内容光是概率波，在空间各处出现的可能性大小(概率)，要用波动规律来描述当光同物质发生作用的时候，这种作用是一份一份的进行(不连续)相较于宏观光的波动性不同于宏观观念的波光子不同于宏观观念的粒子数量角度大量的光子在传播时易表现为光波动性少量/单个光子容易显示出光粒子性传播与作用角度光在传播过程中往往表现出波动性光在与物质发生作用时往往表现粒子性对立&统一:质能方程E=m·粒子性p=m·cE=p·c波动性ε=h·νh=p·λ推导形式?:波粒二象性c=λ·ν推导形式?:相对论规定一定质量对应一定能量E=m·单个光子能量=h·v,联立求得光子的相对论质量m=类比其他粒子动量等于质量与速度乘积,得p=m·c=c=结合c=λ·ν联立得h=p·λ波长↑波动性↑(λ↑ν↓)频率↑粒子性↑(λ↓ν↑)1.两性此消彼长:有时P明显表现粒子性，可用实验证明；有时λ明显表现波动性2.光子说不否定波动说ε=h·ν=【ν和λ就是波的概念】3.光的波动性和粒子性两者并非孤立，而是一个有机的统一体，可相容4.波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面、不同属性，因此无法仅用其中某个性质去说明光的一切行为5.波和粒子在宏观世界无法统一，而在微观世界却是可以统一。Ps：光的波动性是光子本身固有属性,而不是源于光子间的相互作用。实验:将光源调弱到前个光子已到达屏幕才开始发射下个光子的程度,就可排除“长江后浪推前浪”的可能(细节见书)物质波/德布罗意波德布罗意假设：一切物体均有波粒二象性，任何运动着的物体都有一种波与之对应历年真题选项：(蓝字部分)①飞行中的子弹、火箭、星球以及星球上的每个人，都是波且都具有波动性，只不过它们动量太大导致波长过小、波动图景太难观察(∵宏观物体质量足够大∴宏观物体的波动性不明显，主要体现为粒子性)②同时在微观领域中，正是因为波粒二象性，使得微观粒子包括各种原子内运行的电子、电子束都具有波动性，不会沿着经典力学描述下的轨道运动1.史实⑴.德布罗意提出了物质波的概念⑵.劳厄以狭缝线度够小的晶体内部排列规则的物质微粒作为衍射光栅来检验伦琴射线的波动性、证明其为波长十分之几纳米的电磁波⑶.汤姆孙以电子束通过铝箔/晶体晶格光栅产生的衍射图样证实了物质波的存在。(百伏电压加速的电子德布罗意波长≈0.12nm,与伦琴射线波长数量级相近，因此才有观察到电子波动性的可能;电束衍射实验由戴维孙和汤姆孙同年分别完成)2.波长：λ【p动量；h普朗克常量】3.频率:v物质波实验中给粒子加速:速度v↑p↑?λ↓此时影像变小、难以捕捉，越观察不到现象。4.对比：但若不加速，粒子四处运动，导致找不到其位置∴必须加速电镜给粒子加速：速度v↑p↑?λ↓此时粒子波长变短，轮廓更清晰，避免了波的干涉和衍射现象，提高了分辨率，可以观察更小尺寸物体5.性质：①概率波，体现为该物质在空间出现的概率大小不一样（空间中某点某时刻可能岀现的概率的大小受波动规律的支配）②物质波是物质表现的一个方面，不存在传播速度的问题③但可用波的规律来描述，不过有别于常规宏观的机械波和电磁波例题如图所示是利用金属晶格(大小约m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样,则下列说法正确的是（）(已知电子质量m=9.1×kg,电量e=1.6×C,初速度为0,加速电压U=1.0×V,普朗克常量h=6.63×J·s)A.物质波是一种概率波B.物质波和电磁波一样,在真空中传播的速度为光速cC.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=1.2×m解：AC。AB选项见物质波性质的整理；C项，由λ、p知λ=，由光电效应方程知Ek=Ue，∴λ=。将数值代入可得电子束的德布罗意波的波长约为λ=1.2×m，C项正确证明该性质或利用该性质工作的考点类实例汇编：粒子性①β射线在云室中高速运动时，留下的径迹又细又直。{补充:低速β粒子则现象相反---轨迹短粗且弯曲}②康普顿效应：在石墨对X射线散射时，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子,则光子动量减小,能量减少，根据h=λ·p，部分X射线的散射光波长变长的现象?光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用导致传播方向改变的现象③通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像④光电效应⑤紫外线照射锌板⑥分子动理论解释气体压强⑦光镊技术：光接触物体后会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小物体(细胞)发生无损移动波动性①电子束具有波动性，通过双缝实验装置形成干涉图样、通过铝箔形成电子的衍射图样；（电子显微镜就是通过电子束工作来观察物质的微观结构，是为了避免波动性）②利用慢中子衍射来研究晶体的结构；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明了中子有波动性波粒二象性①光子说②康普顿效应?微观粒子光子、质子、电子都具有能量、动量、波粒二象性光A牛顿-----光粒子性：实物颗粒干涉-光栅实验:波峰波谷相结合(只有显示波动性的狭缝/障碍物线度足够小才能发生明显的干涉和衍射)B惠更斯---光波动性衍射:1.波长↓分辨率↑观察的越清晰,即可减少衍射现象2.当波长远大于障碍物，可越过障碍物继续传动偏正:只有一个方向的光能被看见C爱因斯坦-新光粒子性：一份一份的能量，不会代数相加（积累），也不会储存能量。紫外线照射锌板（需对验电器基础知识有较强掌握）【实验原理】紫外线所带能量足够大，故Zn原子吸收紫外线后就会释放电子。而其他光能量不够大，尽管长时间照射/凸透镜汇聚/激光器发射等等各种操作，都不会发生光电效应，因为能量不会积累，粒子中电子会振动以散失能量。所以只有光能量大到ε≥W0时才能使电子一次性逃离【实验意义】该实验表明光具有粒子性。历年真题选项：该实验(紫外线照射锌板)表明光是一种波/一种电磁波(×)【实验目的】证明紫外线光频率大于锌的极限频率，在锌板上发生了光电效应。【实验器材】锌板、电磁波γ射线/强光灯(紫外灯/弧光灯)、验电器(实验观察对象为其指针/铝箔张角)【实验现象】（这些实验很难在实验室做出来，请认真看书上的演示实验）{题目常见情况一}与锌板相连的验电器原来不带电?紫外光照射后用带负电的橡胶棒接触锌板，验电器箔片张角减小，说明锌板和验电器都带正电。{情况二}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是张开的，紫外线灯照后张角变大?验电器的指针/铝箔原来带正电{情况三}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是闭合的，紫外线灯照后指针/铝箔张开了?原来带正电(同情况二)例题在演示光电效应的实验中用弧光灯发出的紫外光照射锌板，发现与锌板导线相连接的验电器指针/铝箔改变了原来的闭合状态，张开一个角度，则A.指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.增强弧光灯的发光强度，指针/铝箔张角会增大C.若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器指针一定会变得更大D.用可见光/红外光/γ射线/无线电波照射锌板都不能使验电器指针变大解:A.光电效应与光照射时间无关，所以指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.紫外光越强，单位时间内逸出的光电子数目越多，则带电量越大，所以验电器的指针偏转越大C.若由于红光的频率比紫外线的频率小，紫外线照射锌板时能发生光电效应，但红光照射锌板时不一定能发生光电效应，所以改用激光器发出的红光照射锌板不一定会使验电器的指针张角变大D.紫外线的频率大于可见光、红外线和无线电波，但是小于γ射线的频率。因紫外光照射锌板能产生光电效应,故用γ射线照射锌板也能发生光电效应,使验电器张开?显微镜{扫描隧道显微镜为拓展内容}1.历年考试选项真题汇编：①用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高(波长越短，显微镜分辨率越高)②质子&电子各种变量情况下的对比汇编：动能相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短(由λ、p知λ,质子质量更大因此其物质波波长更短)速度相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短。(λ，但速度不是接近光速时，质子质量比电子大一千多倍)动量相等的质子和电子，质子的物质波的波长和电子物质波波长相等。(λ)2.原理详细分析及各方面对比：光学显微镜:∵可见光波长太长≈0.5μm，根据光的波动性，任何波都能发生衍射，当一个物体太小时，光会“视而不见的绕过该物体∴对于光而言，10-10数量级大小原子、电子如同不存在，无法通过光学显微镜看见，想看到更小的物体需要波长更短的波(电子束和质子流)。无论技术发展到何种程度，光学显微镜的分辨本领都无法无限提高，与永动机违背能量守恒定律类似，衍射现象限制了光学显微镜的分辨能力。【数据呈现】:可见光波长为400~700nm，最好的光学显微镜分辨能力局限于200nm的物体电子(流)显微镜:电显工作原理:用电子束代替了光束工作，电子在垂直两电极间被高达1MV的电压加速；因肉眼看不到电子束，故将电子束打在感光胶片/光电转换器/荧光屏上来观察微小物体的显微照片。分辨本领达0.2nm的现代电镜可观察金属晶体结构和蛋白质分子等。?电镜使用加速电压来表示分辨本领的原理：电压↑电子最终获得的动量p↑波长λ↓衍射现象越不明显，分辨本领↑电显理论原理:电子与其他各种微观粒子都和光一样具有波动性、电子波长λ=10-11接近原子大小要减轻衍射影响即需要缩短波长，根据德布罗意关系h=P·λ，要加大动量有两种途径①增大加速电压，这是电子显微镜采用的办法②使用更重的粒子，即质子显微镜，质子分辨率更高。质子流显微镜:分辨率＞电子流显微镜（质子m是电子m的1836倍，相同速度下质子流p是电子流p的1836倍。又∵德布罗意关系h=P·λ∴质子波长短?轮廓清晰，避免了明显的衍射现象从而分辨率高）扫描隧道显微镜:原理好比盲人摸象，它是利用细小的探针物体表面移动，通过物体表面分子对探针的作用感知分子的存在和形状一、光谱:用光栅/棱镜可把各种颜色的光按波长展开，获得的光波长/频率和强度分布的记录即为光谱。历年真题选项：⑴所有原子的发射光谱都为线状谱，说明原子只发射出几种特定频率的光⑵原子能级的分立使放出光子的能量也是分立的，因此原子发射光谱只为一些分立的亮线⑶不同原子的谱线一定不同，每个原子都有自己的特征谱线1.分类：连续谱[发射光谱]：光带，并非一条条分立的谱线(亮线)。涵盖了所有波长的谱线按一定的次序排列(钨丝白炽灯、任意高温物质)线状谱[发射光谱](正推元素):只有几种波长的谱线按一定的次序排列，在光谱上呈现一条条亮条纹暗线谱[吸收光谱](反推元素):原本是连续谱，后经过几种元素后，它们吸收了自身光谱留下的暗线【成因】阳光透过太阳高层大气射向地球时太阳高层大气含有的元素会吸收它自己的特征谱线的光，然后再向四面八方杂乱的发射，到达地球时这些谱线看起来就弱了，从而形成了明亮背景下的暗线。2.特征谱线：(线状谱&暗线谱)⑴.不同原子的不同结构导致能级也各不相同，因此不同原子辐射/吸收的光子频率也不同。发光频率不同,则自然的，不同原子的亮线位置也不同，因此这些亮线可被标记为原子的特征谱线。⑵.不同原子不可能存在相同特征谱线。⑶.利用每种原子自己独特的特征谱线可用来鉴别物质和确定物质的组成成分，高灵敏度，常用于化学元素的发现和鉴别。3.氢原子光谱:经典理论在解释氢原子光谱图遇到的困难：⑴无法解释光谱的分立⑵与原子的稳定性矛盾例题光在许多情况下是由原子内部电子的运动产生的，作为探索原子结构的重要途径之一光谱研究的理论原理正是基于此。根据氢气放电管获得的氢原子光谱谱线及谱线对应的波长如图所示；氢原子能级符合规律En(n是正整数)，则()(已知普朗克常量h=6.63J·s，金属Na极限频率5.53Hz)A.Hβ对应光子的能量约为13.6eVB.按玻尔原子模型,与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级C.Hβ对应光子的能量大于Hα对应光子的能量D.Hα先经过凸透镜汇聚后,照射金属Na时间足够多长,则金属Na一定能发生光电效应E.图中所示的五种光均属于可见光范畴解:A.∵E，Hβ谱线波长λHβ=486.27nm∴解得EeV2.556eV≈2.56eVB.F1∵氢原子能级En∴?E=E3-E2=eV-)eV=1.89eV又∵Hα谱线对应光子的能量1.89eV∴与Hα谱线对应的氢原子的电子从n=3能级跃迁到n=2能级，所以B正确。F2电子从能级3跃迁到能级2产生的能量为1.89eV，通过E计算能够产生的光子波长约为λ=650nm，与Hα相近，所以B正确C.光的波长越长，对应的频率越小，能量越小。根据谱线对应光子的波长可知，C正确。D.Hα频率νHz4.57Hz∴Hα频率Na极限频率∴无论照射多长时间，金属Na都不可能发生光电效应E.可见光的波长范围是390-760nm，∴原子光谱图中的五种光均属于可见光范畴(注:气体放电管详情请见高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5第55页)二、光子光子/γ粒子是电磁波，不是实物粒子（实物粒子有静止质量、可以有光速以内任何速度）例题在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10?7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10?2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0?34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）解:每个光子的能量0h·ν,每个激光脉冲的能量为∴每个脉冲中光子数N，联立代入数据得N=5×1016个例题氢原子能级图，若a光是从n=5能级跃迁到n=2能级产生的单色光；b光是n=5到n=3产生的单色光，则a光和b光的光子动量之比为?光子的能量&动量：能量表达式ε=h·v和动量表达式p是描述光性质的基本关系式，普朗克常量h作为桥梁连接了光的粒子性和波动性两关系式左侧的能量ε和动量p是描述物质粒子性的物理量，此处描述了光的粒子性。右侧的波长和频率ν是描述物质的波动性物理量，此处描述了光的波动性。3.数目[光子数目题]:注意题目是“单位时间内”还是“t时间内”。如果是“t时间内”这类非常规情况，就要仔细计算,做题不能遗漏t。例题如图所示一个烟雾探测器,S为光源。当烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电子,当光电流≥I时,探测器触发报警系统报警。(已知真空中光速c,钠极限频率为ν,电子电荷量e)⑴要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应小于.⑵若入射光子中能激发出电子的光子数占比为y,。报警时,t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是个.⑶若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作.(判断正误)解：⑴由c=λ,,得光源S发出光波最大波长λmax,即要使探测器正常工作,光源S发出的光波波长就要小于⑵光电流等于I时,t秒产生的光电子的个数n=,t秒射向光电管钠表面的光子最少数目N⑶根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率能小于光源S发出的光的频率，则也能使该探测器正常工作4.光束动量[对光束使用动量定理]∵我们仅有的数据是单个光子的动量∴对一束光使用动能定理的就和常规的情况不一样。一束光对物体的作用力使用动能定理时就需要求和，然后才能列出等式：一束光里全部的光子的动量之和=Ft。例题我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P的高纯度和高亮度激光,当该激光垂直照射到某纯黑物体表面时能被完全吸收,则该激光发出的光子的动量为，纯黑物体受到该激光的压力为。（已知真空中光速为c,普朗克常量为h）解：光子的动量p，设单位时间t内发出的光子数为n，则P=nhν，得n=根据动量定理nt·p=Ft，得Fnp·(首先要确定一束光里的光子数目有多少需要题目提供该光的光强即光功率，于是先设单位时间内发出的光子数为n…)5.涉及到光子的核反应：①一般核反应放出光子是为了释放一定的能量。光子即粒子，无质量，所以分析核反应方程各类守恒的时候不需要考虑光子，书写核反应方程的时候也不用写。②涉及光子的衰变、核电池中的核反应，释放的核能转变为新粒子动能和光子能量③若不涉及光子，即在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为新粒子的动能.在此情况下可依据力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能分配关系.6.光量子&能量子光子/光量子:不同频率的光中每个光子能量不同;为光能量的最小单元---c=λ·ν量子/能量子ε:普朗克最早引入能量子，破除“能量连续变化”的传统观念1.振动着的带电微粒具有的/辐射的/吸收的能量都是某一不可再分的最小能量值ε的整数倍，以ε为单位一份一份的辐射/吸收。为能量的最小单元---ε=h·ν历年真题选项：振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值。(×)2.普朗克假设下微观粒子能量是分立、量子化的，区别于能量值连续的弹簧振子三、(入射)光强/光(照射在金属面上)的功率P：单位时间内照射到金属表面单位面积的总能量Ps：光强具体概念不做要求，但要掌握解题能力)【Imax：饱和光电流;e：电子电荷量】例题频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流I随电压U的变化图象如图所示，求：①照射在金属表面上的这束光的最小功率P②该金属的极限频率νc(已知普朗克常量h，电子带电量e)频率相同的光照射在金属产生光电效应:(饱和)光电流入射光强度（光强↑光子数目↑单位时间逸出的电子数↑饱和光电流↑）各物理量都成正比例题某种金属在光照情况下发生光电效应，光照强度I，光照金属时，单位时间内逸出电子为N个。若使用强度为2I的该频率的光照射，单位时间内逸出的光电子数为__个。解:若发生光电效应,则单位时间内逸出的光电子数与光强成正比,故光强为2I时,单位时间内逸出的光电子数为2N个,但光电子的最大初动能不变不同频率的光∵每个光子能量不同∴饱和光电流与入射光强度不存在简单的正比关系Ps：光电子的最大初动能与光强无关（根据光电效应方程，最大初动能与每个光子的能量有关，而光强决定的是光子数目）例题如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.8eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.70V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.70V时，电流表读数为零。若将照射到阴极K上的该光照射强度变为原来的2倍，则遏止电压为？解：可知遏止电压为0.70V。因为光电子的最大初动能与光的强度无关，所以遏止电压不变，仍为0.70V四、光电效应ev2=Wk=Ek=h·νW0=h·(ννc)=Uc·q【当ν=νc时，hνc=W0、Uc=0、Ek=Wk==0】【单位】：ν-Hz(),Ek-eV,hνc/W0-J【单位换算】1eV=1.6×J【推导：1c×V=1J,1eV=1e×1v=1.60×c×1v=1.6×J】1J=6.25×eV1MeV=103KeV=106eV例题当频率ν=1.5×Hz的紫外线照射到金属上时,逸出的光电子最大初动能E=3.5eV,求金属逸出功W0。(已知普朗克常量h=6.6×J·s,真空中光速c=3.0×m/s)解:根据光电效应方程E=h·ν-W0，代入数据得h·ν=6.6××1.5×=9.9×JE=3.5eV=3.5×1.6×=5.6×J∴W0=h·ν-E=4.3×J【EK=Uc·q推导】：光电子从阴极飞出，做减速运动。当速度减为零时，根据动能定理有-Uc·q=0-EK1.现象:照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出(最初由赫兹研究电磁波时发现:接收电路的间隙遇光更易产生电火花)2.意义：证明了光的粒子性、光子和其他粒子具有一定的能量(康普顿效应则表明光子除了能量还具有动量)3.实验：①电流表依靠于真空管电场强，与电源电键(开关)是否接通无关电压表对应部分电阻所分得的电压②使用分压式接法：可控制电压。根据E场，当滑片P右移，电压↑真空管电场强↑光电流↑电流表↑③阴极板(和阳极密封在真空玻璃管)：无论电源哪头与之相接，它始终为阴极板，受光照射逸出电子④实验条件(接法)当阴极板与负极相连时，负极所提供的电子使阴极板显负性,同时阳极板为正极，从而形成场强,此电场为电子的加速电场将电源反接，电子到达阳极板需克服电场力做功。因为存在电场力，所以光电子在运动过程最大初动能被削弱，导致最终可能无法达到阳极板，此时就存在了电子能运动到距阴极板面的最大值d：在运动到距离d处，粒子动能刚好为0，不再继续向前移动。考题中告诉你距离d，就可由曾经学的电磁学公式求出最大初动能，然后运用光电效应等方程来求解物理量。例题铜板暴露在波长为λ的紫外线中，观测到有电子从铜板表面逃逸。当加方向垂直板面、大小E的匀强电场时，电子能逃到距板面的最大距离为d，求铜板极限频率。(已知真空光速c，普朗克常量h，电子电荷量e)解:(如上图)⑤现象很难发现，且对入射光有要求：A.只有不可见光和紫外光才可照出金属板表层的电子B.入射光频率必须>金属截止频率(ν>νc)（能否发生光电效应取决于光的频率,与光强和光照时间无关）历年真题选项：实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象。(×)⑥若用光子能量大于逸出功的光照射到光电管上时发生了光电效应，则肯定会有光电子逸出，与连接在电路中的电源无关。即使电键S(开关)断开后，仍会有电流流过电流表，电流表仍有示数。4.研究思路：5.光电效应瞬时性(不做考点)：详情见课本?电学知识链接及现象成因对比：日常开灯时按下开关的瞬间灯就亮起来了，可是根据电子运动速度结合电线长度计算出的亮灯时间应该也是以分钟为数量级。【原因】：灯泡发光需要的不是某个电子的进入，而是电回路的接通即电场的建立。单个电子从开关运动到灯泡的几米距离所需时间很长，但是电场建立的速度是光速的，瞬间完成。6.细节理论知识要点汇编光子：光在空间传播时的每一份能量，不带电，本质是能量，是光电效应的因?光电子：金属表面受到光照射时发射出的电子，本质是电子，是光电效应的果?光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流。滑片P右移，正向电压↑光电流?饱和值(最大值),即饱和光电流在光照条件ν>νc下，与光强有关：光强↑光子数目↑单位时间逸出的光电子数↑饱和光电流↑饱和光电流与所加电压/电源电动势大小无关例题若与该图实验条件完全相同的一次光电效应实验中，当某一频率的光入射时电流表有示数，当把滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定增大（判断正误）解:与该图实验条件完全相同?光电效应实验中阴极K与阳极A间电压大小可调整、电源的正负极可对调。与该图实验条件完全相同代表着电源正负极与阴极板的接法固定、本题电源按图示极性连接(负极接阴极板)为加速电场,逸出的光电子在该电场中加速。当某一频率的光入射时,电流表有示数?已发生光电效应现象。当把滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管两端的电压增大,当电压增大到一定程度时,一定时间内逸出的所有的光电子都能到达阳极,这时形成的光电流为饱和光电流,电流大小不再随光电管两端的电压增大。即正向电压增大，光电流增大，但达到饱和光电流后，电流计的读数将不变。所以电流表示数一定增大/电流表示数一直在增大，这两种说法都错误?逸出功W0：表面层电子逸出需要克服束缚做功，此功Wmin=W0。大小由金属本身决定，与入射光无关电子逸出条件：光子ε≥W0，又ε=h·ν∴h·ν≥W0?定义：当ν=νc时，h·νc=W0?截止频率/极限频率/νc/νmin为光电子逃脱需要的光子频率的最小值①适用于金属表面层，由金属本身决定，是金属的固有属性历年真题选项：金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化(×)②当ν<νc时，电子无法逃脱?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?A.入射光的频率<极限频率(或者是该光波长太长)历年真题选项：一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短。(×,过长)几种金属的逸出功W0金属钨钙钠钾鉫W0（×J）7.265.123.663.603.41例题有一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。(已知该可见光波长的范围为4.0×～7.6×m，普朗克常数h=6.63×?遏止电压UC将电源反接，电子到达阳极板所需克服电场力做功。当电压达到某一个值时，就连方向垂直于阴极板指向阳极板的电子也到达不了阳极板，此时其余所有电子也一定都被遏止住了。1.当光电流=0，电流表=0，对应的电压即为遏止电压Uc2.W0+Uc·q=h·ν?对同种金属而言，逸出功一样大，入射光频率ν↑，遏止电压UC↑因此，光电效应中遏止电压与入射光的频率和阴极材料有关?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?B.可能是所加反向电压大于遏止电压(Ps:如果检查实验电路完好，那灵敏电流计无示数的故障原因就只能是入射光频率过小和反向电压过大，要注意是“反向电压”，漏掉“反向”两字就是错的)?光电子动能光照到金属表面时，电子吸收光子全部能量，正准备飞向各方向的时候，首先克服原子核引力做功+其他原子阻碍，从而损失一定能量?光电子初动能Ek初=ε全部光子-E损失：初动能为电子吸收光子的全部能量后克服原子核引力做功+其他原子的阻碍后剩余的能量?光电子最大初动能ev2：只有位于金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核引力做功的情况下，即逸出的时候克服做功最少，才具有最大初动能。F1可利用光电管实验测出：Ek=Uc·q=Uc·e【q通常为e】例题已知最大出动能Ekmax=10eV，求遏止电压？解：Ekmax=10eV=e·Uc，故Uc=10VF2Ekm=?E-W0【?E：某离子从n=x能级到n=y能级辐射出的光子能量】例题氦原子一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子，现有一个氦离子从n=4能级到n=2能级辐射出的光子能量为10.2eV，用该光照射逸出功为3.66eV的金属钠，光电子产生的最大初动能为？解：由光电效应方程可知Ekmax=?E-W0=(10.2-3.66)eV=6.54eV{补充}多光子光电效应题：创新型题目要仔细审题，看看清楚总共有几个光子参与反应，注意所有光子能量的总和才是电子吸收的能量，才是代入公式计算的值。例题金属中电子吸收一个光子而挣脱金属的束缚,这就是光电效应现象随着科技进步,强光源的出现,电子同时吸收多个光子成为可能,这是多光子光电效应现象如图所示,光电管阴极金属的逸出功为W0,单一频率光源发射的光子频率为ν,在光源照射下,金属中电子同时吸收两个光子后发生光电效应,从金属逸出电子的最大动能为,调节滑动变阻器,当电流表示数恰好为零时,电压表示数为。(已知电子电荷量为e,普朗克常量为h)解：⑴Ekm=2hν-W0⑵根据动能定理-eUc=0-Ekm，解得Uc=(2hν-W0)/e★光电效应中几种重要的图：Uc·q=Ek=h·ν-W0（W0>0）y=k·x+b（b<0）?斜率k（定值）：普朗克常量h(KFe=KZn=h)?横轴截距：截止频率/极限频率νc?纵轴截距绝对值Ek：逸出功W01.W0与金属有关2.虚线处电子未逸出3.W0逸出功2种求法①纵轴截距绝对值②横轴截距×h4.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度有关，本图无法求出。Uc=y=k·x+b?斜率k=?普朗克常量h=K·e（图像斜率与电子电荷量的乘积）?横轴截距：截止/极限频率νc,即Uc=0对应的频率1.一般将纵轴右移，不然没法容纳该图像2.入射光频率ν↑Uc↑?横轴截距：遏止电压Uc?最大初动能Ekm=e·Uc(Ek1=e·Uc1,Ek2=e·Uc2)?纵轴最大值lmax：饱和光电流?单位时间产生的光电子个数/单位时间内光照射到光电管阴极的光子数=照射到金属上的光子个数n(说白了就是光强)强黄光&弱黄光同一色光?ν相同?h·ν相同?最大初动能Ek相同?e相同?e·Uc相同?Uc相同蓝光&黄光：…Uc蓝Uc黄(x轴越往左，遏制电压越大)。但饱和电流没有可比性，只是定性的A.①③?在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，单位时间产生的光电子个数、单位时间光照射到光电管阴极的光子数、照射到金属上的光子个数就越多！B.①②③?对某确定金属来说，入射光波长↑频率↓其遏止电压↓(光电方程）?I-u图考频最高，一定要理清图像对应的各物理量间的联系以及在图中的意义。表格中汇总了该类图所有的重要考点，需反复背记例题用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示,可知光频率比较大,单位时间内光照射到光电管阴极的光子数比较多.(均填a或b)解：①由题意可知a光照射光电流时反向截止电压小，使其逸出的光电子最大初动能小，根据光电效应方程Ek=Uc·q=h·ν-W0，可知a光光子的频率小。②由图可知a光电流较大，因此a光光强大于b光，于是单位时间内a光照射到光电管阴极的光子数比较多?Ek-ν图要正确理解图像的斜率、截距对应的物理关系。其中斜率代表普朗克常量，因此不同的金属在图中一定对应着平行的斜线段例题某同学用两种不同的金属做光电效应实验实验中他逐渐增大入射光的频率ν,并测出光电子的最大初动能Ekm,下面四幅图像中能符合实验结果的是()解：根据光电效应方程Ek=h·ν-W0,不同的金属逸出功W0不同,极限频率ν不同；但图像的斜率都是普朗克常量,C正确。五.不可见光红外线：①烤箱利用红外线工作，可以提高物体温度②浴室取暖灯③电视机遥控器紫外线：①杀菌消毒②验钞机★注意区分红外和紫外的物理量概念：红外指波长大于可见光最大值；紫外则是小于最小值(根据公式可推得频率/能量对应关系，考试时仔细想清楚)例题小区利用红外测温仪对出入人员进行体温检测.红外测温仪的原理是:被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉,并转变成电信号如图为氢原子能级示意图,已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV。正确的是()A.若一群处于n=4激发态的氢原子跃迁，则其中可被红外测温仪捕捉到的光子种类占跃迁过程中能辐射出的光子最多种类的一半。B.要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为10.20eVC.(题目同B)2.89eVD.(题目同B)1.62eVE.(题目同B)1.89eV解：A.一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射6种频率的光子。只有能量小于1.62eV的光子,其波长才满足题意中红外线的概念(波长大于可见光波长最大值)，计算后发现只有跃迁到n=3辐射的能量才小于该值，因此其中可被红外测温仪捕捉到的有1种，而不是6的一半(3种)B、C项,因为轨道的不连续分立，因此只能吸收能极差倍数的能量，所以处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量,两项错误;D.处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级,然后向低能级跃迁时辐射光子,其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉,D正确;E.处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级,从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV,不能被红外测温仪捕捉,错误。?各电磁波对应的数量级{非考点}{补充}“量子力学”中易忽略但可能做考点的细节知识汇总：1.现代半导体材料、电子表、电视机、计算机及核电站等等都运用了量子技术。2.微观粒子所遵循的物理规律及其性质和宏观物体不同的根本原因在于微观粒子具有波粒二象性，量子力学是关于微观粒子运动规律的基本理论，与经典力学有着本质差别。3.量子力学可自然推出玻尔氢原子能级概念，不再局限于是人为的假设；同时也解决了固体及微观粒子碰撞等多项问题。4.在高能情形下粒子的转变极为普遍，想要将粒子的产生、湮没及转化反映到理论中，需要凭借量子力学基础引申出的量子场论的统一方式处理所有粒子(光子、电子、介子、核子)原子A核式原子结构模型:卢瑟福1.结构:原子[m]核:100%正电荷+99.9%质量[m]电子：在核外空间绕核旋转绝大多数α粒子直接穿过原子原子内部很空旷?α粒子散射实验:轰击重金属箔少数α粒子发生较大角度的偏转极少数α粒子发生大角度偏转，运动方向改变极个别α粒子原路返回大部分质量和全部正电荷集中在很小的区域2.史实：卢瑟福观测到α粒子散射实验中大角度偏转现象，于是建立了原子核式结构模型3.历年真题选项：①该实验的数据可以估测出原子核的半径/直径以及原子的大小,也能确定原子核的核电荷量/带电量。②α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法③α粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据。例题在卢瑟福α粒子散射实验中,α粒子经过某一原子核核附近时的轨迹如图中实线所示,图中P、Q为轨迹上的点,虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为五个区域,不考虑其他原子核对该α粒子的作用,下面说法正确的A.根据α粒子散射实验可估算原子大小B.α粒子受到斥力C.该原子核的位置可能在①区域D.α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动解:AB。B.原子核带正电荷,α粒子也带正电,二者互相排斥,α粒子向远离原子核的方向运动。C.曲线运动的轨迹特点是切于速度偏向力。再结合P点轨迹可知,原子核可能在②/③区域；根据Q点轨迹可知,原子核可能在③/④区域,综上原子核必在③区域，不可能在其他区域D.此问类似于正电荷在点电荷周围的运动，根据电学和运动学知识来求解。B枣糕式原子结构模型：J.J.汤姆孙C经典牛顿模型：经典理论在解释原子核模式时遇到的两个困难：⑴光谱的不连续分立与轨道连续理论矛盾⑵与原子的稳定性矛盾因此，经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征D玻尔原子模型:?保留部分经典理论，第一次在原子领域引入量子理论【轨道是量子化、分立、不连续的，电子在轨道间跃迁】?说明了氢原子光谱的成因、能够成功解释氢原子的稳定性。但无法解释其他复杂原子的稳定性和光谱成因，具有局限性（仅适用氢原子），保留经典粒子观念的不足使得它无法完全揭示微观粒子运动的规律。?各种气体原子能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同∴利用不同气体可制成霓虹灯?电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射，不向外辐射能量。?电子的轨道是确定的，即定态E电子云模型：电子没有确定轨道，只存在电子云Ps:玻尔理论的定态及定态间跃迁概念在电子云模型等现代量子力学中有所保留?玻尔假说:A轨道量子化：原子的定态的不连续决定了电子轨道的不连续B能量状态量子化：电子在不同的圆轨道绕核运动对应着原子的不同能量状态；原子只可以稳定的处于一系列不连续的能量状态C跃迁理论：从一种定态跃迁到另一种定态时原子辐射/吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差来决定。一、(氢原子)能级图能级公式En,已知E1能量即某原子的基态能量，就可求出其他所有能级的能量A基础理论知识：取无穷远处E势能=0∴能级都为负值E1：基态：最低能级--E1E2：第一激发态E2=E1÷4E2~E∞：激发态定态：原子中这些具有确定能量的稳定状态激发态：电子在不同轨道上运行时，原子处于不同状态，原子在不同状态下具有相同的能量(量子化的)能级：这些量子化的、确定的、分立的能量值（势能/E1/E2…）n：(主)量子数[与能级对应的量子数]/能级数BPs:原子核能量是不连续的，原子能级越高，原子越不稳定。原子处于基态时最稳定?题型：①从n=2激发态跃迁到基态辐射出光子的频率最小（辐射的能量最小）②某跃迁过程中吸收的某频率的光子恰好使某金属发生光电效应：该光子能量=W0…不能发生光电效应：此跃迁产生的光子能量③处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子时，E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV，即只能跃迁到n=2能级。(无法吸收10.22eV能量的光子，只能取能极差的整数倍能量)④使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E23.4eV,电离能=0-En同理，使基态氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E1=13.6eV【即从氢原子中把电子剥离】⑤“至少“一定要仔细思考”至少“的含义，通常满足所有跃迁情况的时候才能叫“至少”C例题已知钨逸出功4.54eV,汞原子能级图如图所示。大量的汞原子从n=4能级向低能级跃迁时辐射出光子，用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，使光电流为零的反向电压至少为______V。解：从n=4的能级跃迁到n=1的能级辐射出光子的能量最大，最大值为Emax=-1.6eV-(-10.4eV)=8.8eV。根据光电效应方程Ek=E-W0，可知光电子的最大初动能Ekmax=Emax-W0=8.8eV-4.54eV=4.26eV，根据动能定理可知eU=Ek，故使光电流为零的反向电压至少为U4.26V⑥题目需要原子自发跃迁放出一定的能量来满足题干需求，但它不直接说自发跃迁的信息，而是先给你一个数据，比如原子目前只处于第n能级，让你计算该激发态/基态状态下的原子要受激跃迁到哪一能级或是计算受激所需提供的能量，然后从那个能级再准备自发跃迁是否能得到题干所需能量。(拐了一个弯，例题见红外线章节)D例题在图二的氢原子光谱中,氢原子巴尔末系是氢原子从n≥3能级直接跃迁到n=2能级形成的谱线，赖曼线系也是氢原子从较高能级(n=2、3、4…)跃迁到基态时辐射的光谱线系，类似的还有帕邢系、布喇开系等线系。现有一个氢原子跃迁到基态,发射出的光照射光电管阴极K,已知阴极K逸出功W=2.29eV。则下列说法中正确的是()A.图二说明氢原子光谱是分立的B.若巴耳末系的某种光能使一金属发生光电效应,则赖曼系的都能使该金属发生光电效应C.氢原子巴尔末系中有2种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。解:AB。C项：在氢原子巴尔末系中,①从n=3跃迁到n=2释放光子的能量为-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,小于2.29eV,②从n=4跃迁到n=2释放光子的能量为0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,大于2.29eV,故氢原子巴尔末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。分析：题目中“直接”两字，所以没有从n=4跃迁到n=3这种情况【遇到陌生的材料型题目，在解题时一定要抓住这些陌生新事物的定义中所不同于常规的特点，同时再在理清所学知识概念的前提下综合解题，不要想当然】二、谱线条数/辐射波长种类题目一定仔细看清楚是一“个”还是一“群”A.一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（n1）B.一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N==【处于n=4能级的氢原子向基态跃迁：4?3、4?2、4?1、3?1、2?1…】例题处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子（判断正误）处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子三、定态间的能级跃迁：满足能极差(之所以叫跃迁不叫迁移等其他名词，就以为“跃”字包含了“不连续”的含义)受激跃迁：低能级n小高能级n大：吸收能量；吸收一定频率的光子F1：光照1—大于电离能的光子电离原子[入射光子的能量↑原子电离后产生的自由电子的动能↑](原子一旦电离,原子结构就会被破坏,然后就不再遵守有关原子结构的理论)F2：光照2—光子ε恰好=能级差例题可见光中某绿光的光子能量是2.5eV,用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,使氢原子跃迁。解:若用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,由于该绿光光子的能量不等于能级差En-E2(n为大于2的正整数),因此氢原子不能吸收该光子而发生跃迁F3：碰撞/加热—入射粒子E≥能级差(因为实物粒子的动能可能全部被原子吸收，也可能部分被吸收)例题已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能=12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态(判断)解:根据能量守恒,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为12.09eV,则必须使动能比12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态自发跃迁：高能级n大低能级n小：放出能量;辐射一定频率的光子[原子发光现象](1.为考点2.该现象与原子核内部无关)例题氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大解:辐射光子即为自发跃迁，因此给题目翻译一下就是说氢原子发生了自发跃迁，即轨道降低为低能级。然后电势能减小，电子动能增大。(具体的能量关系见下文)?频率条件/辐射条件hv=Em-En(两种跃迁吸收/放出的光子能量由前后两个能级的能量差即频率条件决定)?定态能级跃迁中的光子A能量ε==Em-En=；B频率ν==（Hz）?E=E高-E低,E都为负值计算?E:F1代负值计算F2不计负号，单纯就是大数值减去小数值?E切忌和电离能概念混淆,即?E的计算不能省略E低例题已知基态氢原子能量E1,普朗克常量h。氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1放出的光子照射到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为？变式氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，而，2，，若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前处于第______能级，发射光子后处于第______能级．解：由题得到发射光子后氢原子能量为，根据玻尔理论氢原子发射光子能量，得到氢原子发射光子前的能量根据氢原子第n能级的能量为，得到发射光子前，发射光子后．?跃迁中的电学能量问题(以自发跃迁为例，受激跃迁同理)【知识背景】:玻尔理论保留的部分经典物理学观点之原子能量的定义：电子与原子核间的相互作用使得“电子-原子核”系统具有势能;同时根据轨道量子化条件,电子在不连续的轨道上绕原子核运动使其具有动能。电子动能与系统势能之和即为原子的能量。例题某原子核外电子从高能级跃迁至低能级，即从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，辐射一定频率的光子…∵跃迁中放出能量∴总能量减小∵库仑力提供向心力∴轨道半径越大，速度越小，动能越小。即电子动能减小∵电势能=总能量-动能∴原子电势能增大例题按照玻尔理论，氢原子处于高能级时电子绕核运动的动能;若电子质量为m,动能为Ek,其对应的德布罗意波长为(已知普朗克常量为h)解:处于较高能级时势能相对更大原子能量不变的前提下，电子绕核动能较小。由h=pλ、p=，联立可得λ电子J.J.汤姆孙:不论是正离子的轰击、金属受热、紫外光的照射还是放射性物质的自发辐射，都能发射电子汤姆孙通过阴极射线的研究，发现了电子并测定了电子的荷质比，证明了原子可再分1.阴极射线证明了原子可再分，不是原子核可再分，做题的时候看看清楚！天然放射才证明了原子核可再分2.电子的发现：加高电压，形成强电场力，即可形成阴极射线（电子流）原子核示意图中核总是很大，但实际若把原子比作巨型商场，那原子核不过是其最中央肉眼都难辨别的尘埃一、组成：核子质子(P)--：α粒子轰击氮原子核（卢瑟福发现,并预言“中子”的存在）中子(n)--：α粒子轰击石蜡/铍核（查德威克发现）例题用放射源钋发射的α粒子打在铍核()上，产生一种新粒子和另一生成物，这些新粒子组成的粒子流有以下特点：(1)在任意方向的磁场中都不偏转；(2)让它与含氢物质中的静止氢核相碰撞，可把氢核击出，被击出的氢核的能量为EH＝4.7MeV，让它与含氮物质中的静止氮核相碰撞，也可把氮核击出，被击出氮核的能量为EN＝1.2MeV，碰撞可视为对心完全弹性碰撞，且已知氢核与氮核的质量比为1∶14．试根据以上数据求出新粒子质量与氢核质量之比，判断新粒子是什么，并写出α粒子轰击的核反应方程式．解：F1设mH，mN分别为氢核与氮核的质量;vH，vN分别为氢核和氮核被未知粒子碰撞后的速度；m为未知粒子的质量，v为未知粒子碰前的速度；v1，v2分别为未知粒子与氢、氮核碰撞后的速度，弹性碰撞中系统的动量与机械能守恒：①mv=mv1+mHvH③mv=mv2+mNvN②mHvH2由①、②得vH④由③、④得vN∵EH＝，EN=∴，代入数据求得：＝1.03因为该种粒子在任意方向的磁场中都不偏转，可知它不带电，所以该粒子为质量与质子的质量十分相近但不带电的粒子，应为中子。α粒子轰击的核反应方程式为：F2由于新粒子在任何磁场下都不偏转,故为中性粒子,不带电。假设氢核的质量为m0,并假设新粒子的质量为km0,则根据能量守恒和动量守恒,有km0v02=km0v12+m0v22,km0v0=km0v1+m0v2以及和氮核碰撞的方程km0v02=km0v1’2+·14m0v2’2,km0v0=km0v1’+14m0v2’碰撞后的动能分别为EN=47MeV和EN’=1.2MeV.代入解得k=1.03,因此未知粒子为中子【现象】：原子序数↑核内中子数>质子数【原因】：（①核力作用范围有限②核力的饱和性?原子核变大，核子间核力作用消失∴要在原子核中多余的增加中子，有利于原子的稳定）1.α粒子散射实验VSα粒子轰击氮原子核和轰击石蜡VS天然放射现象【散射提出原子结构；轰击氮、蜡发现中、质子；揭示了原子核有复杂结构】2.原子核发生变化时，可能释放能量也可能吸收能量。粗略判断：如果原子核变化导致质量增大，则吸收能量。精准判断要参考结合能图3.中子比质子更容易打入重核内部∵质子和原子核均带正电，质子靠近核时，它们之间的作用力是斥力；而中子不带电4.原子序数在铁核之前的为轻核，铁核之后的为重核。5.质量数和质量在实际数值上没有关联。中子和质子尽管质量数相同，但质量略微不同。考题中常将它们质量近似等同，都设为m，然后用m去表示其他核的质量例:由2中子和2质子组成，质量即为2m+2m=4m，然后代入列的式子。(质量不同也是一样的解法)例题+=+：中子轰击静止锂核Li。生成的氚核速度方向与中子的初速度v方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7:8。求此核反应中α粒子对应的物质波波长。(已知中子质量为m，质子质量也可近似看作m)解:由动量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2，又v1:v2=7:8,解得v1=v,v2=v.α粒子对应的物质波波长为λ二、核子作用力/核力强相互作用力/强力，核力是自然界第三种相互作用强力的一种表现1.原子核内部靠核力克服库仑斥力将核子聚集在一起。原子核的尺度内，核力?库仑力历年真题选项：核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小(×,远大于)2.维系原子核稳定的力是核力；核力可以是吸引力,也可以是排斥力历年真题选项：核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力。(×)3.两个性质：①短程力核斥力r<0.8（使核子不会融合在一起）核引力0.8r<1.5（大于1.5则核力急剧下降几乎消失）Ps：β衰变中同为短程力的弱相互作用力/弱力，其作用范围为②饱和性：只与邻近的核子发生核力作用，且发生作用的邻近粒子个数有限。随着原子序数增加，核越来越大，有些核子间的距离越来越远。随着距离的增加，核力和电磁力都会减小，但核力减小的更快，导致原子核大到一定程度后，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，于是该原子核就不稳定。?解决方法：增加中子。{如图所示}随着核子数的增加，中子数将比质子数越来越多，因为中子不带电，所以增加中子只会增加核力而不会带来库仑斥力，有利于原子核稳定。[局限性方法]：当原子核继续增大到一些核子间的距离大到其间根本没有核力的作用的程度，这时再加中子也无法稳定形成的核。因此在宇宙的演化过程中，虽然各种粒子有机会有可能进行各种组合，但不稳定的组合都会逐渐瓦解，只剩下200多种稳定的核。地壳中放射性元素的原子核正处于瓦解过程中三、核能：蕴藏于原子核内部的能量1.计算F1：【单位：，】(使用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算)F2：【单位：，】【单位换算:1u=1.66kg931.5MeV】F3：[1][2]例题[1]:锂核不稳定,一个静止的会分裂成一个质子和一个新核,同时释放一个波长为λ的γ光子，光子不带电、没有静止质量,释放出的新核动量大小为p。经计算,γ光子动量与质子和新核动量相比可忽略不计.反应过程中产生的能量全部转化为质子和新核的动能及γ光子的能量,若质子质量为m,新核质量为4m,求反应过程中的质量亏损。（已知普朗克常量h,真空中的光速c）解：γ光子的动量大小pγ，由题意可知光子动量忽略不计；γ光子的能量大小εγ反应过程中动量守恒,则有0=pH+p,得pH=-p由能量守恒得?E0?mc2，解得?m例题[2]一个静止的放射性原子核,发生衰变时放出一个质量为m1、速度大小为v1的α粒子,产生一个质量为m2速度大小为v2的反冲核，同时放出一个光子,光子的运动方向与反冲核的运动方向相同,求核反应中释放的能量。(已知普朗克常量为h、光在真空中的传播速度为c)解：取α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m1v1-m2v2-=0，解得λ核反应中释放的能量Em1v12m2v22hm1v12m2v22(m1v1-m2v2)·cF4：原子核结合能原子核比结合能核子数F5：结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能。(因为核反应遵守动量和能量守恒定律)2.(核)结合能核子结合成原子核放出的E/将原子核分成核子所需E，不是由于核子结合成原子核而具有的能量。原子核结合能越高，核子结合成原子核时放出的能量越大，原子被结合得越紧密。?质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和的现象。质量亏损表明的确存在着原子核的结合能。1.数值：差额Δm=原子核的全部核子质量的总和原子核的质量，与此差额对应的能量Δm就是核结合能Δm=核反应反应物总质量-生成物总质量(顺序不能反)，与…量Δm就是核反应的能量变化(释放/吸收)例：核反应后中子数是3个∴中子增加2个。一个铀核发生上述核反应，释放的能量为(mU-mBa-mKr-2mn)·c22.测量：质谱仪。利用质谱仪对各种元素的核质量精确测定后，就可方便的利用质量亏损计算出不同核的结合能3.只要有质量亏损，就一定会释放能量。历年真题选项：一个质子和一个中子结合成氘核，一定会释放出能量(该反应发生质量亏损，因此一定放能)?核子平均质量：原子核中质子数与中子数之和称为核子数。原子核质量与其核子数之比称为核子平均质量。1.轻核聚变/重核裂变成更稳定的新核（中等核），由于向外释放了能量，质量发生了亏损，因此产生新核的核子平均质量小于原来核的核子平均质量，即单位核子的结合能。2.聚变释放能量更多，因为轻核比重核的核子平均质量更大,轻核聚变时产生的质量亏损更大,平均每个核子释收的核能也就更多。?核子平均质量曲线/单位核子的结合能曲线由质量亏损概念引入核子平均质量曲线，再由质能关系推出单位核子的结合能曲线研究表明原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。不同元素原子核的核子的平均质量不同。其与原子序数Z的关系称为核子的平均质量曲线。如果原子序数较大的重核裂变成原子序数小一些的核/原子序数很小的轻核聚变成一个原子序数大些的核，由于反应前后核子数不变，都会有质量亏损而释放出巨大的核能。?比结合能/平均结合能：把原子核分散成核子时，外界所必须对每个核子做功的平均值。为了便于对不同原子核的结合能进行比较，往往采用核子的比结合能。比结合能的大小可表征原子核稳定的程度。对质量数相同的不同原子核比结合能比较，往往通过对包含该两个原子核的反应的能量变化进行间接推测。例题。原子核的比结合能原子核的比结合能解：β衰变过程中释放能量，说明两种原子核的比结合能是不同的。Ba核更稳定，所以比结合能更大比结合能↑原子核中核子结合的越紧密牢固，原子核越难分开而越稳定（比结合能越大，平均每个核子质量亏损越大即牺牲自己质量来“贡献”的结合能越多）Ps1：比结合能小（不稳定）的原子核分解成比结合能大（稳定）的原子核时有质量亏损，要向外放出能量比结合能越大越稳定，新核比结合能大。Ps2：比结合能和结合能间不是简单的线性数量关系。例:比结合能例:比结合能=书本例题已知中子质量mn=1.6749×kg，质子质量mp=1.6726×kg，氘核的质量mD=3.3436×kg，求氘核的比结合能。【引自高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5】解:单个质子与中子质量之和为mp+mn=(1.6726+1.6749)×kg=3.3475×kg这个数值与氘核质量之差(mp+mn)-mD=(3.3475-3.3436)×kg=0.0039×kg与这个质量差相对应的能量为=0.0039××(3.00×)2J=3.51×J在核物理中，能量单位常用电子伏特:1eV=1.60×J，?比结合能曲线比结合能曲线两边低中间高，比结合能大约在6MeV∽9MeV内变化。?由单个核子所组成的氢核，其结合能为0?质量数20的核，比结合能变化比较复杂（有明显涨落,出现了几个极大值）：4He(7.07MeV)、8Be、12C(7.68MeV)、16O(7.98MeV)、20Ne。相反,锂(5.33MeV)和重氢(1.11MeV)比结合能很小。?质量数为50∽60的中等原子核,比结合能变化不大,平均≈常数(8.6MeV)?中等质量数的原子核的结合能近似与质量数成正比。?质量数为56的Fe，位于拐点处,比结合能8.79MeV,达到极大值。平均/单位核子放出的E最多，最稳定。?质量数再增大,比结合能平缓下降,铀核以后降至7.6MeV左右。?题型①β衰变，比较此反应中两重核的比结合能?质量数相同，所以这种情况无法根据比结合能曲线图得到结果。只能根据衰变性质（生成物更加稳定因此比结合能相对大），或根据反应的能量变化（衰变反应都是放能反应∴生成物结合能更大。又∵两核质量数即核子数相同∴生成的新核比结合能更大）②两个核结合成核时能量变化?这种情况看图看不太出，所以干脆直接用结论，两个核结合成核属于核聚变反应，因此释放能量③由图可知，核的比结合能约为7MeV?结合能E=4×7=28MeV对比核子平均质量曲线比结合能曲线不同角度从核子平均质量角度,当核反应后原子核的核子平均质量反应前原子核的核子平均质量时,反应过程中就会有质量亏损。反应前后核子平均质量相差越大,原子核的质量亏损就越大,该反应释放的核能也就越多。从核子比结合能角度,若核子的比结合能越大,表示该原子核在形成过程中每个核子平均释放的能量越多,各个核子平均亏损的质量也就越多,因反应前后核子数不变,则反应后形成的该原子核的核子平均质量就越小,即该原子核也越稳定统一根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小总结利用核子的平均质量曲线和比结合能曲线都能揭示在重核裂变/轻核聚变的过程中,因原子核发生质量亏损而释放出巨大的核能。两图都可以得出核能释放的两种途径为重核裂变与轻核聚变。Ps：若核反应过程中,原子核的质量出现盈余,该核反应则需要从外界吸收一定的能量才能实现?实例分析:★★★★★2020年河南省六市高三第一次联合调研检测理科综合能力测试例题原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F。A.重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B.较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量C.较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大D.A和B聚合成C的过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和解:F裂变成D、E过程中,A项.重核F比结合能小于D与E比结合能,故会产生质量亏损,产生较大能量D、E聚合成F过程中，B项.较重的核D与E的比结合能大于F的比结合能,故会吸收较大能量轻核A、B聚合成C过程中，C项.放出大量的热,质量有亏损,核子数不变,故核子平均质量变小。D项.C比结合能大于A与B比结合能,但核子数等于A和B的总核子数,C的结合能大于A、B的结合能之和【结合能的比较?通过比结合能和核子数综合分析】?结合能的比较?通过该核反应的已知/易知能量变化例题核聚变，和的结合能之和大于的结合能（判断正误）解：核反应后释放能量,因此反应物结合能小于生成物结合能。又∵中子结合能为0,∴反应物结合能之和小于He结合能四、质能方程①E=m·物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系Em(E↑m↑)1.由质能方程可知，物体的能量发生变化时，物体的质量也相应变化2.根据此公式可计算核反应中释放的核能3.根据此公式，同时结合能量守恒定律即可通过变化的能量?E来求解例题：质量为m1、速度大小为v0的原子核,与一个质量为m2的静止原子核相撞,形成一个处于激发态的新核Be,新核辐射光子后跃迁到基态。请求出处于激发态新核的速度大小v1和形成激发态新核过程中增加的质量?m。(已知真空中光速为c,不考虑相对论效应)解：①根据动量守恒定律有m1v0(m1+m2)v1,解得v1②增加的核能,由能量守恒定律得m1v02=?E+(m1+m2)v12,解得?m=核子结合成原子核/聚变时，一定要释放核能。例:一个质子和一个中子结合成氘核，因为是聚变反应，所以一定会释放能量原子核的质量<组成原子核的全部核子质量的总和，差额?m称为质量亏损，与此差额对应的能量Δm就是核结合能。例:4个中子和3个质子结合成锂原子,=4mn+3mp-mLi,核结合能E=(4mn+3mp-mLi)·，核比结合能=·(4mn+3mp-mLi)·原子核分解成核子/裂变时，要吸收一定的能量，相应的质量增加，吸收的能量为例:α衰变2?m=2m1+2m2-m3,再使用例题质量m0、速度v0的中子打进静止、质量m1的原子核，形成处于激发态的新核；新核辐射光子后跃迁到基态，求整个过程中由于质量亏损释放的核能?E。(已知真空光速c、原子核的质量为m2)解：质量亏损?m=m1+m0-m2，根据质能方程?E=?mc2，解得?E=(m1+m0-m2)·c2变式1:氘核比结合能为E1;氚核比结合能为E2;氦核为E3,则上述反应释放的能量可表示为？设氘核质量mD,氚核质量mK。由比结合能定义知E1;E2；E3又∵?E=（mD+mK-2mn-mα）∴?E=3E3-3E2-2E1变式2静止铀核放出一个α粒子变成钍核，设该核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能，求该核反应中的质量亏损。(已知α粒子动能Ek1、真空光速c)解:衰变过程系统动量守恒,以α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:pHe-pTh=0∵α粒子的质量数为4,钍核的质量数为234∴mv=mv’，解得钍核的速度大小v’=v，又∵Ek=mv2=mv·v=v∴EkT=Ek1，由动能表达式知释放的总能量?E=Ek1+EkTh=Ek1+Ek1=Ek1由质能方程知释放总能?E=?mc2∴?E?mc2Ek1，解得?m=五、核反应方程式:原子核受其他粒子(包括γ光子)轰击产生新核的过程称为核反应1.⑴常见粒子:质子，氘核，氚核，中子，电子，正电子，α粒子，β粒子⑵基本粒子符号：A：质量数Z：质子数N：中子数（N=A-Z）Ps1:电荷数=质子数Z=原子序数；质量数A=核子数例题原子物理中质子数和中子数互换的原子核称为镜像核，的镜像核为(镜像核元素符号为X)解:或，要搞清三个数之间的位置及联系。Ps2:核电荷数为0的一定是中子；质量数为0的可能是正电子或负电子2.核反应不可逆，故只能书写“?”来表示方向(生成物的确定方法)3.?什么都要守恒，分析/书写陌生核反应时要计算时是否质量数、质子数守恒。?当题目给了一个挖去某生成物反应物的陌生核反应方程式让你填空时，也可以运用守恒逆推计算例题恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”，请完成“氦燃烧”的核反应方程:γ解:根据质量数质子数守恒，得知为?核反应也满足动量守恒定律，做题时可以直接使用。例题：锂核是不稳定的,它会分裂成一个α粒子和一个质子,同时释放一个γ光子。一个静止的分裂时释放出质子的动量大小为p1,α粒子的动量大小为p2,γ光子与α粒子运动方向相同,求γ光子的波长λ。(已知普朗克常量h)解：设γ光子动量大小为p，由动量守恒定律0p1-p2-p，又∵λ,解得λ4.不用化到最简，生成物和反应物共有的物质不用约(异于化学方程式)5.核方程式不局限于仅能表示某一反应，即整个过程中发生的所有核反应都可以用一个“合成”的总核反应方程来表示例题（本题第二部分见下文）快中子反应堆是一种一边消耗核反应材料一边生产核反应材料的反应堆，简称快堆。快堆用钚-239()作燃料，在堆心燃料钚-239的外围再生区里放置铀-238()。钚-239发生裂变反应时放出来的快中子，被装在外围再生区的铀-238吸收，变为铀-239()，铀-239经过几次衰变后转化为钚-239。可实现核反应材料的增殖，根据快堆原理，请写出铀-238转变为钚-239过程的表达式解:①铀-238变为铀-239的反应方程为；②铀-239经过几次衰变后转化为钚-239的反应方程为；∴全过程反应方程为?各类核反应汇总（哪些是聚变哪些是人工核转变一定要仔细区分，考题会直接考辨析）A.放射性衰变：由一个反应物自发进行[α衰变生成，β衰变生成]例:B.重核裂变原子弹（反应物和生成物中的中子不可约，反应一定要准确牢记）（反应物还有一个中子，算质量数时不可忽略）哈恩【德】、迈特纳【奥】、弗里什【奥】发现铀核裂变现象。C.轻核聚变氢弹（准确牢记，和重核裂变一起会被直接考察）太阳内部或者【人造太阳】D.人工转变：用高能粒子轰击靶核产生另一种新核的反应过程（原子核除了衰变这种自发性变化，其实还可以人工控制）卢瑟福----质子（不是轻核聚变）<人类历史上第一次原子核的人工转变>查德威克--中子居里夫妇--人工放射性同位素（同时发现正电子）E.正电子&电子的湮灭反应：放射性同位素衰变时释放的一个正电子遇到一个电子后，两个静止状态的正负电子湮灭产生一对方向相反的光子，根据质能方程得2m=2E，即m=E∴湮灭过程中产生的一个光子能量为m六、衰变Radioactivedecay:不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子&能量后，可变得较稳定∵是向稳定变化∴所有的衰变反应都会放出能量。拿到一个陌生核反应，首先分析是否是衰变反应。?辐射:这些粒子/能量(以电磁波方式射出)。由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒子、γ射线或中子。1.两种衰变α衰变β衰变中子-质子转变方程式中子数减少2典例衰变实质2两个中子和两个质子整体从原子核内分裂出来中子转变为质子和电子(考试题目中谁转变成谁看清楚)衰变原因2中子和2质子易紧密结合成整体从较大核中射出来弱力/弱相互作用引起不稳定的多中子原子核的破裂规律①自发,核电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒[代数和=0]②原子核内有的发生α衰变，有的发生β衰变，反正不能同时发生③原子核衰变过程中，系统只存在内力，所以系统遵循能量守恒定律和动量守恒定律∴放出的能量一般全部转换为衰变生成的新粒高中物理35原创资料---后记部分原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy引言作为选修部分的物理3-5章节，笔者认为本章与高中物理其他章节最大的不同源于其考法和知识性质。物理它注重的是逻辑思维和公式计算，因此相比而言物理3-5和3-3，尤其3-5，从学科能力上来讲更加偏向于文科。3-5介绍的高中微观世界理论包括考试考法、对学生的要求，都仅停留于对基础知识的直接记忆以及部分公式的实际解题运用，无需频繁使用逻辑思考进行理解。也正是基于3-5章节的种种特性，才为这篇资料提供了最终按预期编完的可能。作为高三毕业班的学生，我当时编这份物理资料的初衷，是源于课本内容、上课笔记和本章对应参考书的内容这三种知识体系彼此间存在的差异而萌生出一种完美主义---结合考纲要求和历年真题考向将它们融合成一个统一、全面、最合理的知识体系：即把各自内容呈现等基础性质功用的优缺点做到互补、互相填充彼此间存在的不同类型与不同方面的知识漏洞，同时为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知识点、将重点强调标记等处理。融合成的新知识体系，不仅知识层面是现有3-5资料中最为丰富的，而且也是功能最强大、知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭借自己的努力打造出了一个自认近乎完美、最为合理的高中物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推导依据和主线框架；不同于传统资料将不同知识点僵硬的独立呈现，本资料部分章节做到了从一个基础知识点为起点通过推导的方式(?)来一步步得到其他理论知识、构造出知识间的联系，甚至部分内容做到知识堆砌等等。除此之外，通过亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平时错题中的典型中难题，尽可能对每个知识点补充上对应例题。这里的例题格式被统一化了，但按题型作用可分为三种：·第一种[原题]：一些难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不呈现)通过其中公式的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忆和全面理解，同时培养起必要的解题能力和知识理解、公式运用能力。·第二种[组合题]：在海量卷子中通过集中统计和筛选后汇编了：①该知识点几乎所有的考点、考法/问法和考向。②该考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形式③该装置配图、理论图像在卷子上曾出过的几乎所有的样子/类型。通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题，一方面精准抓住了该知识点所有考点，不重不漏、存难弃易，提升效率、节约刷题时间的同时，还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分；另一方面通过系统的罗列来拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并多维提升拿分能力的作用。·第三种[历年真题汇编]：本质上也属于例题，但该模块叫做“历年例题汇编”。?（其中真题都为选择题的选项：如果本来就是错误会标×，并说明错误原因；正确的则省略了√，但若有必要也会做一定的解释说明）。之所以必须要有这个模块，有以下两方面的原因。?①一个是因为较为生僻的一些知识点，就例如物质波和显微镜，在平时课堂中一带而过的这些内容也会出成考点；同时常见考点的几个冷门细节也会因为学生的不在意往往死一大片。为此我特意翻了以前的课本，追根溯源的把很多生僻冷门的基础知识也做了补充说明，但至于是否会出成考试选项谁也说不准。为了防止有些读者直接跳过，我对这些考频极低的知识点也补充了曾经出过的历年真题，放在知识点对应的位置上作为例题，希望在引起大家重视的同时能对这类考点做到稳拿分。②另一个原因说来话长，某种程度上类似于一篇关于学业成绩问题的小论文。所以我决定在后记部分花大篇幅书写，希望通过目前这个平台这个机会来向广大教师读者发表学生就此事的看法，我会以化学学科为例来仔细阐明我的这个观点，因为这个现象个认为在化学试卷中会更加常见。同时至于学生读者，有兴趣的同学也可以来看看，这篇小“论文”详细分析了为什么有些学生平时小考成绩总会不理想，这是我作为学长这些年总结出的亲身经验以及通过多方渠道所领悟出的一些道理。这份资料初稿成型于今年五一节，高考结束后充裕的时间允许我开始继续完善这份资料，除了各个细节的改进外，我还亲自刷了全国各地的各级模拟卷，从理综卷到专题卷等逐题突破，为更多的考点附上了对应的例题；同时还回归课本，凭借刷题的题感综合考纲分析筛选后补充了平时易忽略但大概率会出成考试选项的内容，其中例如核反应堆虽然考频极低，可是但凡出题就会考反应堆很细节的理论知识，因此才详细的补充了核反应堆的装置解析、理论知识、历年真题等部分；同时对于一些出现在书本小字或浏览环节的不太可能考的，但是可能会涉及考点理解或者单纯就是有必要作为补充知识了解的内容，资料中也进行了补充，例如几种显微镜的重点理论知识汇编，这些内容在资料中通常为灰色字体以表示重要程度低…这份资料的完善版本还有很多其他3-5章节资料没有的优点和无法比拟的功能，在此不再赘述，但必须介绍一下本资料彩色版本所独有的功能---颜色索引法(详情见下页)。所以综合上述引言的各方面就可以看出这份资料和市面上辅导书不同之处就有这么一点：市面上出版的几乎所有辅导书单抓重点知识的呈现而忽略低得分率冷僻考点的补充；而市场上卖的套卷则只有大部分考点的汇总，却缺乏配套的知识体系即辅导书所独有的功用。因此我这份资料编辑的理念，就是希望剔除简单基础知识点的精编知识体系，能在保持重难点及生僻内容的全面性同时，还能和考点对应的低得分率难题有机融合在一起，换句话说就是把辅导书和套卷独有的功能合在一起了，同时原创的新知识体系以及例题的针对性和对应匹配度都是其他任何资料难以相媲美的。通过这份资料，知识能够掌握的更系统全面、解题能力能够更加高效的提升。这份资料另一个特别之处在于，它是出于一位两个月前在读高中生之手。从学生的正向角度赋予了这份资料独一无二的性质和功能---直接对初学及复习时校方学习资料的自身不足进行符合学生阶级实时情况的完善以及升级，同时也能让教师读者看到学生对这些内容的实际掌握效果从而进行后续的教育方式的改进和教研能力的提高。以提升解题能力和得分率为主、呈现出知识体系及精编内容以查漏补缺为辅，彻底解决高中物理3-5章节的复习及应试需求，这就是我创造这份资料的核心理念。因此任何想和我进行学术合作的伙伴，无论你们是什么样的合作目的及需求，只有建立在我这个理念的基础上我们才能继续往下进行。这份资料目前我单方面的合作需求就是进一步补充考点对应的例题，因为新卷新题层出不穷，我只是尽可能的将2020年8月之前的大部分题目有过研究，因此总会有遗漏的旧题以及合适的新题等待补充。但是由于我本人马上就要开始大学的学习科研生活，因此无法再像当初这样时刻待命，我需要一些有条件又有意愿的同伴来帮我一起将这份资料变的更完美。同时不仅仅是这篇物理资料，我还在假期时间编辑了数学几个重要章节的资料，具体介绍了我高中时代对数学向量、基本不等式等章节研究出的二级结论和总结出的解题技巧；同时我也编了关于英语作文、谚语、语法以及化学的资料，具体内容详见它们的引言；还有将来我所选择的药物化学专业，学习之余我也会尽可能编一些对大家有用处的资料。所有我编的资源都会公开共享且供大家免费下载，这些资料都会在每年的寒暑假陆陆续续的发在我的微信公众号“药大昆山玉”里面，同时也会上传到多个国内知名资源网。作为一个学生，当然资料编辑中难免还会存在少量学术问题和笔误，欢迎各位在任何时间与我私聊，感激之余我会及时修正错误；想要与我学术交流、寻求合作、提出改进建议或者单纯就是寻求帮助，都可通过公众号加一下私聊方式，随时保持联系；如有侵犯版权请结合证据如实与我私信。希望各位读者在阅读这份资料的同时，也能帮我做一个宣传，我希望历时数月的心血之作能被广泛流传，让更多需要帮助的、热爱学习的人接触到从而受益。最后我在此表示由衷的感谢，谢谢各位对我能力的信任和对我资料的支持。祝各位学生读者学业有成、步步高升、3-5稳拿满分！祝教师读者能够在资料中找到灵感、通过这份资料的辅助减轻教学压力、提高教学效率、提升学生物理能力！注1：本资料配套教材是04版实验教科书旧教材，仅供目前在读高二高三学生使用；使用新教材的下几届学生请使用以我账号“33号药剂师”为名原创的[物理选修三版本]。选修三新教材保留了3-5大部分内容，并补充了原3-3知识。因此3-5和选修三两个版本会有大部分内容完全相同，这部分就是新老教材共有的3-5内容。在上传资源网站的时候请审核员仔细辨认①上传资源的用户账号名字但凡不是“33号药剂师”的都是盗版我这份原创资料的;②关于物理我只上传物理3-5及选修三两个文件夹。注2：原3-5大题目现在考法改变：都被出成选择题。但没有影响，本资料中大多数例题的形式都经过改编，有些被我改成大题或判断题的原来也是一道全国理综卷上的选择题，所以面对考法向全国卷的靠拢，本资料例题不受影响，而本来就是全国卷考生的同样也不会受此影响。其考察的根本考点和解题能力都是差不多甚至完全一样的。注3：我的所有资料皆为原创，上传到多个知名资源网站后全部可免费下载，但不得侵犯版权：下载后可以自作修改或截取片段后在注明出处的前提下免费上传网络，但请不要以VIP会员或收费等谋利方式上传网络；任何想通过我这份免费资料去私自谋利以及宣传名声的做法，我将联合版权向侵权方依法追究法律责任。1.我的所有文档仅供免费学习交流，严禁通过任何渠道进行任何形式的谋利行为。2.转载、复印等请注明出处，且必须以完整、免费、公开的形式呈现。注4：某些学校打印机装备旧版word，因此本资料中某些字体将会被旧版word里的其他字体取代，从而同时导致字体不适、格式混乱和图片移位。因此想打印此文件的校方请在打印前和PDF版文件进行对比，尽量将格式改成PDF中呈现的标准版本，只要格式回归我的标准版本，那么字体被调换就也不存在影响，图片和插入框也就都在适合位置。颜色索引法:本资料中对不同知识层面和性质的内容进行了多色区分标记，按色寻文即为该标记法的索引功能使用法。使用说明：这个索引法只是用来找读者想要的那类信息的，不是读者在阅读的时候去想这个颜色是啥意思、代表了啥内容，不是这样使用的。颜色索引法之所以叫索引法不叫区分法，就是因为它的功能只是作为一个特殊的标记，便于读者寻找对应的信息。比方说红色代表公式，那我们如果想考前专门背这个章节的公式，那就可以直接找红色的字体。所以我才要对每种标记的颜色做详细且方便记忆的解释，即什么颜色代表什么。你要看“变量相对关系”这类知识就可以在索引法表格中找哪个颜色代表了这个内容，你发现蓝色专门代表这类你需要了解的内容，那就专门找蓝色的字体就行了，高效且节约时间。这个索引法是我这份资料区别于其他资料的很大的不同，颜色是这篇资料的核心，索引的价值就在于可以在数万字中快速高效的找到我们要的信息。考虑到颜色太多可能会眼花缭乱，因此我已经尽量把颜色控制在那9个里面了，如果再多那又要更花了，如果少那可索引的信息就少了，同时再结合美观和效率，综合研发了我这个颜色索引法以及下面那个对应表。颜色索引法各颜色所对应信息汇编表红色—公式、关系式（内容重复或做为理论推导所用到的公式不标红）棕色—对公式的补充说明：①公式适用条件②公式中物理量含义及相互关系③公式的推导蓝色—变量与物理量间关系(其中一个变量增大/减小,另一个与之相关的物理量怎么变化)紫色—例①例子②例题③例题中的代值运算金色—①重要内容的强调1②表格信息③物理量的单位藏青—重要内容的强调2绿色—①某条件下的特殊情况②多个并列情况③重要实验操作灰色—非考点类的书本知识补充/课外合理拓展橘色—物理学史实原题及原创组合题引用选项的原题目来源、非原创图片的引用参考资料名称汇总2020年山东省枣庄市滕州一中高考物理模拟试卷；苏北三市(徐州、淮安、连云港)2019届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研（一）；河南名校（四校）线上联考-理综；南京市2019届高三第三次模拟考试；2020届江苏省南京市、盐城市高三年级第二次模拟考试；苏州市2019届高三调研测试；南京市、盐城市2019届高三第二次模拟考试；2020年北京市高考适应性测试；2020年安徽省名校联考高考物理冲刺试卷；扬州市2019届高三第一学期期末测试；南京市、盐城市2020届高三年级第二次模拟考试卷；扬州市2018届高三第一学期期末测试；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三联考；南通市、泰州市2017届高三第一次调研测试；常州市2019届高三第一次模拟考试；镇江市2019届高三第一学期期末考试；南京市2017届高三第三次模拟考试；2020全国百强名校高三理科综合试题；南京市、盐城市2017届高三第一次模拟考试；南通市泰州市2018届高三第一次调研测试；徐州市、连云港市、宿迁市2017届高三第三次模拟考试；南京市、盐城市2018届高三第一次模拟考试；胶州一中2020届高三3月份月考试题；江苏省2020届高三年级物理冲刺卷（一）；苏州市2019届高三期初调研测试；盐城市2019届高三第三次模拟考试；南京市2019届高三学情调研测试；苏州市2018届高三调研测试；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第三次调研测试；无锡市2019届高三第一学期期末考试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；2020年华师一高三理科四调综合训练理综合卷；安徽省江南十校2020届高三综合素质测试理科综合试题；安徽六校教育研究会2020届高三第二次素质测试理综试题(1)；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(一)；南京市、盐城市2017届高三第二次模拟考试；盐城市2017届高三第三次模拟考试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研(二)；无锡市2018届高三第一学期期末考试；2020年深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试——理综试题；南京市、盐城2018届高三第二次模拟考试；扬州市2017届高三第一学期期末测试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；秦州市2019届高三第一学期期末测试；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2018届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第三次调研测试；2020届江苏省七市高三下学期第二次调研考试物理试题；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(二)；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合答案；南通、扬州、泰州、淮安四市2017届高三第三次模拟考试；2020年河南省六市高三第一次联合调研监测理综物理试题；南京市、盐城市2019届高三第一次模拟考试；南通市,秦州市2019届高三第一次调研测试；南京市2018届高三第三次模拟考试；盐城市2018届高三第三次模拟考试；江苏省盐城市2020届高三第四次模拟考试注：部分知识内容来自《高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5》物理3-5章节综述：1.能量守恒定律、动量守恒定律、波粒二象性在宏观世界和微观世界同样适用(原子核衰变)2.牛顿运动定律只适用于低速宏观物体(所以在本资料各章节理论和实验研究中均不适用)3.量子力学和狭义相对论表明，经典力学不适用于微观、高速粒子4.经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征。(目前就考这两个“无法解释”，只是说法灵活在变，所以重点记住“稳定性”、“分立”这两个高频词，考试时变通即可)5.但凡涉及到原子核内部的考试选项都是错。因为高中物理并未提及(例如半衰期和放射性的物化变化)资料标记说明1.V体积v速度ν频率2.C电荷量库仑c光速3.P功率p动量4.?---实验故障分析5.?---题型6.★---重点7.?---①步骤推导②看到前面的该联想出后面的8.?---知识推导9.?---等价为10.Ps:---注/补充说明11.F1/F2/F3---方法一/法二/法三12.A&B---AB之间的对比物理3-5章节[本资料]重点知识目录1.物体辐射?绝对黑体?黑体辐射2.经典粒子、经典波、概率波?波粒二象性①光的波粒二象性②实验基础、证明性质的实例?物质波①波长②频率③性质3.光⑴光谱①光谱分类及各类光谱理论重点②特征光谱③氢原子光谱⑵光子①能量②动量③数目④光束动量⑤涉及光子的核反应⑥光量子&能量子⑶光强⑷光电效应①现象、意义②光电效应实验③研究思路④瞬时性⑤理论要点汇编Ⅰ.光子&光电子&光电流?饱和光电流Ⅱ.逸出功?截止频率?遏制电压Ⅲ.光电子动能?光电子初动能?光电子最大初动能⑸不可见光及电磁波显微镜紫外线照射锌板实验光电效应重要图像详析及例题多光子光电效应题量子力学考点汇编《高中物理选修35重难点汇编及例题库》【A3横向彩色打印版】包含35章节知识梳理及重难点汇总(附考点对应例题)、易混淆难点分类及对比、本章所有公式与核方程式大全(附部分公式理论推导+对应知识概述)、部分知识书本追根溯源/课外合理拓展原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy(杨踪远);责任编辑：编辑日期:2020.5.1-5.4；2020.7.18-9.12于江苏省苏州市昆山市注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究刑事责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。微信公众号：药大昆山玉物体辐射：一切物体都在辐射电磁波。（∵该辐射与物体温度有关∴叫热辐射）?热辐射：室温下物体热辐射主成分为波长较长的电磁波，无法引起人类视觉。温度↑热辐射中波长较短的成分↑。例:不断加热的铁块依次呈现为：暗红→赤红→橘红→黄白色大部分物体在产生热辐射的同时其表面还吸收和反射外界射来的电磁波。①但不同物体吸收和反射电磁波的能力不同。例:有些物体吸收强、反射能力弱,因此在常温环境光照射下显黑②常温下看到的物体颜色源于反射光(颜色仅仅是物体反射出的光的频率在我们眼中的表现)∴要想看见颜色就要求该物体必须能反射/自己发出光线例:纯净的空气无色是因为它不反射光线某些物体(绝对黑体)无法发生反射入射电磁波，只能且能够完全吸收各种波长的入射电磁波?绝对/理想黑体[简称黑体]:是实际物体的理想化模型。(不一定是黑色/纯黑的)例:炼丹炉①会吸收任何照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射②会向外辐射电磁波(黑体不反射任何外界电磁波，但向外发射自身产生的电磁波)历年真题选项:黑体的热辐射就是反射外来的电磁波(×,首先黑体不反射电磁波，其次黑体的热辐射是它吸收外界照来的电磁辐射后转化来的，然后再释放出去。这里面有一个转化加工的过程)?黑体辐射:其光谱特征/电磁辐射/电磁波强度按波长分布只与黑体的温度有关，与材料种类及表面状况无关。(实验表明一般材料物质辐射的电磁波情况取决于温度、材料种类及表面状况，而仅与温度有关的黑体反映出的具有普遍意义的客观规律使黑体辐射成为研究热辐射规律时的重点)1.普朗克通过提出能量子假说成功的解释了黑体热辐射规律2.冶金技术根据辐射强度、波长分布和辐射体温度关系，就可通过钢水实时光谱推知任意时刻钢水温度,因此冶金工业的需求推动了黑体辐射的研究。黑体辐射实验、实验规律(强度-波长曲线)外界电磁波从空腔壁上唯一一个小孔射入，若在空腔内表面发生反射和吸收后最终无法从空腔射出，该小孔则成为了一个绝对黑体。使空腔温度逐渐升高，小孔则变成不同温度下的黑体，从小孔朝外射出的辐射就是黑体辐射。经分光及热电偶测出其辐射的电磁波强度按波长的分布曲线经典粒子：1.定义：有一定的空间大小、质量，都遵守牛顿运动定律，有些还具有电荷，2.特征：可追踪，任意时刻可确定位置、速度、在时空中的确定的轨迹经典波：具有频率和波长（时空的周期性）概率波：微观粒子到达屏幕某个区域的概率可通过波动规律来确定Ps：并不是所有的电磁波都有概率性波粒二象性表现规律光波动性光粒子性（光子）实验基础干涉、衍射、偏正光电效应、黑体辐射、康普顿效应重点内容光是概率波，在空间各处出现的可能性大小(概率)，要用波动规律来描述当光同物质发生作用的时候，这种作用是一份一份的进行(不连续)相较于宏观光的波动性不同于宏观观念的波光子不同于宏观观念的粒子数量角度大量的光子在传播时易表现为光波动性少量/单个光子容易显示出光粒子性传播与作用角度光在传播过程中往往表现出波动性光在与物质发生作用时往往表现粒子性对立&统一:质能方程E=m·粒子性p=m·cE=p·c波动性ε=h·νh=p·λ推导形式?:波粒二象性c=λ·ν推导形式?:相对论规定一定质量对应一定能量E=m·单个光子能量=h·v,联立求得光子的相对论质量m=类比其他粒子动量等于质量与速度乘积,得p=m·c=c=结合c=λ·ν联立得h=p·λ波长↑波动性↑(λ↑ν↓)频率↑粒子性↑(λ↓ν↑)1.两性此消彼长:有时P明显表现粒子性，可用实验证明；有时λ明显表现波动性2.光子说不否定波动说ε=h·ν=【ν和λ就是波的概念】3.光的波动性和粒子性两者并非孤立，而是一个有机的统一体，可相容4.波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面、不同属性，因此无法仅用其中某个性质去说明光的一切行为5.波和粒子在宏观世界无法统一，而在微观世界却是可以统一。Ps：光的波动性是光子本身固有属性,而不是源于光子间的相互作用。实验:将光源调弱到前个光子已到达屏幕才开始发射下个光子的程度,就可排除“长江后浪推前浪”的可能(细节见书)物质波/德布罗意波德布罗意假设：一切物体均有波粒二象性，任何运动着的物体都有一种波与之对应历年真题选项：(蓝字部分)①飞行中的子弹、火箭、星球以及星球上的每个人，都是波且都具有波动性，只不过它们动量太大导致波长过小、波动图景太难观察(∵宏观物体质量足够大∴宏观物体的波动性不明显，主要体现为粒子性)②同时在微观领域中，正是因为波粒二象性，使得微观粒子包括各种原子内运行的电子、电子束都具有波动性，不会沿着经典力学描述下的轨道运动1.史实⑴.德布罗意提出了物质波的概念⑵.劳厄以狭缝线度够小的晶体内部排列规则的物质微粒作为衍射光栅来检验伦琴射线的波动性、证明其为波长十分之几纳米的电磁波⑶.汤姆孙以电子束通过铝箔/晶体晶格光栅产生的衍射图样证实了物质波的存在。(百伏电压加速的电子德布罗意波长≈0.12nm,与伦琴射线波长数量级相近，因此才有观察到电子波动性的可能;电束衍射实验由戴维孙和汤姆孙同年分别完成)2.波长：λ【p动量；h普朗克常量】3.频率:v物质波实验中给粒子加速:速度v↑p↑?λ↓此时影像变小、难以捕捉，越观察不到现象。4.对比：但若不加速，粒子四处运动，导致找不到其位置∴必须加速电镜给粒子加速：速度v↑p↑?λ↓此时粒子波长变短，轮廓更清晰，避免了波的干涉和衍射现象，提高了分辨率，可以观察更小尺寸物体5.性质：①概率波，体现为该物质在空间出现的概率大小不一样（空间中某点某时刻可能岀现的概率的大小受波动规律的支配）②物质波是物质表现的一个方面，不存在传播速度的问题③但可用波的规律来描述，不过有别于常规宏观的机械波和电磁波例题如图所示是利用金属晶格(大小约m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样,则下列说法正确的是（）(已知电子质量m=9.1×kg,电量e=1.6×C,初速度为0,加速电压U=1.0×V,普朗克常量h=6.63×J·s)A.物质波是一种概率波B.物质波和电磁波一样,在真空中传播的速度为光速cC.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=1.2×m解：AC。AB选项见物质波性质的整理；C项，由λ、p知λ=，由光电效应方程知Ek=Ue，∴λ=。将数值代入可得电子束的德布罗意波的波长约为λ=1.2×m，C项正确证明该性质或利用该性质工作的考点类实例汇编：粒子性①β射线在云室中高速运动时，留下的径迹又细又直。{补充:低速β粒子则现象相反---轨迹短粗且弯曲}②康普顿效应：在石墨对X射线散射时，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子,则光子动量减小,能量减少，根据h=λ·p，部分X射线的散射光波长变长的现象?光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用导致传播方向改变的现象③通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像④光电效应⑤紫外线照射锌板⑥分子动理论解释气体压强⑦光镊技术：光接触物体后会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小物体(细胞)发生无损移动波动性①电子束具有波动性，通过双缝实验装置形成干涉图样、通过铝箔形成电子的衍射图样；（电子显微镜就是通过电子束工作来观察物质的微观结构，是为了避免波动性）②利用慢中子衍射来研究晶体的结构；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明了中子有波动性波粒二象性①光子说②康普顿效应?微观粒子光子、质子、电子都具有能量、动量、波粒二象性光A牛顿-----光粒子性：实物颗粒干涉-光栅实验:波峰波谷相结合(只有显示波动性的狭缝/障碍物线度足够小才能发生明显的干涉和衍射)B惠更斯---光波动性衍射:1.波长↓分辨率↑观察的越清晰,即可减少衍射现象2.当波长远大于障碍物，可越过障碍物继续传动偏正:只有一个方向的光能被看见C爱因斯坦-新光粒子性：一份一份的能量，不会代数相加（积累），也不会储存能量。紫外线照射锌板（需对验电器基础知识有较强掌握）【实验原理】紫外线所带能量足够大，故Zn原子吸收紫外线后就会释放电子。而其他光能量不够大，尽管长时间照射/凸透镜汇聚/激光器发射等等各种操作，都不会发生光电效应，因为能量不会积累，粒子中电子会振动以散失能量。所以只有光能量大到ε≥W0时才能使电子一次性逃离【实验意义】该实验表明光具有粒子性。历年真题选项：该实验(紫外线照射锌板)表明光是一种波/一种电磁波(×)【实验目的】证明紫外线光频率大于锌的极限频率，在锌板上发生了光电效应。【实验器材】锌板、电磁波γ射线/强光灯(紫外灯/弧光灯)、验电器(实验观察对象为其指针/铝箔张角)【实验现象】（这些实验很难在实验室做出来，请认真看书上的演示实验）{题目常见情况一}与锌板相连的验电器原来不带电?紫外光照射后用带负电的橡胶棒接触锌板，验电器箔片张角减小，说明锌板和验电器都带正电。{情况二}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是张开的，紫外线灯照后张角变大?验电器的指针/铝箔原来带正电{情况三}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是闭合的，紫外线灯照后指针/铝箔张开了?原来带正电(同情况二)例题在演示光电效应的实验中用弧光灯发出的紫外光照射锌板，发现与锌板导线相连接的验电器指针/铝箔改变了原来的闭合状态，张开一个角度，则A.指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.增强弧光灯的发光强度，指针/铝箔张角会增大C.若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器指针一定会变得更大D.用可见光/红外光/γ射线/无线电波照射锌板都不能使验电器指针变大解:A.光电效应与光照射时间无关，所以指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.紫外光越强，单位时间内逸出的光电子数目越多，则带电量越大，所以验电器的指针偏转越大C.若由于红光的频率比紫外线的频率小，紫外线照射锌板时能发生光电效应，但红光照射锌板时不一定能发生光电效应，所以改用激光器发出的红光照射锌板不一定会使验电器的指针张角变大D.紫外线的频率大于可见光、红外线和无线电波，但是小于γ射线的频率。因紫外光照射锌板能产生光电效应,故用γ射线照射锌板也能发生光电效应,使验电器张开?显微镜{扫描隧道显微镜为拓展内容}1.历年考试选项真题汇编：①用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高(波长越短，显微镜分辨率越高)②质子&电子各种变量情况下的对比汇编：动能相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短(由λ、p知λ,质子质量更大因此其物质波波长更短)速度相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短。(λ，但速度不是接近光速时，质子质量比电子大一千多倍)动量相等的质子和电子，质子的物质波的波长和电子物质波波长相等。(λ)2.原理详细分析及各方面对比：光学显微镜:∵可见光波长太长≈0.5μm，根据光的波动性，任何波都能发生衍射，当一个物体太小时，光会“视而不见的绕过该物体∴对于光而言，10-10数量级大小原子、电子如同不存在，无法通过光学显微镜看见，想看到更小的物体需要波长更短的波(电子束和质子流)。无论技术发展到何种程度，光学显微镜的分辨本领都无法无限提高，与永动机违背能量守恒定律类似，衍射现象限制了光学显微镜的分辨能力。【数据呈现】:可见光波长为400~700nm，最好的光学显微镜分辨能力局限于200nm的物体电子(流)显微镜:电显工作原理:用电子束代替了光束工作，电子在垂直两电极间被高达1MV的电压加速；因肉眼看不到电子束，故将电子束打在感光胶片/光电转换器/荧光屏上来观察微小物体的显微照片。分辨本领达0.2nm的现代电镜可观察金属晶体结构和蛋白质分子等。?电镜使用加速电压来表示分辨本领的原理：电压↑电子最终获得的动量p↑波长λ↓衍射现象越不明显，分辨本领↑电显理论原理:电子与其他各种微观粒子都和光一样具有波动性、电子波长λ=10-11接近原子大小要减轻衍射影响即需要缩短波长，根据德布罗意关系h=P·λ，要加大动量有两种途径①增大加速电压，这是电子显微镜采用的办法②使用更重的粒子，即质子显微镜，质子分辨率更高。质子流显微镜:分辨率＞电子流显微镜（质子m是电子m的1836倍，相同速度下质子流p是电子流p的1836倍。又∵德布罗意关系h=P·λ∴质子波长短?轮廓清晰，避免了明显的衍射现象从而分辨率高）扫描隧道显微镜:原理好比盲人摸象，它是利用细小的探针物体表面移动，通过物体表面分子对探针的作用感知分子的存在和形状一、光谱:用光栅/棱镜可把各种颜色的光按波长展开，获得的光波长/频率和强度分布的记录即为光谱。历年真题选项：⑴所有原子的发射光谱都为线状谱，说明原子只发射出几种特定频率的光⑵原子能级的分立使放出光子的能量也是分立的，因此原子发射光谱只为一些分立的亮线⑶不同原子的谱线一定不同，每个原子都有自己的特征谱线1.分类：连续谱[发射光谱]：光带，并非一条条分立的谱线(亮线)。涵盖了所有波长的谱线按一定的次序排列(钨丝白炽灯、任意高温物质)线状谱[发射光谱](正推元素):只有几种波长的谱线按一定的次序排列，在光谱上呈现一条条亮条纹暗线谱[吸收光谱](反推元素):原本是连续谱，后经过几种元素后，它们吸收了自身光谱留下的暗线【成因】阳光透过太阳高层大气射向地球时太阳高层大气含有的元素会吸收它自己的特征谱线的光，然后再向四面八方杂乱的发射，到达地球时这些谱线看起来就弱了，从而形成了明亮背景下的暗线。2.特征谱线：(线状谱&暗线谱)⑴.不同原子的不同结构导致能级也各不相同，因此不同原子辐射/吸收的光子频率也不同。发光频率不同,则自然的，不同原子的亮线位置也不同，因此这些亮线可被标记为原子的特征谱线。⑵.不同原子不可能存在相同特征谱线。⑶.利用每种原子自己独特的特征谱线可用来鉴别物质和确定物质的组成成分，高灵敏度，常用于化学元素的发现和鉴别。3.氢原子光谱:经典理论在解释氢原子光谱图遇到的困难：⑴无法解释光谱的分立⑵与原子的稳定性矛盾例题光在许多情况下是由原子内部电子的运动产生的，作为探索原子结构的重要途径之一光谱研究的理论原理正是基于此。根据氢气放电管获得的氢原子光谱谱线及谱线对应的波长如图所示；氢原子能级符合规律En(n是正整数)，则()(已知普朗克常量h=6.63J·s，金属Na极限频率5.53Hz)A.Hβ对应光子的能量约为13.6eVB.按玻尔原子模型,与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级C.Hβ对应光子的能量大于Hα对应光子的能量D.Hα先经过凸透镜汇聚后,照射金属Na时间足够多长,则金属Na一定能发生光电效应E.图中所示的五种光均属于可见光范畴解:A.∵E，Hβ谱线波长λHβ=486.27nm∴解得EeV2.556eV≈2.56eVB.F1∵氢原子能级En∴?E=E3-E2=eV-)eV=1.89eV又∵Hα谱线对应光子的能量1.89eV∴与Hα谱线对应的氢原子的电子从n=3能级跃迁到n=2能级，所以B正确。F2电子从能级3跃迁到能级2产生的能量为1.89eV，通过E计算能够产生的光子波长约为λ=650nm，与Hα相近，所以B正确C.光的波长越长，对应的频率越小，能量越小。根据谱线对应光子的波长可知，C正确。D.Hα频率νHz4.57Hz∴Hα频率Na极限频率∴无论照射多长时间，金属Na都不可能发生光电效应E.可见光的波长范围是390-760nm，∴原子光谱图中的五种光均属于可见光范畴(注:气体放电管详情请见高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5第55页)二、光子光子/γ粒子是电磁波，不是实物粒子（实物粒子有静止质量、可以有光速以内任何速度）例题在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10?7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10?2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0?34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）解:每个光子的能量0h·ν,每个激光脉冲的能量为∴每个脉冲中光子数N，联立代入数据得N=5×1016个例题氢原子能级图，若a光是从n=5能级跃迁到n=2能级产生的单色光；b光是n=5到n=3产生的单色光，则a光和b光的光子动量之比为?光子的能量&动量：能量表达式ε=h·v和动量表达式p是描述光性质的基本关系式，普朗克常量h作为桥梁连接了光的粒子性和波动性两关系式左侧的能量ε和动量p是描述物质粒子性的物理量，此处描述了光的粒子性。右侧的波长和频率ν是描述物质的波动性物理量，此处描述了光的波动性。3.数目[光子数目题]:注意题目是“单位时间内”还是“t时间内”。如果是“t时间内”这类非常规情况，就要仔细计算,做题不能遗漏t。例题如图所示一个烟雾探测器,S为光源。当烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电子,当光电流≥I时,探测器触发报警系统报警。(已知真空中光速c,钠极限频率为ν,电子电荷量e)⑴要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应小于.⑵若入射光子中能激发出电子的光子数占比为y,。报警时,t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是个.⑶若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作.(判断正误)解：⑴由c=λ,,得光源S发出光波最大波长λmax,即要使探测器正常工作,光源S发出的光波波长就要小于⑵光电流等于I时,t秒产生的光电子的个数n=,t秒射向光电管钠表面的光子最少数目N⑶根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率能小于光源S发出的光的频率，则也能使该探测器正常工作4.光束动量[对光束使用动量定理]∵我们仅有的数据是单个光子的动量∴对一束光使用动能定理的就和常规的情况不一样。一束光对物体的作用力使用动能定理时就需要求和，然后才能列出等式：一束光里全部的光子的动量之和=Ft。例题我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P的高纯度和高亮度激光,当该激光垂直照射到某纯黑物体表面时能被完全吸收,则该激光发出的光子的动量为，纯黑物体受到该激光的压力为。（已知真空中光速为c,普朗克常量为h）解：光子的动量p，设单位时间t内发出的光子数为n，则P=nhν，得n=根据动量定理nt·p=Ft，得Fnp·(首先要确定一束光里的光子数目有多少需要题目提供该光的光强即光功率，于是先设单位时间内发出的光子数为n…)5.涉及到光子的核反应：①一般核反应放出光子是为了释放一定的能量。光子即粒子，无质量，所以分析核反应方程各类守恒的时候不需要考虑光子，书写核反应方程的时候也不用写。②涉及光子的衰变、核电池中的核反应，释放的核能转变为新粒子动能和光子能量③若不涉及光子，即在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为新粒子的动能.在此情况下可依据力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能分配关系.6.光量子&能量子光子/光量子:不同频率的光中每个光子能量不同;为光能量的最小单元---c=λ·ν量子/能量子ε:普朗克最早引入能量子，破除“能量连续变化”的传统观念1.振动着的带电微粒具有的/辐射的/吸收的能量都是某一不可再分的最小能量值ε的整数倍，以ε为单位一份一份的辐射/吸收。为能量的最小单元---ε=h·ν历年真题选项：振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值。(×)2.普朗克假设下微观粒子能量是分立、量子化的，区别于能量值连续的弹簧振子三、(入射)光强/光(照射在金属面上)的功率P：单位时间内照射到金属表面单位面积的总能量Ps：光强具体概念不做要求，但要掌握解题能力)【Imax：饱和光电流;e：电子电荷量】例题频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流I随电压U的变化图象如图所示，求：①照射在金属表面上的这束光的最小功率P②该金属的极限频率νc(已知普朗克常量h，电子带电量e)频率相同的光照射在金属产生光电效应:(饱和)光电流入射光强度（光强↑光子数目↑单位时间逸出的电子数↑饱和光电流↑）各物理量都成正比例题某种金属在光照情况下发生光电效应，光照强度I，光照金属时，单位时间内逸出电子为N个。若使用强度为2I的该频率的光照射，单位时间内逸出的光电子数为__个。解:若发生光电效应,则单位时间内逸出的光电子数与光强成正比,故光强为2I时,单位时间内逸出的光电子数为2N个,但光电子的最大初动能不变不同频率的光∵每个光子能量不同∴饱和光电流与入射光强度不存在简单的正比关系Ps：光电子的最大初动能与光强无关（根据光电效应方程，最大初动能与每个光子的能量有关，而光强决定的是光子数目）例题如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.8eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.70V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.70V时，电流表读数为零。若将照射到阴极K上的该光照射强度变为原来的2倍，则遏止电压为？解：可知遏止电压为0.70V。因为光电子的最大初动能与光的强度无关，所以遏止电压不变，仍为0.70V四、光电效应ev2=Wk=Ek=h·νW0=h·(ννc)=Uc·q【当ν=νc时，hνc=W0、Uc=0、Ek=Wk==0】【单位】：ν-Hz(),Ek-eV,hνc/W0-J【单位换算】1eV=1.6×J【推导：1c×V=1J,1eV=1e×1v=1.60×c×1v=1.6×J】1J=6.25×eV1MeV=103KeV=106eV例题当频率ν=1.5×Hz的紫外线照射到金属上时,逸出的光电子最大初动能E=3.5eV,求金属逸出功W0。(已知普朗克常量h=6.6×J·s,真空中光速c=3.0×m/s)解:根据光电效应方程E=h·ν-W0，代入数据得h·ν=6.6××1.5×=9.9×JE=3.5eV=3.5×1.6×=5.6×J∴W0=h·ν-E=4.3×J【EK=Uc·q推导】：光电子从阴极飞出，做减速运动。当速度减为零时，根据动能定理有-Uc·q=0-EK1.现象:照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出(最初由赫兹研究电磁波时发现:接收电路的间隙遇光更易产生电火花)2.意义：证明了光的粒子性、光子和其他粒子具有一定的能量(康普顿效应则表明光子除了能量还具有动量)3.实验：①电流表依靠于真空管电场强，与电源电键(开关)是否接通无关电压表对应部分电阻所分得的电压②使用分压式接法：可控制电压。根据E场，当滑片P右移，电压↑真空管电场强↑光电流↑电流表↑③阴极板(和阳极密封在真空玻璃管)：无论电源哪头与之相接，它始终为阴极板，受光照射逸出电子④实验条件(接法)当阴极板与负极相连时，负极所提供的电子使阴极板显负性,同时阳极板为正极，从而形成场强,此电场为电子的加速电场将电源反接，电子到达阳极板需克服电场力做功。因为存在电场力，所以光电子在运动过程最大初动能被削弱，导致最终可能无法达到阳极板，此时就存在了电子能运动到距阴极板面的最大值d：在运动到距离d处，粒子动能刚好为0，不再继续向前移动。考题中告诉你距离d，就可由曾经学的电磁学公式求出最大初动能，然后运用光电效应等方程来求解物理量。例题铜板暴露在波长为λ的紫外线中，观测到有电子从铜板表面逃逸。当加方向垂直板面、大小E的匀强电场时，电子能逃到距板面的最大距离为d，求铜板极限频率。(已知真空光速c，普朗克常量h，电子电荷量e)解:(如上图)⑤现象很难发现，且对入射光有要求：A.只有不可见光和紫外光才可照出金属板表层的电子B.入射光频率必须>金属截止频率(ν>νc)（能否发生光电效应取决于光的频率,与光强和光照时间无关）历年真题选项：实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象。(×)⑥若用光子能量大于逸出功的光照射到光电管上时发生了光电效应，则肯定会有光电子逸出，与连接在电路中的电源无关。即使电键S(开关)断开后，仍会有电流流过电流表，电流表仍有示数。4.研究思路：5.光电效应瞬时性(不做考点)：详情见课本?电学知识链接及现象成因对比：日常开灯时按下开关的瞬间灯就亮起来了，可是根据电子运动速度结合电线长度计算出的亮灯时间应该也是以分钟为数量级。【原因】：灯泡发光需要的不是某个电子的进入，而是电回路的接通即电场的建立。单个电子从开关运动到灯泡的几米距离所需时间很长，但是电场建立的速度是光速的，瞬间完成。6.细节理论知识要点汇编光子：光在空间传播时的每一份能量，不带电，本质是能量，是光电效应的因?光电子：金属表面受到光照射时发射出的电子，本质是电子，是光电效应的果?光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流。滑片P右移，正向电压↑光电流?饱和值(最大值),即饱和光电流在光照条件ν>νc下，与光强有关：光强↑光子数目↑单位时间逸出的光电子数↑饱和光电流↑饱和光电流与所加电压/电源电动势大小无关例题若与该图实验条件完全相同的一次光电效应实验中，当某一频率的光入射时电流表有示数，当把滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定增大（判断正误）解:与该图实验条件完全相同?光电效应实验中阴极K与阳极A间电压大小可调整、电源的正负极可对调。与该图实验条件完全相同代表着电源正负极与阴极板的接法固定、本题电源按图示极性连接(负极接阴极板)为加速电场,逸出的光电子在该电场中加速。当某一频率的光入射时,电流表有示数?已发生光电效应现象。当把滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管两端的电压增大,当电压增大到一定程度时,一定时间内逸出的所有的光电子都能到达阳极,这时形成的光电流为饱和光电流,电流大小不再随光电管两端的电压增大。即正向电压增大，光电流增大，但达到饱和光电流后，电流计的读数将不变。所以电流表示数一定增大/电流表示数一直在增大，这两种说法都错误?逸出功W0：表面层电子逸出需要克服束缚做功，此功Wmin=W0。大小由金属本身决定，与入射光无关电子逸出条件：光子ε≥W0，又ε=h·ν∴h·ν≥W0?定义：当ν=νc时，h·νc=W0?截止频率/极限频率/νc/νmin为光电子逃脱需要的光子频率的最小值①适用于金属表面层，由金属本身决定，是金属的固有属性历年真题选项：金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化(×)②当ν<νc时，电子无法逃脱?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?A.入射光的频率<极限频率(或者是该光波长太长)历年真题选项：一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短。(×,过长)几种金属的逸出功W0金属钨钙钠钾鉫W0（×J）7.265.123.663.603.41例题有一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。(已知该可见光波长的范围为4.0×～7.6×m，普朗克常数h=6.63×?遏止电压UC将电源反接，电子到达阳极板所需克服电场力做功。当电压达到某一个值时，就连方向垂直于阴极板指向阳极板的电子也到达不了阳极板，此时其余所有电子也一定都被遏止住了。1.当光电流=0，电流表=0，对应的电压即为遏止电压Uc2.W0+Uc·q=h·ν?对同种金属而言，逸出功一样大，入射光频率ν↑，遏止电压UC↑因此，光电效应中遏止电压与入射光的频率和阴极材料有关?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?B.可能是所加反向电压大于遏止电压(Ps:如果检查实验电路完好，那灵敏电流计无示数的故障原因就只能是入射光频率过小和反向电压过大，要注意是“反向电压”，漏掉“反向”两字就是错的)?光电子动能光照到金属表面时，电子吸收光子全部能量，正准备飞向各方向的时候，首先克服原子核引力做功+其他原子阻碍，从而损失一定能量?光电子初动能Ek初=ε全部光子-E损失：初动能为电子吸收光子的全部能量后克服原子核引力做功+其他原子的阻碍后剩余的能量?光电子最大初动能ev2：只有位于金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核引力做功的情况下，即逸出的时候克服做功最少，才具有最大初动能。F1可利用光电管实验测出：Ek=Uc·q=Uc·e【q通常为e】例题已知最大出动能Ekmax=10eV，求遏止电压？解：Ekmax=10eV=e·Uc，故Uc=10VF2Ekm=?E-W0【?E：某离子从n=x能级到n=y能级辐射出的光子能量】例题氦原子一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子，现有一个氦离子从n=4能级到n=2能级辐射出的光子能量为10.2eV，用该光照射逸出功为3.66eV的金属钠，光电子产生的最大初动能为？解：由光电效应方程可知Ekmax=?E-W0=(10.2-3.66)eV=6.54eV{补充}多光子光电效应题：创新型题目要仔细审题，看看清楚总共有几个光子参与反应，注意所有光子能量的总和才是电子吸收的能量，才是代入公式计算的值。例题金属中电子吸收一个光子而挣脱金属的束缚,这就是光电效应现象随着科技进步,强光源的出现,电子同时吸收多个光子成为可能,这是多光子光电效应现象如图所示,光电管阴极金属的逸出功为W0,单一频率光源发射的光子频率为ν,在光源照射下,金属中电子同时吸收两个光子后发生光电效应,从金属逸出电子的最大动能为,调节滑动变阻器,当电流表示数恰好为零时,电压表示数为。(已知电子电荷量为e,普朗克常量为h)解：⑴Ekm=2hν-W0⑵根据动能定理-eUc=0-Ekm，解得Uc=(2hν-W0)/e★光电效应中几种重要的图：Uc·q=Ek=h·ν-W0（W0>0）y=k·x+b（b<0）?斜率k（定值）：普朗克常量h(KFe=KZn=h)?横轴截距：截止频率/极限频率νc?纵轴截距绝对值Ek：逸出功W01.W0与金属有关2.虚线处电子未逸出3.W0逸出功2种求法①纵轴截距绝对值②横轴截距×h4.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度有关，本图无法求出。Uc=y=k·x+b?斜率k=?普朗克常量h=K·e（图像斜率与电子电荷量的乘积）?横轴截距：截止/极限频率νc,即Uc=0对应的频率1.一般将纵轴右移，不然没法容纳该图像2.入射光频率ν↑Uc↑?横轴截距：遏止电压Uc?最大初动能Ekm=e·Uc(Ek1=e·Uc1,Ek2=e·Uc2)?纵轴最大值lmax：饱和光电流?单位时间产生的光电子个数/单位时间内光照射到光电管阴极的光子数=照射到金属上的光子个数n(说白了就是光强)强黄光&弱黄光同一色光?ν相同?h·ν相同?最大初动能Ek相同?e相同?e·Uc相同?Uc相同蓝光&黄光：…Uc蓝Uc黄(x轴越往左，遏制电压越大)。但饱和电流没有可比性，只是定性的A.①③?在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，单位时间产生的光电子个数、单位时间光照射到光电管阴极的光子数、照射到金属上的光子个数就越多！B.①②③?对某确定金属来说，入射光波长↑频率↓其遏止电压↓(光电方程）?I-u图考频最高，一定要理清图像对应的各物理量间的联系以及在图中的意义。表格中汇总了该类图所有的重要考点，需反复背记例题用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示,可知光频率比较大,单位时间内光照射到光电管阴极的光子数比较多.(均填a或b)解：①由题意可知a光照射光电流时反向截止电压小，使其逸出的光电子最大初动能小，根据光电效应方程Ek=Uc·q=h·ν-W0，可知a光光子的频率小。②由图可知a光电流较大，因此a光光强大于b光，于是单位时间内a光照射到光电管阴极的光子数比较多?Ek-ν图要正确理解图像的斜率、截距对应的物理关系。其中斜率代表普朗克常量，因此不同的金属在图中一定对应着平行的斜线段例题某同学用两种不同的金属做光电效应实验实验中他逐渐增大入射光的频率ν,并测出光电子的最大初动能Ekm,下面四幅图像中能符合实验结果的是()解：根据光电效应方程Ek=h·ν-W0,不同的金属逸出功W0不同,极限频率ν不同；但图像的斜率都是普朗克常量,C正确。五.不可见光红外线：①烤箱利用红外线工作，可以提高物体温度②浴室取暖灯③电视机遥控器紫外线：①杀菌消毒②验钞机★注意区分红外和紫外的物理量概念：红外指波长大于可见光最大值；紫外则是小于最小值(根据公式可推得频率/能量对应关系，考试时仔细想清楚)例题小区利用红外测温仪对出入人员进行体温检测.红外测温仪的原理是:被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉,并转变成电信号如图为氢原子能级示意图,已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV。正确的是()A.若一群处于n=4激发态的氢原子跃迁，则其中可被红外测温仪捕捉到的光子种类占跃迁过程中能辐射出的光子最多种类的一半。B.要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为10.20eVC.(题目同B)2.89eVD.(题目同B)1.62eVE.(题目同B)1.89eV解：A.一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射6种频率的光子。只有能量小于1.62eV的光子,其波长才满足题意中红外线的概念(波长大于可见光波长最大值)，计算后发现只有跃迁到n=3辐射的能量才小于该值，因此其中可被红外测温仪捕捉到的有1种，而不是6的一半(3种)B、C项,因为轨道的不连续分立，因此只能吸收能极差倍数的能量，所以处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量,两项错误;D.处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级,然后向低能级跃迁时辐射光子,其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉,D正确;E.处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级,从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV,不能被红外测温仪捕捉,错误。?各电磁波对应的数量级{非考点}{补充}“量子力学”中易忽略但可能做考点的细节知识汇总：1.现代半导体材料、电子表、电视机、计算机及核电站等等都运用了量子技术。2.微观粒子所遵循的物理规律及其性质和宏观物体不同的根本原因在于微观粒子具有波粒二象性，量子力学是关于微观粒子运动规律的基本理论，与经典力学有着本质差别。3.量子力学可自然推出玻尔氢原子能级概念，不再局限于是人为的假设；同时也解决了固体及微观粒子碰撞等多项问题。4.在高能情形下粒子的转变极为普遍，想要将粒子的产生、湮没及转化反映到理论中，需要凭借量子力学基础引申出的量子场论的统一方式处理所有粒子(光子、电子、介子、核子)原子A核式原子结构模型:卢瑟福1.结构:原子[m]核:100%正电荷+99.9%质量[m]电子：在核外空间绕核旋转绝大多数α粒子直接穿过原子原子内部很空旷?α粒子散射实验:轰击重金属箔少数α粒子发生较大角度的偏转极少数α粒子发生大角度偏转，运动方向改变极个别α粒子原路返回大部分质量和全部正电荷集中在很小的区域2.史实：卢瑟福观测到α粒子散射实验中大角度偏转现象，于是建立了原子核式结构模型3.历年真题选项：①该实验的数据可以估测出原子核的半径/直径以及原子的大小,也能确定原子核的核电荷量/带电量。②α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法③α粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据。例题在卢瑟福α粒子散射实验中,α粒子经过某一原子核核附近时的轨迹如图中实线所示,图中P、Q为轨迹上的点,虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为五个区域,不考虑其他原子核对该α粒子的作用,下面说法正确的A.根据α粒子散射实验可估算原子大小B.α粒子受到斥力C.该原子核的位置可能在①区域D.α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动解:AB。B.原子核带正电荷,α粒子也带正电,二者互相排斥,α粒子向远离原子核的方向运动。C.曲线运动的轨迹特点是切于速度偏向力。再结合P点轨迹可知,原子核可能在②/③区域；根据Q点轨迹可知,原子核可能在③/④区域,综上原子核必在③区域，不可能在其他区域D.此问类似于正电荷在点电荷周围的运动，根据电学和运动学知识来求解。B枣糕式原子结构模型：J.J.汤姆孙C经典牛顿模型：经典理论在解释原子核模式时遇到的两个困难：⑴光谱的不连续分立与轨道连续理论矛盾⑵与原子的稳定性矛盾因此，经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征D玻尔原子模型:?保留部分经典理论，第一次在原子领域引入量子理论【轨道是量子化、分立、不连续的，电子在轨道间跃迁】?说明了氢原子光谱的成因、能够成功解释氢原子的稳定性。但无法解释其他复杂原子的稳定性和光谱成因，具有局限性（仅适用氢原子），保留经典粒子观念的不足使得它无法完全揭示微观粒子运动的规律。?各种气体原子能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同∴利用不同气体可制成霓虹灯?电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射，不向外辐射能量。?电子的轨道是确定的，即定态E电子云模型：电子没有确定轨道，只存在电子云Ps:玻尔理论的定态及定态间跃迁概念在电子云模型等现代量子力学中有所保留?玻尔假说:A轨道量子化：原子的定态的不连续决定了电子轨道的不连续B能量状态量子化：电子在不同的圆轨道绕核运动对应着原子的不同能量状态；原子只可以稳定的处于一系列不连续的能量状态C跃迁理论：从一种定态跃迁到另一种定态时原子辐射/吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差来决定。一、(氢原子)能级图能级公式En,已知E1能量即某原子的基态能量，就可求出其他所有能级的能量A基础理论知识：取无穷远处E势能=0∴能级都为负值E1：基态：最低能级--E1E2：第一激发态E2=E1÷4E2~E∞：激发态定态：原子中这些具有确定能量的稳定状态激发态：电子在不同轨道上运行时，原子处于不同状态，原子在不同状态下具有相同的能量(量子化的)能级：这些量子化的、确定的、分立的能量值（势能/E1/E2…）n：(主)量子数[与能级对应的量子数]/能级数BPs:原子核能量是不连续的，原子能级越高，原子越不稳定。原子处于基态时最稳定?题型：①从n=2激发态跃迁到基态辐射出光子的频率最小（辐射的能量最小）②某跃迁过程中吸收的某频率的光子恰好使某金属发生光电效应：该光子能量=W0…不能发生光电效应：此跃迁产生的光子能量③处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子时，E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV，即只能跃迁到n=2能级。(无法吸收10.22eV能量的光子，只能取能极差的整数倍能量)④使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E23.4eV,电离能=0-En同理，使基态氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E1=13.6eV【即从氢原子中把电子剥离】⑤“至少“一定要仔细思考”至少“的含义，通常满足所有跃迁情况的时候才能叫“至少”C例题已知钨逸出功4.54eV,汞原子能级图如图所示。大量的汞原子从n=4能级向低能级跃迁时辐射出光子，用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，使光电流为零的反向电压至少为______V。解：从n=4的能级跃迁到n=1的能级辐射出光子的能量最大，最大值为Emax=-1.6eV-(-10.4eV)=8.8eV。根据光电效应方程Ek=E-W0，可知光电子的最大初动能Ekmax=Emax-W0=8.8eV-4.54eV=4.26eV，根据动能定理可知eU=Ek，故使光电流为零的反向电压至少为U4.26V⑥题目需要原子自发跃迁放出一定的能量来满足题干需求，但它不直接说自发跃迁的信息，而是先给你一个数据，比如原子目前只处于第n能级，让你计算该激发态/基态状态下的原子要受激跃迁到哪一能级或是计算受激所需提供的能量，然后从那个能级再准备自发跃迁是否能得到题干所需能量。(拐了一个弯，例题见红外线章节)D例题在图二的氢原子光谱中,氢原子巴尔末系是氢原子从n≥3能级直接跃迁到n=2能级形成的谱线，赖曼线系也是氢原子从较高能级(n=2、3、4…)跃迁到基态时辐射的光谱线系，类似的还有帕邢系、布喇开系等线系。现有一个氢原子跃迁到基态,发射出的光照射光电管阴极K,已知阴极K逸出功W=2.29eV。则下列说法中正确的是()A.图二说明氢原子光谱是分立的B.若巴耳末系的某种光能使一金属发生光电效应,则赖曼系的都能使该金属发生光电效应C.氢原子巴尔末系中有2种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。解:AB。C项：在氢原子巴尔末系中,①从n=3跃迁到n=2释放光子的能量为-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,小于2.29eV,②从n=4跃迁到n=2释放光子的能量为0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,大于2.29eV,故氢原子巴尔末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。分析：题目中“直接”两字，所以没有从n=4跃迁到n=3这种情况【遇到陌生的材料型题目，在解题时一定要抓住这些陌生新事物的定义中所不同于常规的特点，同时再在理清所学知识概念的前提下综合解题，不要想当然】二、谱线条数/辐射波长种类题目一定仔细看清楚是一“个”还是一“群”A.一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（n1）B.一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N==【处于n=4能级的氢原子向基态跃迁：4?3、4?2、4?1、3?1、2?1…】例题处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子（判断正误）处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子三、定态间的能级跃迁：满足能极差(之所以叫跃迁不叫迁移等其他名词，就以为“跃”字包含了“不连续”的含义)受激跃迁：低能级n小高能级n大：吸收能量；吸收一定频率的光子F1：光照1—大于电离能的光子电离原子[入射光子的能量↑原子电离后产生的自由电子的动能↑](原子一旦电离,原子结构就会被破坏,然后就不再遵守有关原子结构的理论)F2：光照2—光子ε恰好=能级差例题可见光中某绿光的光子能量是2.5eV,用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,使氢原子跃迁。解:若用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,由于该绿光光子的能量不等于能级差En-E2(n为大于2的正整数),因此氢原子不能吸收该光子而发生跃迁F3：碰撞/加热—入射粒子E≥能级差(因为实物粒子的动能可能全部被原子吸收，也可能部分被吸收)例题已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能=12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态(判断)解:根据能量守恒,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为12.09eV,则必须使动能比12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态自发跃迁：高能级n大低能级n小：放出能量;辐射一定频率的光子[原子发光现象](1.为考点2.该现象与原子核内部无关)例题氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大解:辐射光子即为自发跃迁，因此给题目翻译一下就是说氢原子发生了自发跃迁，即轨道降低为低能级。然后电势能减小，电子动能增大。(具体的能量关系见下文)?频率条件/辐射条件hv=Em-En(两种跃迁吸收/放出的光子能量由前后两个能级的能量差即频率条件决定)?定态能级跃迁中的光子A能量ε==Em-En=；B频率ν==（Hz）?E=E高-E低,E都为负值计算?E:F1代负值计算F2不计负号，单纯就是大数值减去小数值?E切忌和电离能概念混淆,即?E的计算不能省略E低例题已知基态氢原子能量E1,普朗克常量h。氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1放出的光子照射到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为？变式氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，而，2，，若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前处于第______能级，发射光子后处于第______能级．解：由题得到发射光子后氢原子能量为，根据玻尔理论氢原子发射光子能量，得到氢原子发射光子前的能量根据氢原子第n能级的能量为，得到发射光子前，发射光子后．?跃迁中的电学能量问题(以自发跃迁为例，受激跃迁同理)【知识背景】:玻尔理论保留的部分经典物理学观点之原子能量的定义：电子与原子核间的相互作用使得“电子-原子核”系统具有势能;同时根据轨道量子化条件,电子在不连续的轨道上绕原子核运动使其具有动能。电子动能与系统势能之和即为原子的能量。例题某原子核外电子从高能级跃迁至低能级，即从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，辐射一定频率的光子…∵跃迁中放出能量∴总能量减小∵库仑力提供向心力∴轨道半径越大，速度越小，动能越小。即电子动能减小∵电势能=总能量-动能∴原子电势能增大例题按照玻尔理论，氢原子处于高能级时电子绕核运动的动能;若电子质量为m,动能为Ek,其对应的德布罗意波长为(已知普朗克常量为h)解:处于较高能级时势能相对更大原子能量不变的前提下，电子绕核动能较小。由h=pλ、p=，联立可得λ电子J.J.汤姆孙:不论是正离子的轰击、金属受热、紫外光的照射还是放射性物质的自发辐射，都能发射电子汤姆孙通过阴极射线的研究，发现了电子并测定了电子的荷质比，证明了原子可再分1.阴极射线证明了原子可再分，不是原子核可再分，做题的时候看看清楚！天然放射才证明了原子核可再分2.电子的发现：加高电压，形成强电场力，即可形成阴极射线（电子流）原子核示意图中核总是很大，但实际若把原子比作巨型商场，那原子核不过是其最中央肉眼都难辨别的尘埃一、组成：核子质子(P)--：α粒子轰击氮原子核（卢瑟福发现,并预言“中子”的存在）中子(n)--：α粒子轰击石蜡/铍核（查德威克发现）例题用放射源钋发射的α粒子打在铍核()上，产生一种新粒子和另一生成物，这些新粒子组成的粒子流有以下特点：(1)在任意方向的磁场中都不偏转；(2)让它与含氢物质中的静止氢核相碰撞，可把氢核击出，被击出的氢核的能量为EH＝4.7MeV，让它与含氮物质中的静止氮核相碰撞，也可把氮核击出，被击出氮核的能量为EN＝1.2MeV，碰撞可视为对心完全弹性碰撞，且已知氢核与氮核的质量比为1∶14．试根据以上数据求出新粒子质量与氢核质量之比，判断新粒子是什么，并写出α粒子轰击的核反应方程式．解：F1设mH，mN分别为氢核与氮核的质量;vH，vN分别为氢核和氮核被未知粒子碰撞后的速度；m为未知粒子的质量，v为未知粒子碰前的速度；v1，v2分别为未知粒子与氢、氮核碰撞后的速度，弹性碰撞中系统的动量与机械能守恒：①mv=mv1+mHvH③mv=mv2+mNvN②mHvH2由①、②得vH④由③、④得vN∵EH＝，EN=∴，代入数据求得：＝1.03因为该种粒子在任意方向的磁场中都不偏转，可知它不带电，所以该粒子为质量与质子的质量十分相近但不带电的粒子，应为中子。α粒子轰击的核反应方程式为：F2由于新粒子在任何磁场下都不偏转,故为中性粒子,不带电。假设氢核的质量为m0,并假设新粒子的质量为km0,则根据能量守恒和动量守恒,有km0v02=km0v12+m0v22,km0v0=km0v1+m0v2以及和氮核碰撞的方程km0v02=km0v1’2+·14m0v2’2,km0v0=km0v1’+14m0v2’碰撞后的动能分别为EN=47MeV和EN’=1.2MeV.代入解得k=1.03,因此未知粒子为中子【现象】：原子序数↑核内中子数>质子数【原因】：（①核力作用范围有限②核力的饱和性?原子核变大，核子间核力作用消失∴要在原子核中多余的增加中子，有利于原子的稳定）1.α粒子散射实验VSα粒子轰击氮原子核和轰击石蜡VS天然放射现象【散射提出原子结构；轰击氮、蜡发现中、质子；揭示了原子核有复杂结构】2.原子核发生变化时，可能释放能量也可能吸收能量。粗略判断：如果原子核变化导致质量增大，则吸收能量。精准判断要参考结合能图3.中子比质子更容易打入重核内部∵质子和原子核均带正电，质子靠近核时，它们之间的作用力是斥力；而中子不带电4.原子序数在铁核之前的为轻核，铁核之后的为重核。5.质量数和质量在实际数值上没有关联。中子和质子尽管质量数相同，但质量略微不同。考题中常将它们质量近似等同，都设为m，然后用m去表示其他核的质量例:由2中子和2质子组成，质量即为2m+2m=4m，然后代入列的式子。(质量不同也是一样的解法)例题+=+：中子轰击静止锂核Li。生成的氚核速度方向与中子的初速度v方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7:8。求此核反应中α粒子对应的物质波波长。(已知中子质量为m，质子质量也可近似看作m)解:由动量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2，又v1:v2=7:8,解得v1=v,v2=v.α粒子对应的物质波波长为λ二、核子作用力/核力强相互作用力/强力，核力是自然界第三种相互作用强力的一种表现1.原子核内部靠核力克服库仑斥力将核子聚集在一起。原子核的尺度内，核力?库仑力历年真题选项：核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小(×,远大于)2.维系原子核稳定的力是核力；核力可以是吸引力,也可以是排斥力历年真题选项：核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力。(×)3.两个性质：①短程力核斥力r<0.8（使核子不会融合在一起）核引力0.8r<1.5（大于1.5则核力急剧下降几乎消失）Ps：β衰变中同为短程力的弱相互作用力/弱力，其作用范围为②饱和性：只与邻近的核子发生核力作用，且发生作用的邻近粒子个数有限。随着原子序数增加，核越来越大，有些核子间的距离越来越远。随着距离的增加，核力和电磁力都会减小，但核力减小的更快，导致原子核大到一定程度后，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，于是该原子核就不稳定。?解决方法：增加中子。{如图所示}随着核子数的增加，中子数将比质子数越来越多，因为中子不带电，所以增加中子只会增加核力而不会带来库仑斥力，有利于原子核稳定。[局限性方法]：当原子核继续增大到一些核子间的距离大到其间根本没有核力的作用的程度，这时再加中子也无法稳定形成的核。因此在宇宙的演化过程中，虽然各种粒子有机会有可能进行各种组合，但不稳定的组合都会逐渐瓦解，只剩下200多种稳定的核。地壳中放射性元素的原子核正处于瓦解过程中三、核能：蕴藏于原子核内部的能量1.计算F1：【单位：，】(使用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算)F2：【单位：，】【单位换算:1u=1.66kg931.5MeV】F3：[1][2]例题[1]:锂核不稳定,一个静止的会分裂成一个质子和一个新核,同时释放一个波长为λ的γ光子，光子不带电、没有静止质量,释放出的新核动量大小为p。经计算,γ光子动量与质子和新核动量相比可忽略不计.反应过程中产生的能量全部转化为质子和新核的动能及γ光子的能量,若质子质量为m,新核质量为4m,求反应过程中的质量亏损。（已知普朗克常量h,真空中的光速c）解：γ光子的动量大小pγ，由题意可知光子动量忽略不计；γ光子的能量大小εγ反应过程中动量守恒,则有0=pH+p,得pH=-p由能量守恒得?E0?mc2，解得?m例题[2]一个静止的放射性原子核,发生衰变时放出一个质量为m1、速度大小为v1的α粒子,产生一个质量为m2速度大小为v2的反冲核，同时放出一个光子,光子的运动方向与反冲核的运动方向相同,求核反应中释放的能量。(已知普朗克常量为h、光在真空中的传播速度为c)解：取α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m1v1-m2v2-=0，解得λ核反应中释放的能量Em1v12m2v22hm1v12m2v22(m1v1-m2v2)·cF4：原子核结合能原子核比结合能核子数F5：结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能。(因为核反应遵守动量和能量守恒定律)2.(核)结合能核子结合成原子核放出的E/将原子核分成核子所需E，不是由于核子结合成原子核而具有的能量。原子核结合能越高，核子结合成原子核时放出的能量越大，原子被结合得越紧密。?质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和的现象。质量亏损表明的确存在着原子核的结合能。1.数值：差额Δm=原子核的全部核子质量的总和原子核的质量，与此差额对应的能量Δm就是核结合能Δm=核反应反应物总质量-生成物总质量(顺序不能反)，与…量Δm就是核反应的能量变化(释放/吸收)例：核反应后中子数是3个∴中子增加2个。一个铀核发生上述核反应，释放的能量为(mU-mBa-mKr-2mn)·c22.测量：质谱仪。利用质谱仪对各种元素的核质量精确测定后，就可方便的利用质量亏损计算出不同核的结合能3.只要有质量亏损，就一定会释放能量。历年真题选项：一个质子和一个中子结合成氘核，一定会释放出能量(该反应发生质量亏损，因此一定放能)?核子平均质量：原子核中质子数与中子数之和称为核子数。原子核质量与其核子数之比称为核子平均质量。1.轻核聚变/重核裂变成更稳定的新核（中等核），由于向外释放了能量，质量发生了亏损，因此产生新核的核子平均质量小于原来核的核子平均质量，即单位核子的结合能。2.聚变释放能量更多，因为轻核比重核的核子平均质量更大,轻核聚变时产生的质量亏损更大,平均每个核子释收的核能也就更多。?核子平均质量曲线/单位核子的结合能曲线由质量亏损概念引入核子平均质量曲线，再由质能关系推出单位核子的结合能曲线研究表明原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。不同元素原子核的核子的平均质量不同。其与原子序数Z的关系称为核子的平均质量曲线。如果原子序数较大的重核裂变成原子序数小一些的核/原子序数很小的轻核聚变成一个原子序数大些的核，由于反应前后核子数不变，都会有质量亏损而释放出巨大的核能。?比结合能/平均结合能：把原子核分散成核子时，外界所必须对每个核子做功的平均值。为了便于对不同原子核的结合能进行比较，往往采用核子的比结合能。比结合能的大小可表征原子核稳定的程度。对质量数相同的不同原子核比结合能比较，往往通过对包含该两个原子核的反应的能量变化进行间接推测。例题。原子核的比结合能原子核的比结合能解：β衰变过程中释放能量，说明两种原子核的比结合能是不同的。Ba核更稳定，所以比结合能更大比结合能↑原子核中核子结合的越紧密牢固，原子核越难分开而越稳定（比结合能越大，平均每个核子质量亏损越大即牺牲自己质量来“贡献”的结合能越多）Ps1：比结合能小（不稳定）的原子核分解成比结合能大（稳定）的原子核时有质量亏损，要向外放出能量比结合能越大越稳定，新核比结合能大。Ps2：比结合能和结合能间不是简单的线性数量关系。例:比结合能例:比结合能=书本例题已知中子质量mn=1.6749×kg，质子质量mp=1.6726×kg，氘核的质量mD=3.3436×kg，求氘核的比结合能。【引自高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5】解:单个质子与中子质量之和为mp+mn=(1.6726+1.6749)×kg=3.3475×kg这个数值与氘核质量之差(mp+mn)-mD=(3.3475-3.3436)×kg=0.0039×kg与这个质量差相对应的能量为=0.0039××(3.00×)2J=3.51×J在核物理中，能量单位常用电子伏特:1eV=1.60×J，?比结合能曲线比结合能曲线两边低中间高，比结合能大约在6MeV∽9MeV内变化。?由单个核子所组成的氢核，其结合能为0?质量数20的核，比结合能变化比较复杂（有明显涨落,出现了几个极大值）：4He(7.07MeV)、8Be、12C(7.68MeV)、16O(7.98MeV)、20Ne。相反,锂(5.33MeV)和重氢(1.11MeV)比结合能很小。?质量数为50∽60的中等原子核,比结合能变化不大,平均≈常数(8.6MeV)?中等质量数的原子核的结合能近似与质量数成正比。?质量数为56的Fe，位于拐点处,比结合能8.79MeV,达到极大值。平均/单位核子放出的E最多，最稳定。?质量数再增大,比结合能平缓下降,铀核以后降至7.6MeV左右。?题型①β衰变，比较此反应中两重核的比结合能?质量数相同，所以这种情况无法根据比结合能曲线图得到结果。只能根据衰变性质（生成物更加稳定因此比结合能相对大），或根据反应的能量变化（衰变反应都是放能反应∴生成物结合能更大。又∵两核质量数即核子数相同∴生成的新核比结合能更大）②两个核结合成核时能量变化?这种情况看图看不太出，所以干脆直接用结论，两个核结合成核属于核聚变反应，因此释放能量③由图可知，核的比结合能约为7MeV?结合能E=4×7=28MeV对比核子平均质量曲线比结合能曲线不同角度从核子平均质量角度,当核反应后原子核的核子平均质量反应前原子核的核子平均质量时,反应过程中就会有质量亏损。反应前后核子平均质量相差越大,原子核的质量亏损就越大,该反应释放的核能也就越多。从核子比结合能角度,若核子的比结合能越大,表示该原子核在形成过程中每个核子平均释放的能量越多,各个核子平均亏损的质量也就越多,因反应前后核子数不变,则反应后形成的该原子核的核子平均质量就越小,即该原子核也越稳定统一根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小总结利用核子的平均质量曲线和比结合能曲线都能揭示在重核裂变/轻核聚变的过程中,因原子核发生质量亏损而释放出巨大的核能。两图都可以得出核能释放的两种途径为重核裂变与轻核聚变。Ps：若核反应过程中,原子核的质量出现盈余,该核反应则需要从外界吸收一定的能量才能实现?实例分析:★★★★★2020年河南省六市高三第一次联合调研检测理科综合能力测试例题原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F。A.重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B.较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量C.较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大D.A和B聚合成C的过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和解:F裂变成D、E过程中,A项.重核F比结合能小于D与E比结合能,故会产生质量亏损,产生较大能量D、E聚合成F过程中，B项.较重的核D与E的比结合能大于F的比结合能,故会吸收较大能量轻核A、B聚合成C过程中，C项.放出大量的热,质量有亏损,核子数不变,故核子平均质量变小。D项.C比结合能大于A与B比结合能,但核子数等于A和B的总核子数,C的结合能大于A、B的结合能之和【结合能的比较?通过比结合能和核子数综合分析】?结合能的比较?通过该核反应的已知/易知能量变化例题核聚变，和的结合能之和大于的结合能（判断正误）解：核反应后释放能量,因此反应物结合能小于生成物结合能。又∵中子结合能为0,∴反应物结合能之和小于He结合能四、质能方程①E=m·物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系Em(E↑m↑)1.由质能方程可知，物体的能量发生变化时，物体的质量也相应变化2.根据此公式可计算核反应中释放的核能3.根据此公式，同时结合能量守恒定律即可通过变化的能量?E来求解例题：质量为m1、速度大小为v0的原子核,与一个质量为m2的静止原子核相撞,形成一个处于激发态的新核Be,新核辐射光子后跃迁到基态。请求出处于激发态新核的速度大小v1和形成激发态新核过程中增加的质量?m。(已知真空中光速为c,不考虑相对论效应)解：①根据动量守恒定律有m1v0(m1+m2)v1,解得v1②增加的核能,由能量守恒定律得m1v02=?E+(m1+m2)v12,解得?m=核子结合成原子核/聚变时，一定要释放核能。例:一个质子和一个中子结合成氘核，因为是聚变反应，所以一定会释放能量原子核的质量<组成原子核的全部核子质量的总和，差额?m称为质量亏损，与此差额对应的能量Δm就是核结合能。例:4个中子和3个质子结合成锂原子,=4mn+3mp-mLi,核结合能E=(4mn+3mp-mLi)·，核比结合能=·(4mn+3mp-mLi)·原子核分解成核子/裂变时，要吸收一定的能量，相应的质量增加，吸收的能量为例:α衰变2?m=2m1+2m2-m3,再使用例题质量m0、速度v0的中子打进静止、质量m1的原子核，形成处于激发态的新核；新核辐射光子后跃迁到基态，求整个过程中由于质量亏损释放的核能?E。(已知真空光速c、原子核的质量为m2)解：质量亏损?m=m1+m0-m2，根据质能方程?E=?mc2，解得?E=(m1+m0-m2)·c2变式1:氘核比结合能为E1;氚核比结合能为E2;氦核为E3,则上述反应释放的能量可表示为？设氘核质量mD,氚核质量mK。由比结合能定义知E1;E2；E3又∵?E=（mD+mK-2mn-mα）∴?E=3E3-3E2-2E1变式2静止铀核放出一个α粒子变成钍核，设该核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能，求该核反应中的质量亏损。(已知α粒子动能Ek1、真空光速c)解:衰变过程系统动量守恒,以α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:pHe-pTh=0∵α粒子的质量数为4,钍核的质量数为234∴mv=mv’，解得钍核的速度大小v’=v，又∵Ek=mv2=mv·v=v∴EkT=Ek1，由动能表达式知释放的总能量?E=Ek1+EkTh=Ek1+Ek1=Ek1由质能方程知释放总能?E=?mc2∴?E?mc2Ek1，解得?m=五、核反应方程式:原子核受其他粒子(包括γ光子)轰击产生新核的过程称为核反应1.⑴常见粒子:质子，氘核，氚核，中子，电子，正电子，α粒子，β粒子⑵基本粒子符号：A：质量数Z：质子数N：中子数（N=A-Z）Ps1:电荷数=质子数Z=原子序数；质量数A=核子数例题原子物理中质子数和中子数互换的原子核称为镜像核，的镜像核为(镜像核元素符号为X)解:或，要搞清三个数之间的位置及联系。Ps2:核电荷数为0的一定是中子；质量数为0的可能是正电子或负电子2.核反应不可逆，故只能书写“?”来表示方向(生成物的确定方法)3.?什么都要守恒，分析/书写陌生核反应时要计算时是否质量数、质子数守恒。?当题目给了一个挖去某生成物反应物的陌生核反应方程式让你填空时，也可以运用守恒逆推计算例题恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”，请完成“氦燃烧”的核反应方程:γ解:根据质量数质子数守恒，得知为?核反应也满足动量守恒定律，做题时可以直接使用。例题：锂核是不稳定的,它会分裂成一个α粒子和一个质子,同时释放一个γ光子。一个静止的分裂时释放出质子的动量大小为p1,α粒子的动量大小为p2,γ光子与α粒子运动方向相同,求γ光子的波长λ。(已知普朗克常量h)解：设γ光子动量大小为p，由动量守恒定律0p1-p2-p，又∵λ,解得λ4.不用化到最简，生成物和反应物共有的物质不用约(异于化学方程式)5.核方程式不局限于仅能表示某一反应，即整个过程中发生的所有核反应都可以用一个“合成”的总核反应方程来表示例题（本题第二部分见下文）快中子反应堆是一种一边消耗核反应材料一边生产核反应材料的反应堆，简称快堆。快堆用钚-239()作燃料，在堆心燃料钚-239的外围再生区里放置铀-238()。钚-239发生裂变反应时放出来的快中子，被装在外围再生区的铀-238吸收，变为铀-239()，铀-239经过几次衰变后转化为钚-239。可实现核反应材料的增殖，根据快堆原理，请写出铀-238转变为钚-239过程的表达式解:①铀-238变为铀-239的反应方程为；②铀-239经过几次衰变后转化为钚-239的反应方程为；∴全过程反应方程为?各类核反应汇总（哪些是聚变哪些是人工核转变一定要仔细区分，考题会直接考辨析）A.放射性衰变：由一个反应物自发进行[α衰变生成，β衰变生成]例:B.重核裂变原子弹（反应物和生成物中的中子不可约，反应一定要准确牢记）（反应物还有一个中子，算质量数时不可忽略）哈恩【德】、迈特纳【奥】、弗里什【奥】发现铀核裂变现象。C.轻核聚变氢弹（准确牢记，和重核裂变一起会被直接考察）太阳内部或者【人造太阳】D.人工转变：用高能粒子轰击靶核产生另一种新核的反应过程（原子核除了衰变这种自发性变化，其实还可以人工控制）卢瑟福----质子（不是轻核聚变）<人类历史上第一次原子核的人工转变>查德威克--中子居里夫妇--人工放射性同位素（同时发现正电子）E.正电子&电子的湮灭反应：放射性同位素衰变时释放的一个正电子遇到一个电子后，两个静止状态的正负电子湮灭产生一对方向相反的光子，根据质能方程得2m=2E，即m=E∴湮灭过程中产生的一个光子能量为m六、衰变Radioactivedecay:不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子&能量后，可变得较稳定∵是向稳定变化∴所有的衰变反应都会放出能量。拿到一个陌生核反应，首先分析是否是衰变反应。?辐射:这些粒子/能量(以电磁波方式射出)。由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒子、γ射线或中子。1.两种衰变α衰变β衰变中子-质子转变方程式中子数减少2典例衰变实质2两个中子和两个质子整体从原子核内分裂出来中子转变为质子和电子(考试题目中谁转变成谁看清楚)衰变原因2中子和2质子易紧密结合成整体从较大核中射出来弱力/弱相互作用引起不稳定的多中子原子核的破裂规律①自发,核电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒[代数和=0]②原子核内有的发生α衰变，有的发生β衰变，反正不能同时发生③原子核衰变过程中，系统只存在内力，所以系统遵循能量守恒定律和动量守恒定律∴放出的能量一般全部转换为衰变生成的新粒子的动能。若生成了两个新粒子，则两新粒子运动轨迹必须在同一条直线上。若两新粒子轨迹不在同一直线上，则该衰变反应必定生产了第三个粒子，否则就是违背动量守恒定律γ射线原子核从高能级向低能级跃迁所放出的EPs1：放射性衰变一般放出α粒子和电子。Ps2：聚变、裂变、原子核的人工转变都不属于放射性衰变。2.衰变次数：(汇总了3种最常见的题《高中物理选修35重难点汇编及例题库》繈包含35章节知识械理及重难点汇总附考点对应例题、易混淆难点分类及对比、本章所有公式与核方程式大全(附部分公式理论推导+对应知识概述、部分知识书本追根溯源/课外合理掘展创作者:PhD.arm.artist3-Yy(杨踪远;责任编辑:民日期2020.51-54苏省苏州市屁山市更多的考对应的例题归课本,凭借刷题的题感综合考纲分析筛选后补充平时易忽略但大概率会出成考试选项的内容例如核反应堆虽然考频极低,可是但凡出题乍为选修部分的物笔者认为本章物理其他章节最大的不同源于其考法和就会考反应堆很细节的理论知识,因此才详细的补充了核反应堆的装置解析、理论知识、历知识性质。物是逻辑思维和公式计算,因此相比而言物理3-5和3-3,尤其3-5,从真题等部分;同时对现小字或浏览环节的不太可能考的,但是可能会涉及考科能力上来讲更加偏向于文科。3-5介绍的高中微观论包括考试考法、对学生的要求或者单纯就是有必要作为补充知识了解的内容,资料中也进行了补充,例如几种显微镜对基础知接记忆以及部分公式的实际解题运用频繁使用逻进行重点理论知这些内容在资料中通常为灰色字体以表示重要程度低.这份资料的完善版基于3-5章节的种种才为这篇资料提供了最终按预期编本还有很多其他3-5章节资料没有的优点和拟的功能,在此不再赘述须介作为高三毕业班的我当时编这份物理资料的初衷,是源于课本内容、上课笔记和资料彩色版本所独有的功能-颜法(详对应参考书的内容种知识体系彼此间存在的差异而萌生美主纲要求和历年真题考向将它们融合统最合理的知议各自内容呈现等基所以综合上述引言的各方面就可以看出这份资料和市面上辅导书处就性质功用的优缺点做到互剂相填充彼此间存在的不同类型与不同方面的知识漏洞市面上出版的几乎所有辅抓重点知现而忽略低得分率冷僻考点的补充点场为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知将重点强调处卖的套卷则只有大部分考点的汇总,却缺乏配套系即辅导书所独有的功用。因此我融合成的新知识体系,不层面是现料中最是功能最强大份资料编辑的理念,就是希望剔除简单基础的精编知保持重难点及生僻内知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭的努力打近乎完美、最为合理的的全面性同时,还能和考点对应的低得分率难题有机融合在一起,换句话说就是把辅导书和高中物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推导依据和主线框统资料将卷独有的功能合在一起时原创的新知识体例题的针对性和对应匹配度都是其他知识点僵硬的独本资料部分章节做到了从基础知识点为起点通过推导的方式()任何资料难以相媲美的。通过这份资知识能够掌握的更系统全面、解题能力能够更加高效提升来一步步得到其他理论知识、构造出知识间的联系,甚至部分内容做到知识堆砌等手。从学生的正向角除此之外亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平时错题中的典型中难题,尽可能对每度赋予了这份资料独一无三的性质和功能一直接对初学及复习时校方学习资料的知识点补充上对应例题这里的例题格式被统一不足进按题型作用为三种:符合学生阶级实时情况的完善以及升级,同时也能让教师读者看到学生对这的实际第一种[原题难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不通过其的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忆和全面理解效果从而进行后续的教育方式的改进和教研能力的提以提升解题能力和得分率为主、呈现出知识体系及精编内容以查漏补缺为辅,彻底解决高时培养起解题能力和知识理解能力中物理3-5章节的复习及应试需求,这就是我创造这份资料的核心理念。因此任何想和我进行第二种[组在海量卷子中通过集中统计和筛编学术合作的伙伴你们是什么样的合作目的及需求,只有建立在我这个理念的基础上我们①该知识点几乎所有的考点、考法/问法和考才能继续往下进行。这份资料目前我单方面的合作需求就是进一步补充考点对题考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形新卷新题层出不穷,我只是尽可能的将8月之前的大部分题目有过研究,因此总会有遗装置配图、理论图像在卷子上曾出过的几乎所有的样子/类型漏及合适的新题等待补充。但是由于我本人马上就要开始大学的学习科研生活,因此通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题,一方面精准抓知识点所有考无法再像当初这样时刻待命,我需要一些有条件又有意愿的同伴来帮我一起将这份资料变的更点,不重不漏、存难弃易,提升效率、节约还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分;另一方面通过系统的罗列来拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并时不仅仅是这篇物理资料,我还在假期时间编辑了数学几个重要章节的资料,具体介绍多维提升拿分能力的作用我高中时代对数学基本不等式等究出的二级结论和总结出的解题技巧;同时我第三种[历年真题汇编]:本质上也属于例模块叫做“历年例题汇编”。(其中真题都为也编了关于英语作文、谚语及化学的资内容们的还有将来我所择题的选项:如果本来就是错误会标x,并说明错误原因:正确的则省略了√,但若有必选择的药物化学专余我也会尽可能编一些对大家有用处的资料。所有我编的资源都要也会做一定的解释说明)。之所以必须要有这个模块,有以下两方面的原因共大家免费下载,这些资料都会在每年的寒暑假陆陆续续的发在我的微信公众①一个是因为较为生僻的一些知识点,就例如物质波和显微镜,在平时课带而过的这大昆山玉会上传到多个国内知名资源网谷成考点;同时常见考点冷门细节也会因为学生的不在意往往死一大片作为一个学生,当然资料编辑中难免还会学术问题和笔误,欢迎各位在我特意翻了以前追根溯源的把很多生僻基础知识也做了补充说明我私聊,感激之余我会及错误;想要与我学术求合作、提出改进建议或者单成考试选项谁准。为了防读者直接跳过,我对这些考频极低就是寻求帮助,都可通过公众号私聊方式,随时保持联系;如有侵犯版权请结合证据知识点也补充了曾经出过的历年真题,放在知识点对应的位置上作为例题,希望在引起大实与我私信。希望各位读者在阅读这份资料的能帮我做传,我希望历时数家重视的同时能对这类考点做到稳拿分的乍能被广泛流传,让更多需要帮助的、热爱学习的人接触到从而受益。最后我在此表另一个原因说来话长,某种程度上类似于一篇关戊绩问题的小论文。所以我决定衷的感谢,谢谢各位对我能力的对我资料的支持。祝各位学生读者学业有成、步步后记部分花大篇幅书写,希望通过这个机会来向广大教师读者发表学生就此升、3-5稳拿满分!祝教师读者能够在资料中找到灵感这份资料的辅助减轻教学压力事的看法,我会以化学学科为例来仔细阐明我的这个观点,因为这个现象在化学试高教学效率、提升学生物理能力会更加生读者,有兴趣的同学也可以来看看,这篇小“论文”详细分析注1:本资料配套教材版实验教科书旧教材,仅供目前在读使用;使用新教材的下几为什么有考成绩总会不理想,这是我作为学长总结亲身经验以届使账号“33号药剂师”为名原创的物理选修三版本。选修三新教材大部分内并补充知识。因此3-5和选修三两个版本会有大部分内容完全相同,这部分就是新老教材共有及通过多方渠道所领悟出的首5内容份资料初稿成型于今节,高考结束后充裕的时间允许我开始继续完善这份资料,除在上传资源网站的时候请审核员仔细辨认①上传资源的用户账号名字但凡不是的都各个细节的改进外,我还亲自刷了全国各地的各级模拟卷,从理综卷到专题卷等逐题突破,为版我这份原创资料的;②关于物理我物理选修三两个文件夹知识内容绝大多数尿分为尿创的改编/其余部分的尿题已注明题源;绝大多图片为作者原创,其余部分的引用图片均来自网络/参考资料,已标明出处,若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为,侵权必究,将依法追究刑事责任。若是想要寻电与我私聊高中物理35原创资料---后记部分原创作者:PhD.arm.acrtist33~Yzy引言作为选修部分的物理3-5章节，笔者认为本章与高中物理其他章节最大的不同源于其考法和知识性质。物理它注重的是逻辑思维和公式计算，因此相比而言物理3-5和3-3，尤其3-5，从学科能力上来讲更加偏向于文科。3-5介绍的高中微观世界理论包括考试考法、对学生的要求，都仅停留于对基础知识的直接记忆以及部分公式的实际解题运用，无需频繁使用逻辑思考进行理解。也正是基于3-5章节的种种特性，才为这篇资料提供了最终按预期编完的可能。作为高三毕业班的学生，我当时编这份物理资料的初衷，是源于课本内容、上课笔记和本章对应参考书的内容这三种知识体系彼此间存在的差异而萌生出一种完美主义---结合考纲要求和历年真题考向将它们融合成一个统一、全面、最合理的知识体系：即把各自内容呈现等基础性质功用的优缺点做到互补、互相填充彼此间存在的不同类型与不同方面的知识漏洞，同时为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知识点、将重点强调标记等处理。融合成的新知识体系，不仅知识层面是现有3-5资料中最为丰富的，而且也是功能最强大、知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭借自己的努力打造出了一个自认近乎完美、最为合理的高中物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推导依据和主线框架；不同于传统资料将不同知识点僵硬的独立呈现，本资料部分章节做到了从一个基础知识点为起点通过推导的方式(?)来一步步得到其他理论知识、构造出知识间的联系，甚至部分内容做到知识堆砌等等。除此之外，通过亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平时错题中的典型中难题，尽可能对每个知识点补充上对应例题。这里的例题格式被统一化了，但按题型作用可分为三种：·第一种[原题]：一些难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不呈现)通过其中公式的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忆和全面理解，同时培养起必要的解题能力和知识理解、公式运用能力。·第二种[组合题]：在海量卷子中通过集中统计和筛选后汇编了：①该知识点几乎所有的考点、考法/问法和考向。②该考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形式③该装置配图、理论图像在卷子上曾出过的几乎所有的样子/类型。通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题，一方面精准抓住了该知识点所有考点，不重不漏、存难弃易，提升效率、节约刷题时间的同时，还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分；另一方面通过系统的罗列来拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并多维提升拿分能力的作用。·第三种[历年真题汇编]：本质上也属于例题，但该模块叫做“历年例题汇编”。?（其中真题都为选择题的选项：如果本来就是错误会标×，并说明错误原因；正确的则省略了√，但若有必要也会做一定的解释说明）。之所以必须要有这个模块，有以下两方面的原因。?①一个是因为较为生僻的一些知识点，就例如物质波和显微镜，在平时课堂中一带而过的这些内容也会出成考点；同时常见考点的几个冷门细节也会因为学生的不在意往往死一大片。为此我特意翻了以前的课本，追根溯源的把很多生僻冷门的基础知识也做了补充说明，但至于是否会出成考试选项谁也说不准。为了防止有些读者直接跳过，我对这些考频极低的知识点也补充了曾经出过的历年真题，放在知识点对应的位置上作为例题，希望在引起大家重视的同时能对这类考点做到稳拿分。②另一个原因说来话长，某种程度上类似于一篇关于学业成绩问题的小论文。所以我决定在后记部分花大篇幅书写，希望通过目前这个平台这个机会来向广大教师读者发表学生就此事的看法，我会以化学学科为例来仔细阐明我的这个观点，因为这个现象个认为在化学试卷中会更加常见。同时至于学生读者，有兴趣的同学也可以来看看，这篇小“论文”详细分析了为什么有些学生平时小考成绩总会不理想，这是我作为学长这些年总结出的亲身经验以及通过多方渠道所领悟出的一些道理。这份资料初稿成型于今年五一节，高考结束后充裕的时间允许我开始继续完善这份资料，除了各个细节的改进外，我还亲自刷了全国各地的各级模拟卷，从理综卷到专题卷等逐题突破，为更多的考点附上了对应的例题；同时还回归课本，凭借刷题的题感综合考纲分析筛选后补充了平时易忽略但大概率会出成考试选项的内容，其中例如核反应堆虽然考频极低，可是但凡出题就会考反应堆很细节的理论知识，因此才详细的补充了核反应堆的装置解析、理论知识、历年真题等部分；同时对于一些出现在书本小字或浏览环节的不太可能考的，但是可能会涉及考点理解或者单纯就是有必要作为补充知识了解的内容，资料中也进行了补充，例如几种显微镜的重点理论知识汇编，这些内容在资料中通常为灰色字体以表示重要程度低…这份资料的完善版本还有很多其他3-5章节资料没有的优点和无法比拟的功能，在此不再赘述，但必须介绍一下本资料彩色版本所独有的功能---颜色索引法(详情见下页)。所以综合上述引言的各方面就可以看出这份资料和市面上辅导书不同之处就有这么一点：市面上出版的几乎所有辅导书单抓重点知识的呈现而忽略低得分率冷僻考点的补充；而市场上卖的套卷则只有大部分考点的汇总，却缺乏配套的知识体系即辅导书所独有的功用。因此我这份资料编辑的理念，就是希望剔除简单基础知识点的精编知识体系，能在保持重难点及生僻内容的全面性同时，还能和考点对应的低得分率难题有机融合在一起，换句话说就是把辅导书和套卷独有的功能合在一起了，同时原创的新知识体系以及例题的针对性和对应匹配度都是其他任何资料难以相媲美的。通过这份资料，知识能够掌握的更系统全面、解题能力能够更加高效的提升。这份资料另一个特别之处在于，它是出于一位两个月前在读高中生之手。从学生的正向角度赋予了这份资料独一无二的性质和功能---直接对初学及复习时校方学习资料的自身不足进行符合学生阶级实时情况的完善以及升级，同时也能让教师读者看到学生对这些内容的实际掌握效果从而进行后续的教育方式的改进和教研能力的提高。以提升解题能力和得分率为主、呈现出知识体系及精编内容以查漏补缺为辅，彻底解决高中物理3-5章节的复习及应试需求，这就是我创造这份资料的核心理念。因此任何想和我进行学术合作的伙伴，无论你们是什么样的合作目的及需求，只有建立在我这个理念的基础上我们才能继续往下进行。这份资料目前我单方面的合作需求就是进一步补充考点对应的例题，因为新卷新题层出不穷，我只是尽可能的将2020年8月之前的大部分题目有过研究，因此总会有遗漏的旧题以及合适的新题等待补充。但是由于我本人马上就要开始大学的学习科研生活，因此无法再像当初这样时刻待命，我需要一些有条件又有意愿的同伴来帮我一起将这份资料变的更完美。同时不仅仅是这篇物理资料，我还在假期时间编辑了数学几个重要章节的资料，具体介绍了我高中时代对数学向量、基本不等式等章节研究出的二级结论和总结出的解题技巧；同时我也编了关于英语作文、谚语、语法以及化学的资料，具体内容详见它们的引言；还有将来我所选择的药物化学专业，学习之余我也会尽可能编一些对大家有用处的资料。所有我编的资源都会公开共享且供大家免费下载，这些资料都会在每年的寒暑假陆陆续续的发在我的微信公众号“药大昆山玉”里面，同时也上传到了等多个国内知名资源网。作为一个学生，当然资料编辑中难免还会存在少量学术问题和笔误，欢迎各位在任何时间与我私聊，感激之余我会及时修正错误；想要与我学术交流、寻求合作、提出改进建议或者单纯就是寻求帮助，都可通过公众号加一下私聊方式，随时保持联系；如有侵犯版权请结合证据如实与我私信。希望各位读者在阅读这份资料的同时，也能帮我做一个宣传，我希望历时数月的心血之作能被广泛流传，让更多需要帮助的、热爱学习的人接触到从而受益。最后我在此表示由衷的感谢，谢谢各位对我能力的信任和对我资料的支持。祝各位学生读者学业有成、步步高升、3-5稳拿满分！祝教师读者能够在资料中找到灵感、通过这份资料的辅助减轻教学压力、提高教学效率、提升学生物理能力！注1：本资料配套教材是04版实验教科书旧教材，仅供目前在读高二高三学生使用；使用新教材的下几届学生请使用以我账号“33号药剂师”为名原创的[物理选修三版本]。选修三新教材保留了3-5大部分内容，并补充了原3-3知识。因此3-5和选修三两个版本会有大部分内容完全相同，这部分就是新老教材共有的3-5内容。在上传资源网站的时候请审核员仔细辨认①上传资源的用户账号名字但凡不是“33号药剂师”的都是盗版我这份原创资料的;②关于物理我只上传物理3-5及选修三两个文件夹。注2：原3-5大题目现在考法改变：都被出成选择题。但没有影响，本资料中大多数例题的形式都经过改编，有些被我改成大题或判断题的原来也是一道全国理综卷上的选择题，所以面对考法向全国卷的靠拢，本资料例题不受影响，而本来就是全国卷考生的同样也不会受此影响。其考察的根本考点和解题能力都是差不多甚至完全一样的。注3：我的所有资料皆为原创，上传到多个知名资源网站后全部可免费下载，但不得侵犯版权：下载后可以自作修改或截取片段后在注明出处的前提下免费上传网络，但请不要以VIP会员或收费等谋利方式上传网络；任何想通过我这份免费资料去私自谋利以及宣传名声的做法，我将联合版权向侵权方依法追究法律责任。1.我的所有文档仅供免费学习交流，严禁通过任何渠道进行任何形式的谋利行为。2.转载、复印等请注明出处，且必须以完整、免费、公开的形式呈现。注4：某些学校打印机装备旧版word，因此本资料中某些字体将会被旧版word里的其他字体取代，从而同时导致字体不适、格式混乱和图片移位。因此想打印此文件的校方请在打印前和PDF版文件进行对比，尽量将格式改成PDF中呈现的标准版本，只要格式回归我的标准版本，那么字体被调换就也不存在影响，图片和插入框也就都在适合位置。《高中物理选修35重难点汇编及例题库》【A4纵向彩色打印版】注：包含35章节基础知识梳理及重难点汇总(附考点对应改编例题)、易混淆难点分类及对比、本章所有公式与核反应方程式大全(附部分公式理论推导+公式细节及其对应知识概述)、部分知识的书本追根溯源/课外合理拓展编辑日期:2020.5.1-5.4；2020.7.18-9.12于江苏省苏州市昆山市原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy(杨踪远);责任编辑：注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究刑事责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。微信公众号：药大昆山玉原题及原创组合题引用选项的原题目来源、非原创图片的引用参考资料名称汇总2020年山东省枣庄市滕州一中高考物理模拟试卷；苏北三市(徐州、淮安、连云港)2019届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研（一）；河南名校（四校）线上联考-理综；南京市2019届高三第三次模拟考试；2020届江苏省南京市、盐城市高三年级第二次模拟考试；苏州市2019届高三调研测试；南京市、盐城市2019届高三第二次模拟考试；2020年北京市高考适应性测试；2020年安徽省名校联考高考物理冲刺试卷；扬州市2019届高三第一学期期末测试；南京市、盐城市2020届高三年级第二次模拟考试卷；扬州市2018届高三第一学期期末测试；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三联考；南通市、泰州市2017届高三第一次调研测试；常州市2019届高三第一次模拟考试；镇江市2019届高三第一学期期末考试；南京市2017届高三第三次模拟考试；2020全国百强名校高三理科综合试题；南京市、盐城市2017届高三第一次模拟考试；南通市泰州市2018届高三第一次调研测试；徐州市、连云港市、宿迁市2017届高三第三次模拟考试；南京市、盐城市2018届高三第一次模拟考试；胶州一中2020届高三3月份月考试题；江苏省2020届高三年级物理冲刺卷（一）；苏州市2019届高三期初调研测试；盐城市2019届高三第三次模拟考试；南京市2019届高三学情调研测试；苏州市2018届高三调研测试；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第三次调研测试；无锡市2019届高三第一学期期末考试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；2020年华师一高三理科四调综合训练理综合卷；安徽省江南十校2020届高三综合素质测试理科综合试题；安徽六校教育研究会2020届高三第二次素质测试理综试题(1)；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(一)；南京市、盐城市2017届高三第二次模拟考试；盐城市2017届高三第三次模拟考试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研(二)；无锡市2018届高三第一学期期末考试；2020年深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试——理综试题；南京市、盐城2018届高三第二次模拟考试；扬州市2017届高三第一学期期末测试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；秦州市2019届高三第一学期期末测试；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2018届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第三次调研测试；2020届江苏省七市高三下学期第二次调研考试物理试题；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(二)；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合答案；南通、扬州、泰州、淮安四市2017届高三第三次模拟考试；2020年河南省六市高三第一次联合调研监测理综物理试题；南京市、盐城市2019届高三第一次模拟考试；南通市,秦州市2019届高三第一次调研测试；南京市2018届高三第三次模拟考试；盐城市2018届高三第三次模拟考试；江苏省盐城市2020届高三第四次模拟考试注：部分知识内容来自《高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5》考虑到学校印发时只能印在A3纸上的情况，因此我针对诸如此类的各种特殊情况也额外准备了对应的版本(注意:因为A4版本转A3时部分图片细节会出现移位和显示不全，因此不要亲自转形式，最好使用现成版本)：A4彩色电子版---只适用于电脑端在线学习，实际打印时有些字体颜色过淡，因此若要打印请使用打印版A3横彩打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到资料独有的颜色索引法和颜色的其他诸多作用与优点.个人强烈建议有条件的学校最好彩色打印，可以每班各自交班费作为打印费。A3横向单色打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到不少学校可能还是会选择单色打印以节约经费，所以想来想去我还是专门弄了一个现成的单色打印版本。。。(??д??)A4彩色打印版---适合高中学生、对物理微观知识感兴趣或有需要学习的社会群体所使用的小型打印机(但如果你是土豪或者特殊背景，家里装的就是大型打印机，那…也行，个人建议有条件最好打印A3版本，阅读装订等各使用环节都更加方便)。A4版本一律不设单色，如有需要请亲自全选以换色。A4彩色PDF版---支持了读者在手机端的阅读。PDF版有很多word文档所没有的优点。其中我最看重的优点就在于PDF可以在保证图片位置和编辑格式不变的前提下在手机端查看文档，因此方便了各位读者用手机随时随地学习物理3-5，省去打印资料的问题。A4彩色活页版-(不提供成品)支持想把这份资料打印在活页纸上以便夹在活页本中批注、阅读、添加错题活页等的同学。活页版就是将普通版中奇数页左端页边距加宽、偶数页右端页边距加宽，这样当双面打印的时候就能在更多利用了页面空间的前提下满足打孔宽度要求。A4纵向彩色打印版(英文)---适用于高校物理专业留学生、其他有需要人士使用，阅读过程中可通过对比两A4纵向彩色照片版(英文)国教学内容差异以进行查漏补缺，也可作为一份高阶物理学前的基础理论自学A3横向彩色打印版(英文)资料。(翻译方式:机翻+部分笔译;原创作者&编译:杨踪远;翻译校核:杨秋华[中小学英语高级教师])英文版目前不提供，将在明后年寒暑假上传。【属性:[1]语际翻译[2]translationofEnglishforscienceandtechnology专业文献翻译】颜色索引法:本资料中对不同知识层面和性质的内容进行了多色区分标记，按色寻文即为该标记法的索引功能使用法。使用说明：这个索引法只是用来找读者想要的那类信息的，不是读者在阅读的时候去想这个颜色是啥意思、代表了啥内容，不是这样使用的。颜色索引法之所以叫索引法不叫区分法，就是因为它的功能只是作为一个特殊的标记，便于读者寻找对应的信息。比方说红色代表公式，那我们如果想考前专门背这个章节的公式，那就可以直接找红色的字体。所以我才要对每种标记的颜色做详细且方便记忆的解释，即什么颜色代表什么。你要看“变量相对关系”这类知识就可以在索引法表格中找哪个颜色代表了这个内容，你发现蓝色专门代表这类你需要了解的内容，那就专门找蓝色的字体就行了，高效且节约时间。这个索引法是我这份资料区别于其他资料的很大的不同，颜色是这篇资料的核心，索引的价值就在于可以在数万字中快速高效的找到我们要的信息。考虑到颜色太多可能会眼花缭乱，因此我已经尽量把颜色控制在那9个里面了，如果再多那又要更花了，如果少那可索引的信息就少了，同时再结合美观和效率，综合研发了我这个颜色索引法以及下面那个对应表。颜色索引法各颜色所对应信息汇编表红色—公式、关系式（内容重复或做为理论推导所用到的公式不标红）棕色—对公式的补充说明：①公式适用条件②公式中物理量含义及相互关系③公式的推导蓝色—变量与物理量间关系(其中一个变量增大/减小,另一个与之相关的物理量怎么变化)紫色—例①例子②例题③例题中的代值运算金色—①重要内容的强调1②表格信息③物理量的单位藏青—重要内容的强调2绿色—①某条件下的特殊情况②多个并列情况③重要实验操作灰色—非考点类的书本知识补充/课外合理拓展橘色—物理学史实物理3-5章节综述：1.能量守恒定律、动量守恒定律、波粒二象性在宏观世界和微观世界同样适用(原子核衰变)2.牛顿运动定律只适用于低速宏观物体(所以在本资料各章节理论和实验研究中均不适用)3.量子力学和狭义相对论表明，经典力学不适用于微观、高速粒子4.经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征。(目前就考这两个“无法解释”，只是说法灵活在变，所以重点记住“稳定性”、“分立”这两个高频词，考试时变通即可)5.但凡涉及到原子核内部的考试选项都是错。因为高中物理并未提及(例如半衰期和放射性的物化变化)资料标记说明1.V体积v速度ν频率2.C电荷量库仑c光速3.P功率p动量4.?---实验故障分析5.?---题型6.★---重点7.?---①步骤推导②看到前面的该联想出后面的8.?---知识推导9.?---等价为10.Ps:---注/补充说明11.F1/F2/F3---方法一/法二/法三12.A&B---AB之间的对比高中物理35原创资料---多版本详细说明、颜色索引法介绍、题目版权、知识目录及资料编辑细节说明原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究法律责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。联系方式：物理3-5章节[本资料]重点知识目录1.物体辐射?绝对黑体?黑体辐射2.经典粒子、经典波、概率波?波粒二象性①光的波粒二象性②实验基础、证明性质的实例?物质波①波长②频率③性质3.光⑴光谱①光谱分类及各类光谱理论重点②特征光谱③氢原子光谱⑵光子①能量②动量③数目④光束动量⑤涉及光子的核反应⑥光量子&能量子⑶光强⑷光电效应①现象、意义②光电效应实验③研究思路④瞬时性⑤理论要点汇编Ⅰ.光子&光电子&光电流?饱和光电流Ⅱ.逸出功?截止频率?遏制电压Ⅲ.光电子动能?光电子初动能?光电子最大初动能⑸不可见光及电磁波显微镜紫外线照射锌板实验光电效应重要图像详析及例题多光子光电效应题量子力学考点汇编4.原子⑴物理史上各种模型及理论?玻尔假说⑵(氢原子)能级图、理论及题型⑶谱线条数/辐射波长种类⑷定态间的能级跃迁①2种跃迁方式详析②辐射条件③定态跃迁中光子的能量和频率④跃迁中的电学能量问题5.电子6.原子核⑴组成⑵核力⑶核能①能量计算②结合能?质量亏损?核子平均质量?比结合能/平均结合能?两种图像详析及对比⑷质能方程⑸核反应方程式①基础知识、要求及解题技巧②核方程式大全⑹衰变①2种衰变理论详析及对比②衰变次数的计算③半衰期⑺天然放射性①3种射线理论详析及对比②放射性元素③放射性同位素应用⑻核裂变①2种裂变方式详析及对比②链式反应?临界体积⑼核聚变2种温度情况下的裂变方式详析⑽核反应堆①热中子反应堆装置详解②反应堆分类高中物理3-5原创资料---多版本详细说明、颜色索引法介绍、题目版权、知识目录(超链接书签)及资料编辑细节说明原创作者:PhD.arm.acrtist33~Yzy高中物理3-5原创资料---多版本详细说明、颜色索引法介绍、题目版权、知识目录(超链接书签)及资料编辑细节说明原创作者:PhD.arm.acrtist33~Yzy物体辐射：一切物体都在辐射电磁波。（∵该辐射与物体温度有关∴叫热辐射）?热辐射：室温下物体热辐射主成分为波长较长的电磁波，无法引起人类视觉。温度↑热辐射中波长较短的成分↑。例:不断加热的铁块依次呈现为：暗红→赤红→橘红→黄白色大部分物体在产生热辐射的同时其表面还吸收和反射外界射来的电磁波。①但不同物体吸收和反射电磁波的能力不同。例:有些物体吸收强、反射能力弱,因此在常温环境光照射下显黑②常温下看到的物体颜色源于反射光(颜色仅仅是物体反射出的光的频率在我们眼中的表现)∴要想看见颜色就要求该物体必须能反射/自己发出光线例:纯净的空气无色是因为它不反射光线某些物体(绝对黑体)无法发生反射入射电磁波，只能且能够完全吸收各种波长的入射电磁波?绝对/理想黑体[简称黑体]:是实际物体的理想化模型。(不一定是黑色/纯黑的)例:炼丹炉①会吸收任何照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射②会向外辐射电磁波(黑体不反射任何外界电磁波，但向外发射自身产生的电磁波)历年真题选项:黑体的热辐射就是反射外来的电磁波(×,首先黑体不反射电磁波，其次黑体的热辐射是它吸收外界照来的电磁辐射后转化来的，然后再释放出去。这里面有一个转化加工的过程)?黑体辐射:其光谱特征/电磁辐射/电磁波强度按波长分布只与黑体的温度有关，与材料种类及表面状况无关。(实验表明一般材料物质辐射的电磁波情况取决于温度、材料种类及表面状况，而仅与温度有关的黑体反映出的具有普遍意义的客观规律使黑体辐射成为研究热辐射规律时的重点)1.普朗克通过提出能量子假说成功的解释了黑体热辐射规律2.冶金技术根据辐射强度、波长分布和辐射体温度关系，就可通过钢水实时光谱推知任意时刻钢水温度,因此冶金工业的需求推动了黑体辐射的研究。黑体辐射实验、实验规律(强度-波长曲线)外界电磁波从空腔壁上唯一一个小孔射入，若在空腔内表面发生反射和吸收后最终无法从空腔射出，该小孔则成为了一个绝对黑体。使空腔温度逐渐升高，小孔则变成不同温度下的黑体，从小孔朝外射出的辐射就是黑体辐射。经分光及热电偶测出其辐射的电磁波强度按波长的分布曲线经典粒子：1.定义：有一定的空间大小、质量，都遵守牛顿运动定律，有些还具有电荷，2.特征：可追踪，任意时刻可确定位置、速度、在时空中的确定的轨迹经典波：具有频率和波长（时空的周期性）概率波：微观粒子到达屏幕某个区域的概率可通过波动规律来确定Ps：并不是所有的电磁波都有概率性波粒二象性表现规律光波动性光粒子性（光子）实验基础干涉、衍射、偏正光电效应、黑体辐射、康普顿效应重点内容光是概率波，在空间各处出现的可能性大小(概率)，要用波动规律来描述当光同物质发生作用的时候，这种作用是一份一份的进行(不连续)相较于宏观光的波动性不同于宏观观念的波光子不同于宏观观念的粒子数量角度大量的光子在传播时易表现为光波动性少量/单个光子容易显示出光粒子性传播与作用角度光在传播过程中往往表现出波动性光在与物质发生作用时往往表现粒子性对立&统一:质能方程E=m·粒子性p=m·cE=p·c波动性ε=h·νh=p·λ推导形式?:波粒二象性c=λ·ν推导形式?:相对论规定一定质量对应一定能量E=m·单个光子能量=h·v,联立求得光子的相对论质量m=类比其他粒子动量等于质量与速度乘积,得p=m·c=c=结合c=λ·ν联立得h=p·λ波长↑波动性↑(λ↑ν↓)频率↑粒子性↑(λ↓ν↑)1.两性此消彼长:有时P明显表现粒子性，可用实验证明；有时λ明显表现波动性2.光子说不否定波动说ε=h·ν=【ν和λ就是波的概念】3.光的波动性和粒子性两者并非孤立，而是一个有机的统一体，可相容4.波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面、不同属性，因此无法仅用其中某个性质去说明光的一切行为5.波和粒子在宏观世界无法统一，而在微观世界却是可以统一。Ps：光的波动性是光子本身固有属性,而不是源于光子间的相互作用。实验:将光源调弱到前个光子已到达屏幕才开始发射下个光子的程度,就可排除“长江后浪推前浪”的可能(细节见书)物质波/德布罗意波德布罗意假设：一切物体均有波粒二象性，任何运动着的物体都有一种波与之对应历年真题选项：(蓝字部分)①飞行中的子弹、火箭、星球以及星球上的每个人，都是波且都具有波动性，只不过它们动量太大导致波长过小、波动图景太难观察(∵宏观物体质量足够大∴宏观物体的波动性不明显，主要体现为粒子性)②同时在微观领域中，正是因为波粒二象性，使得微观粒子包括各种原子内运行的电子、电子束都具有波动性，不会沿着经典力学描述下的轨道运动1.史实⑴.德布罗意提出了物质波的概念⑵.劳厄以狭缝线度够小的晶体内部排列规则的物质微粒作为衍射光栅来检验伦琴射线的波动性、证明其为波长十分之几纳米的电磁波⑶.汤姆孙以电子束通过铝箔/晶体晶格光栅产生的衍射图样证实了物质波的存在。(百伏电压加速的电子德布罗意波长≈0.12nm,与伦琴射线波长数量级相近，因此才有观察到电子波动性的可能;电束衍射实验由戴维孙和汤姆孙同年分别完成)2.波长：λ【p动量；h普朗克常量】3.频率:v物质波实验中给粒子加速:速度v↑p↑?λ↓此时影像变小、难以捕捉，越观察不到现象。4.对比：但若不加速，粒子四处运动，导致找不到其位置∴必须加速电镜给粒子加速：速度v↑p↑?λ↓此时粒子波长变短，轮廓更清晰，避免了波的干涉和衍射现象，提高了分辨率，可以观察更小尺寸物体5.性质：①概率波，体现为该物质在空间出现的概率大小不一样（空间中某点某时刻可能岀现的概率的大小受波动规律的支配）②物质波是物质表现的一个方面，不存在传播速度的问题③但可用波的规律来描述，不过有别于常规宏观的机械波和电磁波例题如图所示是利用金属晶格(大小约m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样,则下列说法正确的是（）(已知电子质量m=9.1×kg,电量e=1.6×C,初速度为0,加速电压U=1.0×V,普朗克常量h=6.63×J·s)A.物质波是一种概率波B.物质波和电磁波一样,在真空中传播的速度为光速cC.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=1.2×m解：AC。AB选项见物质波性质的整理；C项，由λ、p知λ=，由光电效应方程知Ek=Ue，∴λ=。将数值代入可得电子束的德布罗意波的波长约为λ=1.2×m，C项正确证明该性质或利用该性质工作的考点类实例汇编：粒子性①β射线在云室中高速运动时，留下的径迹又细又直。{补充:低速β粒子则现象相反---轨迹短粗且弯曲}②康普顿效应：在石墨对X射线散射时，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子,则光子动量减小,能量减少，根据h=λ·p，部分X射线的散射光波长变长的现象?光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用导致传播方向改变的现象③通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像④光电效应⑤紫外线照射锌板⑥分子动理论解释气体压强⑦光镊技术：光接触物体后会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小物体(细胞)发生无损移动波动性①电子束具有波动性，通过双缝实验装置形成干涉图样、通过铝箔形成电子的衍射图样；（电子显微镜就是通过电子束工作来观察物质的微观结构，是为了避免波动性）②利用慢中子衍射来研究晶体的结构；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明了中子有波动性波粒二象性①光子说②康普顿效应?微观粒子光子、质子、电子都具有能量、动量、波粒二象性光A牛顿-----光粒子性：实物颗粒干涉-光栅实验:波峰波谷相结合(只有显示波动性的狭缝/障碍物线度足够小才能发生明显的干涉和衍射)B惠更斯---光波动性衍射:1.波长↓分辨率↑观察的越清晰,即可减少衍射现象2.当波长远大于障碍物，可越过障碍物继续传动偏正:只有一个方向的光能被看见C爱因斯坦-新光粒子性：一份一份的能量，不会代数相加（积累），也不会储存能量。紫外线照射锌板（需对验电器基础知识有较强掌握）【实验原理】紫外线所带能量足够大，故Zn原子吸收紫外线后就会释放电子。而其他光能量不够大，尽管长时间照射/凸透镜汇聚/激光器发射等等各种操作，都不会发生光电效应，因为能量不会积累，粒子中电子会振动以散失能量。所以只有光能量大到ε≥W0时才能使电子一次性逃离【实验意义】该实验表明光具有粒子性。历年真题选项：该实验(紫外线照射锌板)表明光是一种波/一种电磁波(×)【实验目的】证明紫外线光频率大于锌的极限频率，在锌板上发生了光电效应。【实验器材】锌板、电磁波γ射线/强光灯(紫外灯/弧光灯)、验电器(实验观察对象为其指针/铝箔张角)【实验现象】（这些实验很难在实验室做出来，请认真看书上的演示实验）{题目常见情况一}与锌板相连的验电器原来不带电?紫外光照射后用带负电的橡胶棒接触锌板，验电器箔片张角减小，说明锌板和验电器都带正电。{情况二}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是张开的，紫外线灯照后张角变大?验电器的指针/铝箔原来带正电{情况三}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是闭合的，紫外线灯照后指针/铝箔张开了?原来带正电(同情况二)例题在演示光电效应的实验中用弧光灯发出的紫外光照射锌板，发现与锌板导线相连接的验电器指针/铝箔改变了原来的闭合状态，张开一个角度，则A.指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.增强弧光灯的发光强度，指针/铝箔张角会增大C.若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器指针一定会变得更大D.用可见光/红外光/γ射线/无线电波照射锌板都不能使验电器指针变大解:A.光电效应与光照射时间无关，所以指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.紫外光越强，单位时间内逸出的光电子数目越多，则带电量越大，所以验电器的指针偏转越大C.若由于红光的频率比紫外线的频率小，紫外线照射锌板时能发生光电效应，但红光照射锌板时不一定能发生光电效应，所以改用激光器发出的红光照射锌板不一定会使验电器的指针张角变大D.紫外线的频率大于可见光、红外线和无线电波，但是小于γ射线的频率。因紫外光照射锌板能产生光电效应,故用γ射线照射锌板也能发生光电效应,使验电器张开?显微镜{扫描隧道显微镜为拓展内容}1.历年考试选项真题汇编：①用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高(波长越短，显微镜分辨率越高)②质子&电子各种变量情况下的对比汇编：动能相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短(由λ、p知λ,质子质量更大因此其物质波波长更短)速度相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短。(λ，但速度不是接近光速时，质子质量比电子大一千多倍)动量相等的质子和电子，质子的物质波的波长和电子物质波波长相等。(λ)2.原理详细分析及各方面对比：光学显微镜:∵可见光波长太长≈0.5μm，根据光的波动性，任何波都能发生衍射，当一个物体太小时，光会“视而不见的绕过该物体∴对于光而言，10-10数量级大小原子、电子如同不存在，无法通过光学显微镜看见，想看到更小的物体需要波长更短的波(电子束和质子流)。无论技术发展到何种程度，光学显微镜的分辨本领都无法无限提高，与永动机违背能量守恒定律类似，衍射现象限制了光学显微镜的分辨能力。【数据呈现】:可见光波长为400~700nm，最好的光学显微镜分辨能力局限于200nm的物体电子(流)显微镜:电显工作原理:用电子束代替了光束工作，电子在垂直两电极间被高达1MV的电压加速；因肉眼看不到电子束，故将电子束打在感光胶片/光电转换器/荧光屏上来观察微小物体的显微照片。分辨本领达0.2nm的现代电镜可观察金属晶体结构和蛋白质分子等。?电镜使用加速电压来表示分辨本领的原理：电压↑电子最终获得的动量p↑波长λ↓衍射现象越不明显，分辨本领↑电显理论原理:电子与其他各种微观粒子都和光一样具有波动性、电子波长λ=10-11接近原子大小要减轻衍射影响即需要缩短波长，根据德布罗意关系h=P·λ，要加大动量有两种途径①增大加速电压，这是电子显微镜采用的办法②使用更重的粒子，即质子显微镜，质子分辨率更高。质子流显微镜:分辨率＞电子流显微镜（质子m是电子m的1836倍，相同速度下质子流p是电子流p的1836倍。又∵德布罗意关系h=P·λ∴质子波长短?轮廓清晰，避免了明显的衍射现象从而分辨率高）扫描隧道显微镜:原理好比盲人摸象，它是利用细小的探针物体表面移动，通过物体表面分子对探针的作用感知分子的存在和形状一、光谱:用光栅/棱镜可把各种颜色的光按波长展开，获得的光波长/频率和强度分布的记录即为光谱。历年真题选项：⑴所有原子的发射光谱都为线状谱，说明原子只发射出几种特定频率的光⑵原子能级的分立使放出光子的能量也是分立的，因此原子发射光谱只为一些分立的亮线⑶不同原子的谱线一定不同，每个原子都有自己的特征谱线1.分类：连续谱[发射光谱]：光带，并非一条条分立的谱线(亮线)。涵盖了所有波长的谱线按一定的次序排列(钨丝白炽灯、任意高温物质)线状谱[发射光谱](正推元素):只有几种波长的谱线按一定的次序排列，在光谱上呈现一条条亮条纹暗线谱[吸收光谱](反推元素):原本是连续谱，后经过几种元素后，它们吸收了自身光谱留下的暗线【成因】阳光透过太阳高层大气射向地球时太阳高层大气含有的元素会吸收它自己的特征谱线的光，然后再向四面八方杂乱的发射，到达地球时这些谱线看起来就弱了，从而形成了明亮背景下的暗线。2.特征谱线：(线状谱&暗线谱)⑴.不同原子的不同结构导致能级也各不相同，因此不同原子辐射/吸收的光子频率也不同。发光频率不同,则自然的，不同原子的亮线位置也不同，因此这些亮线可被标记为原子的特征谱线。⑵.不同原子不可能存在相同特征谱线。⑶.利用每种原子自己独特的特征谱线可用来鉴别物质和确定物质的组成成分，高灵敏度，常用于化学元素的发现和鉴别。3.氢原子光谱:经典理论在解释氢原子光谱图遇到的困难：⑴无法解释光谱的分立⑵与原子的稳定性矛盾例题光在许多情况下是由原子内部电子的运动产生的，作为探索原子结构的重要途径之一光谱研究的理论原理正是基于此。根据氢气放电管获得的氢原子光谱谱线及谱线对应的波长如图所示；氢原子能级符合规律En(n是正整数)，则()(已知普朗克常量h=6.63J·s，金属Na极限频率5.53Hz)A.Hβ对应光子的能量约为13.6eVB.按玻尔原子模型,与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级C.Hβ对应光子的能量大于Hα对应光子的能量D.Hα先经过凸透镜汇聚后,照射金属Na时间足够多长,则金属Na一定能发生光电效应E.图中所示的五种光均属于可见光范畴解:A.∵E，Hβ谱线波长λHβ=486.27nm∴解得EeV2.556eV≈2.56eVB.F1∵氢原子能级En∴?E=E3-E2=eV-)eV=1.89eV又∵Hα谱线对应光子的能量1.89eV∴与Hα谱线对应的氢原子的电子从n=3能级跃迁到n=2能级，所以B正确。F2电子从能级3跃迁到能级2产生的能量为1.89eV，通过E计算能够产生的光子波长约为λ=650nm，与Hα相近，所以B正确C.光的波长越长，对应的频率越小，能量越小。根据谱线对应光子的波长可知，C正确。D.Hα频率νHz4.57Hz∴Hα频率Na极限频率∴无论照射多长时间，金属Na都不可能发生光电效应E.可见光的波长范围是390-760nm，∴原子光谱图中的五种光均属于可见光范畴(注:气体放电管详情请见高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5第55页)二、光子光子/γ粒子是电磁波，不是实物粒子（实物粒子有静止质量、可以有光速以内任何速度）例题在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10?7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10?2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0?34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）解:每个光子的能量0h·ν,每个激光脉冲的能量为∴每个脉冲中光子数N，联立代入数据得N=5×1016个例题氢原子能级图，若a光是从n=5能级跃迁到n=2能级产生的单色光；b光是n=5到n=3产生的单色光，则a光和b光的光子动量之比为?光子的能量&动量：能量表达式ε=h·v和动量表达式p是描述光性质的基本关系式，普朗克常量h作为桥梁连接了光的粒子性和波动性两关系式左侧的能量ε和动量p是描述物质粒子性的物理量，此处描述了光的粒子性。右侧的波长和频率ν是描述物质的波动性物理量，此处描述了光的波动性。3.数目[光子数目题]:注意题目是“单位时间内”还是“t时间内”。如果是“t时间内”这类非常规情况，就要仔细计算,不能遗漏t。例题如图所示一个烟雾探测器,S为光源。当烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电子,当光电流≥I时,探测器触发报警系统报警。(已知真空中光速c,钠极限频率为ν,电子电荷量e)⑴要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应小于.⑵若入射光子中能激发出电子的光子数占比为y,。报警时,t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是个.⑶若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作.(判断正误)解：⑴由c=λ,,得光源S发出光波最大波长λmax,即要使探测器正常工作,光源S发出的光波波长就要小于⑵光电流等于I时,t秒产生的光电子的个数n=,t秒射向光电管钠表面的光子最少数目N⑶根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率能小于光源S发出的光的频率，则也能使该探测器正常工作4.光束动量[对光束使用动量定理]∵我们仅有的数据是单个光子的动量∴对一束光使用动能定理的就和常规的情况不一样。一束光对物体的作用力使用动能定理时就需要求和，然后才能列出等式：一束光里全部的光子的动量之和=Ft。例题我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P的高纯度和高亮度激光,当该激光垂直照射到某纯黑物体表面时能被完全吸收,则该激光发出的光子的动量为，纯黑物体受到该激光的压力为。（已知真空中光速为c,普朗克常量为h）解：光子的动量p，设单位时间t内发出的光子数为n，则P=nhν，得n=根据动量定理nt·p=Ft，得Fnp·(首先要确定一束光里的光子数目有多少需要题目提供该光的光强即光功率，于是先设单位时间内发出的光子数为n…)5.涉及到光子的核反应：①一般核反应放出光子是为了释放一定的能量。光子即粒子，无质量，所以分析核反应方程各类守恒的时候不需要考虑光子，书写核反应方程的时候也不用写。②涉及光子的衰变、核电池中的核反应，释放的核能转变为新粒子动能和光子能量③若不涉及光子，即在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为新粒子的动能.在此情况下可依据力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能分配关系.6.光量子&能量子光子/光量子:不同频率的光中每个光子能量不同;为光能量的最小单元---c=λ·ν量子/能量子ε:普朗克最早引入能量子，破除“能量连续变化”的传统观念1.振动着的带电微粒具有的/辐射的/吸收的能量都是某一不可再分的最小能量值ε的整数倍，以ε为单位一份一份的辐射/吸收。为能量的最小单元---ε=h·ν历年真题选项：振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值。(×)2.普朗克假设下微观粒子能量是分立、量子化的，区别于能量值连续的弹簧振子三、(入射)光强/光(照射在金属面上)的功率P：单位时间内照射到金属表面单位面积的总能量Ps：光强具体概念不做要求，但要掌握解题能力)【Imax：饱和光电流;e：电子电荷量】例题频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流I随电压U的变化图象如图所示，求：①照射在金属表面上的这束光的最小功率P②该金属的极限频率νc(已知普朗克常量h，电子带电量e)频率相同的光照射在金属产生光电效应:(饱和)光电流入射光强度（光强↑光子数目↑单位时间逸出的电子数↑饱和光电流↑）各物理量都成正比例题某种金属在光照情况下发生光电效应，光照强度I，光照金属时，单位时间内逸出电子为N个。若使用强度为2I的该频率的光照射，单位时间内逸出的光电子数为__个。解:若发生光电效应,则单位时间内逸出的光电子数与光强成正比,故光强为2I时,单位时间内逸出的光电子数为2N个,但光电子的最大初动能不变不同频率的光∵每个光子能量不同∴饱和光电流与入射光强度不存在简单的正比关系Ps：光电子的最大初动能与光强无关（根据光电效应方程，最大初动能与每个光子的能量有关，而光强决定的是光子数目）例题如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.8eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.70V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.70V时，电流表读数为零。若将照射到阴极K上的该光照射强度变为原来的2倍，则遏止电压为？解：可知遏止电压为0.70V。因为光电子的最大初动能与光的强度无关，所以遏止电压不变，仍为0.70V四、光电效应ev2=Wk=Ek=h·νW0=h·(ννc)=Uc·q【当ν=νc时，hνc=W0、Uc=0、Ek=Wk==0】【单位】：ν-Hz(),Ek-eV,h·νc/W0-J【单位换算】1eV=1.6×J【推导：1c×V=1J,1eV=1e×1v=1.60×c×1v=1.6×J】1J=6.25×eV1MeV=103KeV=106eV例题当频率ν=1.5×Hz的紫外线照射到金属上时,逸出的光电子最大初动能E=3.5eV,求金属逸出功W0。(已知普朗克常量h=6.6×J·s,真空中光速c=3.0×m/s)解:根据光电效应方程E=h·ν-W0，代入数据得h·ν=6.6××1.5×=9.9×JE=3.5eV=3.5×1.6×=5.6×J∴W0=h·ν-E=4.3×J【EK=Uc·q推导】：光电子从阴极飞出，做减速运动。当速度减为零时，根据动能定理有-Uc·q=0-EK1.现象:照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出(最初由赫兹研究电磁波时发现:接收电路的间隙遇光更易产生电火花)2.意义：证明了光的粒子性、光子和其他粒子具有一定的能量(康普顿效应则表明光子除了能量还具有动量)3.实验：①电流表依靠于真空管电场强，与电源电键(开关)是否接通无关电压表对应部分电阻所分得的电压②使用分压式接法：可控制电压。根据E场，当滑片P右移，电压↑真空管电场强↑光电流↑电流表↑③阴极板(和阳极密封在真空玻璃管)：无论电源哪头与之相接，它始终为阴极板，受光照射逸出电子④实验条件(接法)当阴极板与负极相连时，负极所提供的电子使阴极板显负性,同时阳极板为正极，从而形成场强,此电场为电子的加速电场将电源反接，电子到达阳极板需克服电场力做功。因为存在电场力，所以光电子在运动过程最大初动能被削弱，导致最终可能无法达到阳极板，此时就存在了电子能运动到距阴极板面的最大值d：在运动到距离d处，粒子动能刚好为0，不再继续向前移动。考题中告诉你距离d，就可由曾经学的电磁学公式求出最大初动能，然后运用光电效应等方程来求解物理量。例题铜板暴露在波长为λ的紫外线中，观测到有电子从铜板表面逃逸。当加方向垂直板面、大小E的匀强电场时，电子能逃到距板面的最大距离为d，求铜板极限频率。(已知真空光速c，普朗克常量h，电子电荷量e)解:(如上图)⑤现象很难发现，且对入射光有要求：A.只有不可见光和紫外光才可照出金属板表层的电子B.入射光频率必须>金属截止频率(ν>νc)（能否发生光电效应取决于光的频率,与光强和光照时间无关）历年真题选项：实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象。(×)⑥若用光子能量大于逸出功的光照射到光电管上时发生了光电效应，则肯定会有光电子逸出，与连接在电路中的电源无关。即使电键S(开关)断开后，仍会有电流流过电流表，电流表仍有示数。4.研究思路：5.光电效应瞬时性(不做考点)：详情见课本?电学知识链接及现象成因对比：日常开灯时按下开关的瞬间灯就亮起来了，可是根据电子运动速度结合电线长度计算出的亮灯时间应该也是以分钟为数量级。【原因】：灯泡发光需要的不是某个电子的进入，而是电回路的接通即电场的建立。单个电子从开关运动到灯泡的几米距离所需时间很长，但是电场建立的速度是光速的，瞬间完成。6.细节理论知识要点汇编光子：光在空间传播时的每一份能量，不带电，本质是能量，是光电效应的因?光电子：金属表面受到光照射时发射出的电子，本质是电子，是光电效应的果?光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流。滑片P右移，正向电压↑光电流?饱和值(最大值),即饱和光电流在光照条件ν>νc下，与光强有关：光强↑光子数目↑单位时间逸出的光电子数↑饱和光电流↑饱和光电流与所加电压/电源电动势大小无关例题若与该图实验条件完全相同的一次光电效应实验中，当某一频率的光入射时电流表有示数，当把滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定增大（判断正误）解:与该图实验条件完全相同?光电效应实验中阴极K与阳极A间电压大小可调整、电源的正负极可对调。与该图实验条件完全相同代表着电源正负极与阴极板的接法固定、本题电源按图示极性连接(负极接阴极板)为加速电场,逸出的光电子在该电场中加速。当某一频率的光入射时,电流表有示数?已发生光电效应现象。当把滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管两端的电压增大,当电压增大到一定程度时,一定时间内逸出的所有的光电子都能到达阳极,这时形成的光电流为饱和光电流,电流大小不再随光电管两端的电压增大。即正向电压增大，光电流增大，但达到饱和光电流后，电流计的读数将不变。所以电流表示数一定增大/电流表示数一直在增大，这两种说法都错误?逸出功W0：表面层电子逸出需要克服束缚做功，此功Wmin=W0。大小由金属本身决定，与入射光无关电子逸出条件：光子ε≥W0，又ε=h·ν∴h·ν≥W0?定义：当ν=νc时，h·νc=W0?截止频率/极限频率/νc/νmin为光电子逃脱需要的光子频率的最小值①适用于金属表面层，由金属本身决定，是金属的固有属性历年真题选项：金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化(×)②当ν<νc时，电子无法逃脱?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?A.入射光的频率<极限频率(或者是该光波长太长)历年真题选项：一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短。(×,过长)几种金属的逸出功W0金属钨钙钠钾鉫W0（×J）7.265.123.663.603.41例题有一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。(已知该可见光波长的范围为4.0×～7.6×m，普朗克常数h=6.63×?遏止电压UC将电源反接，电子到达阳极板所需克服电场力做功。当电压达到某一个值时，就连方向垂直于阴极板指向阳极板的电子也到达不了阳极板，此时其余所有电子也一定都被遏止住了。1.当光电流=0，电流表=0，对应的电压即为遏止电压Uc2.W0+Uc·q=h·ν?对同种金属而言，逸出功一样大，入射光频率ν↑，遏止电压UC↑因此，光电效应中遏止电压与入射光的频率和阴极材料有关?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?B.可能是所加反向电压大于遏止电压(Ps:如果检查实验电路完好，那灵敏电流计无示数的故障原因就只能是入射光频率过小和反向电压过大，要注意是“反向电压”，漏掉“反向”两字就是错的)?光电子动能光照到金属表面时，电子吸收光子全部能量，正准备飞向各方向的时候，首先克服原子核引力做功+其他原子阻碍，从而损失一定能量?光电子初动能Ek初=ε全部光子-E损失：初动能为电子吸收光子的全部能量后克服原子核引力做功+其他原子的阻碍后剩余的能量?光电子最大初动能ev2：只有位于金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核引力做功的情况下，即逸出的时候克服做功最少，才具有最大初动能。F1可利用光电管实验测出：Ek=Uc·q=Uc·e【q通常为e】例题已知最大出动能Ekmax=10eV，求遏止电压？解：Ekmax=10eV=e·Uc，故Uc=10VF2Ekm=?E-W0【?E：某离子从n=x能级到n=y能级辐射出的光子能量】例题氦原子一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子，现有一个氦离子从n=4能级到n=2能级辐射出的光子能量为10.2eV，用该光照射逸出功为3.66eV的金属钠，光电子产生的最大初动能为？解：由光电效应方程可知Ekmax=?E-W0=(10.2-3.66)eV=6.54eV{补充}多光子光电效应题：创新型题目要仔细审题，看看清楚总共有几个光子参与反应，注意所有光子能量的总和才是电子吸收的能量，才是代入公式计算的值。例题金属中电子吸收一个光子而挣脱金属的束缚,这就是光电效应现象随着科技进步,强光源的出现,电子同时吸收多个光子成为可能,这是多光子光电效应现象如图所示,光电管阴极金属的逸出功为W0,单一频率光源发射的光子频率为ν,在光源照射下,金属中电子同时吸收两个光子后发生光电效应,从金属逸出电子的最大动能为,调节滑动变阻器,当电流表示数恰好为零时,电压表示数为。(已知电子电荷量为e,普朗克常量为h)解：⑴Ekm=2hν-W0⑵根据动能定理-eUc=0-Ekm，解得Uc=(2hν-W0)/e★光电效应中几种重要的图：Uc·q=Ek=h·ν-W0（W0>0）y=k·x+b（b<0）?斜率k（定值）：普朗克常量h(KFe=KZn=h)?横轴截距：截止频率/极限频率νc?纵轴截距绝对值Ek：逸出功W01.W0与金属有关2.虚线处电子未逸出3.W0逸出功2种求法①纵轴截距绝对值②横轴截距×h4.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度有关，本图无法求出。Uc=y=k·x+b?斜率k=?普朗克常量h=K·e（图像斜率与电子电荷量的乘积）?横轴截距：截止/极限频率νc,即Uc=0对应的频率1.一般将纵轴右移，不然没法容纳该图像2.入射光频率ν↑Uc↑?横轴截距：遏止电压Uc?最大初动能Ekm=e·Uc(Ek1=e·Uc1,Ek2=e·Uc2)?纵轴最大值lmax：饱和光电流?单位时间产生的光电子个数/单位时间内光照射到光电管阴极的光子数=照射到金属上的光子个数n(说白了就是光强)强黄光&弱黄光同一色光?ν相同?h·ν相同?最大初动能Ek相同?e相同?e·Uc相同?Uc相同蓝光&黄光：…Uc蓝Uc黄(x轴越往左，遏制电压越大)。但饱和电流没有可比性，只是定性的A.①③?在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，单位时间产生的光电子个数、单位时间光照射到光电管阴极的光子数、照射到金属上的光子个数就越多！B.①②③?对某确定金属来说，入射光波长↑频率↓其遏止电压↓(光电方程）?I-u图考频最高，一定要理清图像对应的各物理量间的联系以及在图中的意义。表格中汇总了该类图所有的重要考点，需反复背记例题用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示,可知光频率比较大,单位时间内光照射到光电管阴极的光子数比较多.(均填a或b)解：①由题意可知a光照射光电流时反向截止电压小，使其逸出的光电子最大初动能小，根据光电效应方程Ek=Uc·q=h·ν-W0，可知a光光子的频率小。②由图可知a光电流较大，因此a光光强大于b光，于是单位时间内a光照射到光电管阴极的光子数比较多?Ek-ν图要正确理解图像的斜率、截距对应的物理关系。其中斜率代表普朗克常量，因此不同的金属在图中一定对应着平行的斜线段例题某同学用两种不同的金属做光电效应实验实验中他逐渐增大入射光的频率ν,并测出光电子的最大初动能Ekm,下面四幅图像中能符合实验结果的是()解：根据光电效应方程Ek=h·ν-W0,不同的金属逸出功W0不同,极限频率ν不同；但图像的斜率都是普朗克常量,C正确。五.不可见光红外线：①烤箱利用红外线工作，可以提高物体温度②浴室取暖灯③电视机遥控器紫外线：①杀菌消毒②验钞机★注意区分红外和紫外的物理量概念：红外指波长大于可见光最大值；紫外则是小于最小值(根据公式可推得频率/能量对应关系，考试时仔细想清楚)例题小区利用红外测温仪对出入人员进行体温检测.红外测温仪的原理是:被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉,并转变成电信号如图为氢原子能级示意图,已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV。正确的是()A.若一群处于n=4激发态的氢原子跃迁，则其中可被红外测温仪捕捉到的光子种类占跃迁过程中能辐射出的光子最多种类的一半。B.要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为10.20eVC.(题目同B)2.89eVD.(题目同B)1.62eVE.(题目同B)1.89eV解：A.一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射6种频率的光子。只有能量小于1.62eV的光子,其波长才满足题意中红外线的概念(波长大于可见光波长最大值)，计算后发现只有跃迁到n=3辐射的能量才小于该值，因此其中可被红外测温仪捕捉到的有1种，而不是6的一半(3种)B、C项,因为轨道的不连续分立，因此只能吸收能极差倍数的能量，所以处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量,两项错误;D.处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级,然后向低能级跃迁时辐射光子,其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉,D正确;E.处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级,从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV,不能被红外测温仪捕捉,错误。?各电磁波对应的数量级{非考点}{补充}“量子力学”中易忽略但可能做考点的细节知识汇总：1.现代半导体材料、电子表、电视机、计算机及核电站等等都运用了量子技术。2.微观粒子所遵循的物理规律及其性质和宏观物体不同的根本原因在于微观粒子具有波粒二象性，量子力学是关于微观粒子运动规律的基本理论，与经典力学有着本质差别。3.量子力学可自然推出玻尔氢原子能级概念，不再局限于是人为的假设；同时也解决了固体及微观粒子碰撞等多项问题。4.在高能情形下粒子的转变极为普遍，想要将粒子的产生、湮没及转化反映到理论中，需要凭借量子力学基础引申出的量子场论的统一方式处理所有粒子(光子、电子、介子、核子)原子A核式原子结构模型:卢瑟福1.结构:原子[m]核:100%正电荷+99.9%质量[m]电子：在核外空间绕核旋转绝大多数α粒子直接穿过原子原子内部很空旷?α粒子散射实验:轰击重金属箔少数α粒子发生较大角度的偏转极少数α粒子发生大角度偏转，运动方向改变极个别α粒子原路返回大部分质量和全部正电荷集中在很小的区域2.史实：卢瑟福观测到α粒子散射实验中大角度偏转现象，于是建立了原子核式结构模型3.历年真题选项：①该实验的数据可以估测出原子核的半径/直径以及原子的大小,也能确定原子核的核电荷量/带电量。②α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法③α粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据。例题在卢瑟福α粒子散射实验中,α粒子经过某一原子核核附近时的轨迹如图中实线所示,图中P、Q为轨迹上的点,虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为五个区域,不考虑其他原子核对该α粒子的作用,下面说法正确的A.根据α粒子散射实验可估算原子大小B.α粒子受到斥力C.该原子核的位置可能在①区域D.α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动解:AB。B.原子核带正电荷,α粒子也带正电,二者互相排斥,α粒子向远离原子核的方向运动。C.曲线运动的轨迹特点是切于速度偏向力。再结合P点轨迹可知,原子核可能在②/③区域；根据Q点轨迹可知,原子核可能在③/④区域,综上原子核必在③区域，不可能在其他区域D.此问类似于正电荷在点电荷周围的运动，根据电学和运动学知识来求解。B枣糕式原子结构模型：J.J.汤姆孙C经典牛顿模型：经典理论在解释原子核模式时遇到的两个困难：⑴光谱的不连续分立与轨道连续理论矛盾⑵与原子的稳定性矛盾因此，经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征D玻尔原子模型:?保留部分经典理论，第一次在原子领域引入量子理论【轨道是量子化、分立、不连续的，电子在轨道间跃迁】?说明了氢原子光谱的成因、能够成功解释氢原子的稳定性。但无法解释其他复杂原子的稳定性和光谱成因，具有局限性（仅适用氢原子），保留经典粒子观念的不足使得它无法完全揭示微观粒子运动的规律。?各种气体原子能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同∴利用不同气体可制成霓虹灯?电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射，不向外辐射能量。?电子的轨道是确定的，即定态E电子云模型：电子没有确定轨道，只存在电子云Ps:玻尔理论的定态及定态间跃迁概念在电子云模型等现代量子力学中有所保留?玻尔假说:A轨道量子化：原子的定态的不连续决定了电子轨道的不连续B能量状态量子化：电子在不同的圆轨道绕核运动对应着原子的不同能量状态；原子只可以稳定的处于一系列不连续的能量状态C跃迁理论：从一种定态跃迁到另一种定态时原子辐射/吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差来决定。一、(氢原子)能级图能级公式En,已知E1能量即某原子的基态能量，就可求出其他所有能级的能量A基础理论知识：取无穷远处E势能=0∴能级都为负值E1：基态：最低能级--E1E2：第一激发态E2=E1÷4E2~E∞：激发态定态：原子中这些具有确定能量的稳定状态激发态：电子在不同轨道上运行时，原子处于不同状态，原子在不同状态下具有相同的能量(量子化的)能级：这些量子化的、确定的、分立的能量值（势能/E1/E2…）n：(主)量子数[与能级对应的量子数]/能级数BPs:原子核能量是不连续的，原子能级越高，原子越不稳定。原子处于基态时最稳定?题型：①从n=2激发态跃迁到基态辐射出光子的频率最小（辐射的能量最小）②某跃迁过程中吸收的某频率的光子恰好使某金属发生光电效应：该光子能量=W0…不能发生光电效应：此跃迁产生的光子能量③处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子时，E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV，即只能跃迁到n=2能级。(无法吸收10.22eV能量的光子，只能取能极差的整数倍能量)④使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E23.4eV,电离能=0-En同理，使基态氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E1=13.6eV【即从氢原子中把电子剥离】⑤“至少“一定要仔细思考”至少“的含义，通常满足所有跃迁情况的时候才能叫“至少”C例题已知钨逸出功4.54eV,汞原子能级图如图所示。大量的汞原子从n=4能级向低能级跃迁时辐射出光子，用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，使光电流为零的反向电压至少为______V。解：从n=4的能级跃迁到n=1的能级辐射出光子的能量最大，最大值为Emax=-1.6eV-(-10.4eV)=8.8eV。根据光电效应方程Ek=E-W0，可知光电子的最大初动能Ekmax=Emax-W0=8.8eV-4.54eV=4.26eV，根据动能定理可知eU=Ek，故使光电流为零的反向电压至少为U4.26V⑥题目需要原子自发跃迁放出一定的能量来满足题干需求，但它不直接说自发跃迁的信息，而是先给你一个数据，比如原子目前只处于第n能级，让你计算该激发态/基态状态下的原子要受激跃迁到哪一能级或是计算受激所需提供的能量，然后从那个能级再准备自发跃迁是否能得到题干所需能量。(拐了一个弯，例题见红外线章节)D例题在图二的氢原子光谱中,氢原子巴尔末系是氢原子从n≥3能级直接跃迁到n=2能级形成的谱线，赖曼线系也是氢原子从较高能级(n=2、3、4…)跃迁到基态时辐射的光谱线系，类似的还有帕邢系、布喇开系等线系。现有一个氢原子跃迁到基态,发射出的光照射光电管阴极K,已知阴极K逸出功W=2.29eV。则下列说法中正确的是()A.图二说明氢原子光谱是分立的B.若巴耳末系的某种光能使一金属发生光电效应,则赖曼系的都能使该金属发生光电效应C.氢原子巴尔末系中有2种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。解:AB。C项：在氢原子巴尔末系中,①从n=3跃迁到n=2释放光子的能量为-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,小于2.29eV,②从n=4跃迁到n=2释放光子的能量为0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,大于2.29eV,故氢原子巴尔末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。分析：题目中“直接”两字，所以没有从n=4跃迁到n=3这种情况【遇到陌生的材料型题目，在解题时一定要抓住这些陌生新事物的定义中所不同于常规的特点，同时再在理清所学知识概念的前提下综合解题，不要想当然】二、谱线条数/辐射波长种类题目一定仔细看清楚是一“个”还是一“群”A.一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（n1）B.一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N==【处于n=4能级的氢原子向基态跃迁：4?3、4?2、4?1、3?1、2?1…】例题处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子（判断正误）处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子三、定态间的能级跃迁：满足能极差(之所以叫跃迁不叫迁移等其他名词，就以为“跃”字包含了“不连续”的含义)受激跃迁：低能级n小高能级n大：吸收能量；吸收一定频率的光子F1：光照1—大于电离能的光子电离原子[入射光子的能量↑原子电离后产生的自由电子的动能↑](原子一旦电离,原子结构就会被破坏,然后就不再遵守有关原子结构的理论)F2：光照2—光子ε恰好=能级差例题可见光中某绿光的光子能量是2.5eV,用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,使氢原子跃迁。解:若用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,由于该绿光光子的能量不等于能级差En-E2(n为大于2的正整数),因此氢原子不能吸收该光子而发生跃迁F3：碰撞/加热—入射粒子E≥能级差(因为实物粒子的动能可能全部被原子吸收，也可能部分被吸收)例题已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能=12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态(判断)解:根据能量守恒,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为12.09eV,则必须使动能比12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态自发跃迁：高能级n大低能级n小：放出能量;辐射一定频率的光子[原子发光现象](1.为考点2.该现象与原子核内部无关)例题氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大解:辐射光子即为自发跃迁，因此给题目翻译一下就是说氢原子发生了自发跃迁，即轨道降低为低能级。然后电势能减小，电子动能增大。(具体的能量关系见下文)?频率条件/辐射条件hv=Em-En(两种跃迁吸收/放出的光子能量由前后两个能级的能量差即频率条件决定)?定态能级跃迁中的光子A能量ε==Em-En=；B频率ν==（Hz）?E=E高-E低,E都为负值计算?E:F1代负值计算F2不计负号，单纯就是大数值减去小数值?E切忌和电离能概念混淆,即?E的计算不能省略E低例题已知基态氢原子能量E1,普朗克常量h。氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1放出的光子照射到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为？变式氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，而，2，，若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前处于第______能级，发射光子后处于第______能级．解：由题得到发射光子后氢原子能量为，根据玻尔理论氢原子发射光子能量，得到氢原子发射光子前的能量根据氢原子第n能级的能量为，得到发射光子前，发射光子后．?跃迁中的电学能量问题(以自发跃迁为例，受激跃迁同理)【知识背景】:玻尔理论保留的部分经典物理学观点之原子能量的定义：电子与原子核间的相互作用使得“电子-原子核”系统具有势能;同时根据轨道量子化条件,电子在不连续的轨道上绕原子核运动使其具有动能。电子动能与系统势能之和即为原子的能量。例题某原子核外电子从高能级跃迁至低能级，即从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，辐射一定频率的光子…∵跃迁中放出能量∴总能量减小∵库仑力提供向心力∴轨道半径越大，速度越小，动能越小。即电子动能减小∵电势能=总能量-动能∴原子电势能增大例题按照玻尔理论，氢原子处于高能级时电子绕核运动的动能;若电子质量为m,动能为Ek,其对应的德布罗意波长为(已知普朗克常量为h)解:处于较高能级时势能相对更大原子能量不变的前提下，电子绕核动能较小。由h=pλ、p=，联立可得λ电子J.J.汤姆孙:不论是正离子的轰击、金属受热、紫外光的照射还是放射性物质的自发辐射，都能发射电子汤姆孙通过阴极射线的研究，发现了电子并测定了电子的荷质比，证明了原子可再分1.阴极射线证明了原子可再分，不是原子核可再分，做题的时候看看清楚！天然放射才证明了原子核可再分2.电子的发现：加高电压，形成强电场力，即可形成阴极射线（电子流）原子核示意图中核总是很大，但实际若把原子比作巨型商场，那原子核不过是其最中央肉眼都难辨别的尘埃一、组成：核子质子(P)--：α粒子轰击氮原子核（卢瑟福发现,并预言“中子”的存在）中子(n)--：α粒子轰击石蜡/铍核（查德威克发现）例题用放射源钋发射的α粒子打在铍核()上，产生一种新粒子和另一生成物，这些新粒子组成的粒子流有以下特点：(1)在任意方向的磁场中都不偏转；(2)让它与含氢物质中的静止氢核相碰撞，可把氢核击出，被击出的氢核的能量为EH＝4.7MeV，让它与含氮物质中的静止氮核相碰撞，也可把氮核击出，被击出氮核的能量为EN＝1.2MeV，碰撞可视为对心完全弹性碰撞，且已知氢核与氮核的质量比为1∶14．试根据以上数据求出新粒子质量与氢核质量之比，判断新粒子是什么，并写出α粒子轰击的核反应方程式．解：F1设mH，mN分别为氢核与氮核的质量;vH，vN分别为氢核和氮核被未知粒子碰撞后的速度；m为未知粒子的质量，v为未知粒子碰前的速度；v1，v2分别为未知粒子与氢、氮核碰撞后的速度，弹性碰撞中系统的动量与机械能守恒：①mv=mv1+mHvH③mv=mv2+mNvN②mHvH2由①、②得vH④由③、④得vN∵EH＝，EN=∴，代入数据求得：＝1.03因为该种粒子在任意方向的磁场中都不偏转，可知它不带电，所以该粒子为质量与质子的质量十分相近但不带电的粒子，应为中子。α粒子轰击的核反应方程式为：F2由于新粒子在任何磁场下都不偏转,故为中性粒子,不带电。假设氢核的质量为m0,并假设新粒子的质量为km0,则根据能量守恒和动量守恒,有km0v02=km0v12+m0v22,km0v0=km0v1+m0v2以及和氮核碰撞的方程km0v02=km0v1’2+·14m0v2’2,km0v0=km0v1’+14m0v2’碰撞后的动能分别为EN=47MeV和EN’=1.2MeV.代入解得k=1.03,因此未知粒子为中子【现象】：原子序数↑核内中子数>质子数【原因】：（①核力作用范围有限②核力的饱和性?原子核变大，核子间核力作用消失∴要在原子核中多余的增加中子，有利于原子的稳定）1.α粒子散射实验VSα粒子轰击氮原子核和轰击石蜡VS天然放射现象【散射提出原子结构；轰击氮、蜡发现中、质子；揭示了原子核有复杂结构】2.原子核发生变化时，可能释放能量也可能吸收能量。粗略判断：如果原子核变化导致质量增大，则吸收能量。精准判断要参考结合能图3.中子比质子更容易打入重核内部∵质子和原子核均带正电，质子靠近核时，它们之间的作用力是斥力；而中子不带电4.原子序数在铁核之前的为轻核，铁核之后的为重核。5.质量数和质量在实际数值上没有关联。中子和质子尽管质量数相同，但质量略微不同。考题中常将它们质量近似等同，都设为m，然后用m去表示其他核的质量例:由2中子和2质子组成，质量即为2m+2m=4m，然后代入列的式子。(质量不同也是一样的解法)例题+=+：中子轰击静止锂核Li。生成的氚核速度方向与中子的初速度v方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7:8。求此核反应中α粒子对应的物质波波长。(已知中子质量为m，质子质量也可近似看作m)解:由动量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2，又v1:v2=7:8,解得v1=v,v2=v.α粒子对应的物质波波长为λ二、核子作用力/核力强相互作用力/强力，核力是自然界第三种相互作用强力的一种表现1.原子核内部靠核力克服库仑斥力将核子聚集在一起。原子核的尺度内，核力?库仑力历年真题选项：核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小(×,远大于)2.维系原子核稳定的力是核力；核力可以是吸引力,也可以是排斥力历年真题选项：核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力。(×)3.两个性质：①短程力核斥力r<0.8（使核子不会融合在一起）核引力0.8r<1.5（大于1.5则核力急剧下降几乎消失）Ps：β衰变中同为短程力的弱相互作用力/弱力，其作用范围为②饱和性：只与邻近的核子发生核力作用，且发生作用的邻近粒子个数有限。随着原子序数增加，核越来越大，有些核子间的距离越来越远。随着距离的增加，核力和电磁力都会减小，但核力减小的更快，导致原子核大到一定程度后，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，于是该原子核就不稳定。?解决方法：增加中子。{如图所示}随着核子数的增加，中子数将比质子数越来越多，因为中子不带电，所以增加中子只会增加核力而不会带来库仑斥力，有利于原子核稳定。[局限性方法]：当原子核继续增大到一些核子间的距离大到其间根本没有核力的作用的程度，这时再加中子也无法稳定形成的核。因此在宇宙的演化过程中，虽然各种粒子有机会有可能进行各种组合，但不稳定的组合都会逐渐瓦解，只剩下200多种稳定的核。地壳中放射性元素的原子核正处于瓦解过程中三、核能：蕴藏于原子核内部的能量1.计算F1：【单位：，】(使用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算)F2：【单位：，】【单位换算:1u=1.66kg931.5MeV】F3：[1][2]例题[1]:锂核不稳定,一个静止的会分裂成一个质子和一个新核,同时释放一个波长为λ的γ光子，光子不带电、没有静止质量,释放出的新核动量大小为p。经计算,γ光子动量与质子和新核动量相比可忽略不计.反应过程中产生的能量全部转化为质子和新核的动能及γ光子的能量,若质子质量为m,新核质量为4m,求反应过程中的质量亏损。（已知普朗克常量h,真空中的光速c）解：γ光子的动量大小pγ，由题意可知光子动量忽略不计；γ光子的能量大小εγ反应过程中动量守恒,则有0=pH+p,得pH=-p由能量守恒得?E0?mc2，解得?m例题[2]一个静止的放射性原子核,发生衰变时放出一个质量为m1、速度大小为v1的α粒子,产生一个质量为m2速度大小为v2的反冲核，同时放出一个光子,光子的运动方向与反冲核的运动方向相同,求核反应中释放的能量。(已知普朗克常量为h、光在真空中的传播速度为c)解：取α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m1v1-m2v2-=0，解得λ核反应中释放的能量Em1v12m2v22hm1v12m2v22(m1v1-m2v2)·cF4：原子核结合能原子核比结合能核子数F5：结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能。(因为核反应遵守动量和能量守恒定律)2.(核)结合能核子结合成原子核放出的E/将原子核分成核子所需E，不是由于核子结合成原子核而具有的能量。原子核结合能越高，核子结合成原子核时放出的能量越大，原子被结合得越紧密。?质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和的现象。质量亏损表明的确存在着原子核的结合能。1.数值：差额Δm=原子核的全部核子质量的总和原子核的质量，与此差额对应的能量Δm就是核结合能Δm=核反应反应物总质量-生成物总质量(顺序不能反)，与…量Δm就是核反应的能量变化(释放/吸收)例：核反应后中子数是3个∴中子增加2个。一个铀核发生上述核反应，释放的能量为(mU-mBa-mKr-2mn)·c22.测量：质谱仪。利用质谱仪对各种元素的核质量精确测定后，就可方便的利用质量亏损计算出不同核的结合能3.只要有质量亏损，就一定会释放能量。历年真题选项：一个质子和一个中子结合成氘核，一定会释放出能量(该反应发生质量亏损，因此一定放能)?核子平均质量：原子核中质子数与中子数之和称为核子数。原子核质量与其核子数之比称为核子平均质量。1.轻核聚变/重核裂变成更稳定的新核（中等核），由于向外释放了能量，质量发生了亏损，因此产生新核的核子平均质量小于原来核的核子平均质量，即单位核子的结合能。2.聚变释放能量更多，因为轻核比重核的核子平均质量更大,轻核聚变时产生的质量亏损更大,平均每个核子释收的核能也就更多。?核子平均质量曲线/单位核子的结合能曲线由质量亏损概念引入核子平均质量曲线，再由质能关系推出单位核子的结合能曲线研究表明原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。不同元素原子核的核子的平均质量不同。其与原子序数Z的关系称为核子的平均质量曲线。如果原子序数较大的重核裂变成原子序数小一些的核/原子序数很小的轻核聚变成一个原子序数大些的核，由于反应前后核子数不变，都会有质量亏损而释放出巨大的核能。?比结合能/平均结合能：把原子核分散成核子时，外界所必须对每个核子做功的平均值。为了便于对不同原子核的结合能进行比较，往往采用核子的比结合能。比结合能的大小可表征原子核稳定的程度。对质量数相同的不同原子核比结合能比较，往往通过对包含该两个原子核的反应的能量变化进行间接推测。例题。原子核的比结合能原子核的比结合能解：β衰变过程中释放能量，说明两种原子核的比结合能是不同的。Ba核更稳定，所以比结合能更大比结合能↑原子核中核子结合的越紧密牢固，原子核越难分开而越稳定（比结合能越大，平均每个核子质量亏损越大即牺牲自己质量来“贡献”的结合能越多）Ps1：比结合能小（不稳定）的原子核分解成比结合能大（稳定）的原子核时有质量亏损，要向外放出能量比结合能越大越稳定，新核比结合能大。Ps2：比结合能和结合能间不是简单的线性数量关系。例:比结合能例:比结合能=书本例题已知中子质量mn=1.6749×kg，质子质量mp=1.6726×kg，氘核的质量mD=3.3436×kg，求氘核的比结合能。【引自高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5】解:单个质子与中子质量之和为mp+mn=(1.6726+1.6749)×kg=3.3475×kg这个数值与氘核质量之差(mp+mn)-mD=(3.3475-3.3436)×kg=0.0039×kg与这个质量差相对应的能量为=0.0039××(3.00×)2J=3.51×J在核物理中，能量单位常用电子伏特:1eV=1.60×J，?比结合能曲线比结合能曲线两边低中间高，比结合能大约在6MeV∽9MeV内变化。?由单个核子所组成的氢核，其结合能为0?质量数20的核，比结合能变化比较复杂（有明显涨落,出现了几个极大值）：4He(7.07MeV)、8Be、12C(7.68MeV)、16O(7.98MeV)、20Ne。相反,锂(5.33MeV)和重氢(1.11MeV)比结合能很小。?质量数为50∽60的中等原子核,比结合能变化不大,平均≈常数(8.6MeV)?中等质量数的原子核的结合能近似与质量数成正比。?质量数为56的Fe，位于拐点处,比结合能8.79MeV,达到极大值。平均/单位核子放出的E最多，最稳定。?质量数再增大,比结合能平缓下降,铀核以后降至7.6MeV左右。?题型①β衰变，比较此反应中两重核的比结合能?质量数相同，所以这种情况无法根据比结合能曲线图得到结果。只能根据衰变性质（生成物更加稳定因此比结合能相对大），或根据反应的能量变化（衰变反应都是放能反应∴生成物结合能更大。又∵两核质量数即核子数相同∴生成的新核比结合能更大）②两个核结合成核时能量变化?这种情况看图看不太出，所以干脆直接用结论，两个核结合成核属于核聚变反应，因此释放能量③由图可知，核的比结合能约为7MeV?结合能E=4×7=28MeV对比核子平均质量曲线比结合能曲线不同角度从核子平均质量角度,当核反应后原子核的核子平均质量反应前原子核的核子平均质量时,反应过程中就会有质量亏损。反应前后核子平均质量相差越大,原子核的质量亏损就越大,该反应释放的核能也就越多。从核子比结合能角度,若核子的比结合能越大,表示该原子核在形成过程中每个核子平均释放的能量越多,各个核子平均亏损的质量也就越多,因反应前后核子数不变,则反应后形成的该原子核的核子平均质量就越小,即该原子核也越稳定统一根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小总结利用核子的平均质量曲线和比结合能曲线都能揭示在重核裂变/轻核聚变的过程中,因原子核发生质量亏损而释放出巨大的核能。两图都可以得出核能释放的两种途径为重核裂变与轻核聚变。Ps：若核反应过程中,原子核的质量出现盈余,该核反应则需要从外界吸收一定的能量才能实现?实例分析:★★★★★2020年河南省六市高三第一次联合调研检测理科综合能力测试例题原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F。A.重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B.较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量C.较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大D.A和B聚合成C的过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和解:F裂变成D、E过程中,A项.重核F比结合能小于D与E比结合能,故会产生质量亏损,产生较大能量D、E聚合成F过程中，B项.较重的核D与E的比结合能大于F的比结合能,故会吸收较大能量轻核A、B聚合成C过程中，C项.放出大量的热,质量有亏损,核子数不变,故核子平均质量变小。D项.C比结合能大于A与B比结合能,但核子数等于A和B的总核子数,C的结合能大于A、B的结合能之和【结合能的比较?通过比结合能和核子数综合分析】?结合能的比较?通过该核反应的已知/易知能量变化例题核聚变，和的结合能之和大于的结合能（判断正误）解：核反应后释放能量,因此反应物结合能小于生成物结合能。又∵中子结合能为0,∴反应物结合能之和小于He结合能四、质能方程①E=m·物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系Em(E↑m↑)1.由质能方程可知，物体的能量发生变化时，物体的质量也相应变化2.根据此公式可计算核反应中释放的核能3.根据此公式，同时结合能量守恒定律即可通过变化的能量?E来求解例题：质量为m1、速度大小为v0的原子核,与一个质量为m2的静止原子核相撞,形成一个处于激发态的新核Be,新核辐射光子后跃迁到基态。请求出处于激发态新核的速度大小v1和形成激发态新核过程中增加的质量?m。(已知真空中光速为c,不考虑相对论效应)解：①根据动量守恒定律有m1v0(m1+m2)v1,解得v1②增加的核能,由能量守恒定律得m1v02=?E+(m1+m2)v12,解得?m=核子结合成原子核/聚变时，一定要释放核能。例:一个质子和一个中子结合成氘核，因为是聚变反应，所以一定会释放能量原子核的质量<组成原子核的全部核子质量的总和，差额?m称为质量亏损，与此差额对应的能量Δm就是核结合能。例:4个中子和3个质子结合成锂原子,=4mn+3mp-mLi,核结合能E=(4mn+3mp-mLi)·，核比结合能=·(4mn+3mp-mLi)·原子核分解成核子/裂变时，要吸收一定的能量，相应的质量增加，吸收的能量为例:α衰变2?m=2m1+2m2-m3,再使用例题质量m0、速度v0的中子打进静止、质量m1的原子核，形成处于激发态的新核；新核辐射光子后跃迁到基态，求整个过程中由于质量亏损释放的核能?E。(已知真空光速c、原子核的质量为m2)解：质量亏损?m=m1+m0-m2，根据质能方程?E=?mc2，解得?E=(m1+m0-m2)·c2变式1:氘核比结合能为E1;氚核比结合能为E2;氦核为E3,则上述反应释放的能量可表示为？设氘核质量mD,氚核质量mK。由比结合能定义知E1;E2；E3又∵?E=（mD+mK-2mn-mα）∴?E=3E3-3E2-2E1变式2静止铀核放出一个α粒子变成钍核，设该核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能，求该核反应中的质量亏损。(已知α粒子动能Ek1、真空光速c)解:衰变过程系统动量守恒,以α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:pHe-pTh=0∵α粒子的质量数为4,钍核的质量数为234∴mv=mv’，解得钍核的速度大小v’=v，又∵Ek=mv2=mv·v=v∴EkT=Ek1，由动能表达式知释放的总能量?E=Ek1+EkTh=Ek1+Ek1=Ek1由质能方程知释放总能?E=?mc2∴?E?mc2Ek1，解得?m=五、核反应方程式:原子核受其他粒子(包括γ光子)轰击产生新核的过程称为核反应1.⑴常见粒子:质子，氘核，氚核，中子，电子，正电子，α粒子，β粒子⑵基本粒子符号：A：质量数Z：质子数N：中子数（N=A-Z）Ps1:电荷数=质子数Z=原子序数；质量数A=核子数例题原子物理中质子数和中子数互换的原子核称为镜像核，的镜像核为(镜像核元素符号为X)解:或，要搞清三个数之间的位置及联系。Ps2:核电荷数为0的一定是中子；质量数为0的可能是正电子或负电子2.核反应不可逆，故只能书写高中物理35原创资料---后记部分原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy引言作为选修部分的物理3-5章节，笔者认为本章与高中物理其他章节最大的不同源于其考法和知识性质。物理它注重的是逻辑思维和公式计算，因此相比而言物理3-5和3-3，尤其3-5，从学科能力上来讲更加偏向于文科。3-5介绍的高中微观世界理论包括考试考法、对学生的要求，都仅停留于对基础知识的直接记忆以及部分公式的实际解题运用，无需频繁使用逻辑思考进行理解。也正是基于3-5章节的种种特性，才为这篇资料提供了最终按预期编完的可能。作为高三毕业班的学生，我当时编这份物理资料的初衷，是源于课本内容、上课笔记和本章对应参考书的内容这三种知识体系彼此间存在的差异而萌生出一种完美主义---结合考纲要求和历年真题考向将它们融合成一个统一、全面、最合理的知识体系：即把各自内容呈现等基础性质功用的优缺点做到互补、互相填充彼此间存在的不同类型与不同方面的知识漏洞，同时为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知识点、将重点强调标记等处理。融合成的新知识体系，不仅知识层面是现有3-5资料中最为丰富的，而且也是功能最强大、知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭借自己的努力打造出了一个自认近乎完美、最为合理的高中物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推导依据和主线框架；不同于传统资料将不同知识点僵硬的独立呈现，本资料部分章节做到了从一个基础知识点为起点通过推导的方式(?)来一步步得到其他理论知识、构造出知识间的联系，甚至部分内容做到知识堆砌等等。除此之外，通过亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平时错题中的典型中难题，尽可能对每个知识点补充上对应例题。这里的例题格式被统一化了，但按题型作用可分为三种：·第一种[原题]：一些难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不呈现)通过其中公式的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忆和全面理解，同时培养起必要的解题能力和知识理解、公式运用能力。·第二种[组合题]：在海量卷子中通过集中统计和筛选后汇编了：①该知识点几乎所有的考点、考法/问法和考向。②该考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形式③该装置配图、理论图像在卷子上曾出过的几乎所有的样子/类型。通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题，一方面精准抓住了该知识点所有考点，不重不漏、存难弃易，提升效率、节约刷题时间的同时，还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分；另一方面通过系统的罗列来拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并多维提升拿分能力的作用。·第三种[历年真题汇编]：本质上也属于例题，但该模块叫做“历年例题汇编”。?（其中真题都为选择题的选项：如果本来就是错误会标×，并说明错误原因；正确的则省略了√，但若有必要也会做一定的解释说明）。之所以必须要有这个模块，有以下两方面的原因。?①一个是因为较为生僻的一些知识点，就例如物质波和显微镜，在平时课堂中一带而过的这些内容也会出成考点；同时常见考点的几个冷门细节也会因为学生的不在意往往死一大片。为此我特意翻了以前的课本，追根溯源的把很多生僻冷门的基础知识也做了补充说明，但至于是否会出成考试选项谁也说不准。为了防止有些读者直接跳过，我对这些考频极低的知识点也补充了曾经出过的历年真题，放在知识点对应的位置上作为例题，希望在引起大家重视的同时能对这类考点做到稳拿分。②另一个原因说来话长，某种程度上类似于一篇关于学业成绩问题的小论文。所以我决定在后记部分花大篇幅书写，希望通过目前这个平台这个机会来向广大教师读者发表学生就此事的看法，我会以化学学科为例来仔细阐明我的这个观点，因为这个现象个认为在化学试卷中会更加常见。同时至于学生读者，有兴趣的同学也可以来看看，这篇小“论文”详细分析了为什么有些学生平时小考成绩总会不理想，这是我作为学长这些年总结出的亲身经验以及通过多方渠道所领悟出的一些道理。这份资料初稿成型于今年五一节，高考结束后充裕的时间允许我开始继续完善这份资料，除了各个细节的改进外，我还亲自刷了全国各地的各级模拟卷，从理综卷到专题卷等逐题突破，为更多的考点附上了对应的例题；同时还回归课本，凭借刷题的题感综合考纲分析筛选后补充了平时易忽略但大概率会出成考试选项的内容，其中例如核反应堆虽然考频极低，可是但凡出题就会考反应堆很细节的理论知识，因此才详细的补充了核反应堆的装置解析、理论知识、历年真题等部分；同时对于一些出现在书本小字或浏览环节的不太可能考的，但是可能会涉及考点理解或者单纯就是有必要作为补充知识了解的内容，资料中也进行了补充，例如几种显微镜的重点理论知识汇编，这些内容在资料中通常为灰色字体以表示重要程度低…这份资料的完善版本还有很多其他3-5章节资料没有的优点和无法比拟的功能，在此不再赘述，但必须介绍一下本资料彩色版本所独有的功能---颜色索引法(详情见下页)。所以综合上述引言的各方面就可以看出这份资料和市面上辅导书不同之处就有这么一点：市面上出版的几乎所有辅导书单抓重点知识的呈现而忽略低得分率冷僻考点的补充；而市场上卖的套卷则只有大部分考点的汇总，却缺乏配套的知识体系即辅导书所独有的功用。因此我这份资料编辑的理念，就是希望剔除简单基础知识点的精编知识体系，能在保持重难点及生僻内容的全面性同时，还能和考点对应的低得分率难题有机融合在一起，换句话说就是把辅导书和套卷独有的功能合在一起了，同时原创的新知识体系以及例题的针对性和对应匹配度都是其他任何资料难以相媲美的。通过这份资料，知识能够掌握的更系统全面、解题能力能够更加高效的提升。这份资料另一个特别之处在于，它是出于一位两个月前在读高中生之手。从学生的正向角度赋予了这份资料独一无二的性质和功能---直接对初学及复习时校方学习资料的自身不足进行符合学生阶级实时情况的完善以及升级，同时也能让教师读者看到学生对这些内容的实际掌握效果从而进行后续的教育方式的改进和教研能力的提高。以提升解题能力和得分率为主、呈现出知识体系及精编内容以查漏补缺为辅，彻底解决高中物理3-5章节的复习及应试需求，这就是我创造这份资料的核心理念。因此任何想和我进行学术合作的伙伴，无论你们是什么样的合作目的及需求，只有建立在我这个理念的基础上我们才能继续往下进行。这份资料目前我单方面的合作需求就是进一步补充考点对应的例题，因为新卷新题层出不穷，我只是尽可能的将2020年8月之前的大部分题目有过研究，因此总会有遗漏的旧题以及合适的新题等待补充。但是由于我本人马上就要开始大学的学习科研生活，因此无法再像当初这样时刻待命，我需要一些有条件又有意愿的同伴来帮我一起将这份资料变的更完美。同时不仅仅是这篇物理资料，我还在假期时间编辑了数学几个重要章节的资料，具体介绍了我高中时代对数学向量、基本不等式等章节研究出的二级结论和总结出的解题技巧；同时我也编了关于英语作文、谚语、语法以及化学的资料，具体内容详见它们的引言；还有将来我所选择的药物化学专业，学习之余我也会尽可能编一些对大家有用处的资料。所有我编的资源都会公开共享且供大家免费下载，这些资料都会在每年的寒暑假陆陆续续的发在我的微信公众号“药大昆山玉”里面，同时也会上传到多个国内知名资源网。作为一个学生，当然资料编辑中难免还会存在少量学术问题和笔误，欢迎各位在任何时间与我私聊，感激之余我会及时修正错误；想要与我学术交流、寻求合作、提出改进建议或者单纯就是寻求帮助，都可通过公众号加一下私聊方式，随时保持联系；如有侵犯版权请结合证据如实与我私信。希望各位读者在阅读这份资料的同时，也能帮我做一个宣传，我希望历时数月的心血之作能被广泛流传，让更多需要帮助的、热爱学习的人接触到从而受益。最后我在此表示由衷的感谢，谢谢各位对我能力的信任和对我资料的支持。祝各位学生读者学业有成、步步高升、3-5稳拿满分！祝教师读者能够在资料中找到灵感、通过这份资料的辅助减轻教学压力、提高教学效率、提升学生物理能力！注1：本资料配套教材是04版实验教科书旧教材，仅供目前在读高二高三学生使用；使用新教材的下几届学生请使用以我账号“33号药剂师”为名原创的[物理选修三版本]。选修三新教材保留了3-5大部分内容，并补充了原3-3知识。因此3-5和选修三两个版本会有大部分内容完全相同，这部分就是新老教材共有的3-5内容。在上传资源网站的时候请审核员仔细辨认①上传资源的用户账号名字但凡不是“33号药剂师”的都是盗版我这份原创资料的;②关于物理我只上传物理3-5及选修三两个文件夹。注2：原3-5大题目现在考法改变：都被出成选择题。但没有影响，本资料中大多数例题的形式都经过改编，有些被我改成大题或判断题的原来也是一道全国理综卷上的选择题，所以面对考法向全国卷的靠拢，本资料例题不受影响，而本来就是全国卷考生的同样也不会受此影响。其考察的根本考点和解题能力都是差不多甚至完全一样的。注3：我的所有资料皆为原创，上传到多个知名资源网站后全部可免费下载，但不得侵犯版权：下载后可以自作修改或截取片段后在注明出处的前提下免费上传网络，但请不要以VIP会员或收费等谋利方式上传网络；任何想通过我这份免费资料去私自谋利以及宣传名声的做法，我将联合版权向侵权方依法追究法律责任。1.我的所有文档仅供免费学习交流，严禁通过任何渠道进行任何形式的谋利行为。2.转载、复印等请注明出处，且必须以完整、免费、公开的形式呈现。注4：某些学校打印机装备旧版word，因此本资料中某些字体将会被旧版word里的其他字体取代，从而同时导致字体不适、格式混乱和图片移位。因此想打印此文件的校方请在打印前和PDF版文件进行对比，尽量将格式改成PDF中呈现的标准版本，只要格式回归我的标准版本，那么字体被调换就也不存在影响，图片和插入框也就都在适合位置。《高中物理选修35重难点汇编及例题库》【A4纵向彩色电子版】注：包含35章节基础知识梳理及重难点汇总(附考点对应改编例题)、易混淆难点分类及对比、本章所有公式与核反应方程式大全(附部分公式理论推导+公式细节及其对应知识概述)、部分知识的书本追根溯源/课外合理拓展编辑日期:2020.5.1-5.4；2020.7.18-9.12于江苏省苏州市昆山市原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy(杨踪远);责任编辑：注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究法律责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。微信公众号：药大昆山玉原题及原创组合题引用选项的原题目来源、非原创图片的引用参考资料名称汇总2020年山东省枣庄市滕州一中高考物理模拟试卷；苏北三市(徐州、淮安、连云港)2019届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研（一）；河南名校（四校）线上联考-理综；南京市2019届高三第三次模拟考试；2020届江苏省南京市、盐城市高三年级第二次模拟考试；苏州市2019届高三调研测试；南京市、盐城市2019届高三第二次模拟考试；2020年北京市高考适应性测试；2020年安徽省名校联考高考物理冲刺试卷；扬州市2019届高三第一学期期末测试；南京市、盐城市2020届高三年级第二次模拟考试卷；扬州市2018届高三第一学期期末测试；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三联考；南通市、泰州市2017届高三第一次调研测试；常州市2019届高三第一次模拟考试；镇江市2019届高三第一学期期末考试；南京市2017届高三第三次模拟考试；2020全国百强名校高三理科综合试题；南京市、盐城市2017届高三第一次模拟考试；南通市泰州市2018届高三第一次调研测试；徐州市、连云港市、宿迁市2017届高三第三次模拟考试；南京市、盐城市2018届高三第一次模拟考试；胶州一中2020届高三3月份月考试题；江苏省2020届高三年级物理冲刺卷（一）；苏州市2019届高三期初调研测试；盐城市2019届高三第三次模拟考试；南京市2019届高三学情调研测试；苏州市2018届高三调研测试；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第三次调研测试；无锡市2019届高三第一学期期末考试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；2020年华师一高三理科四调综合训练理综合卷；安徽省江南十校2020届高三综合素质测试理科综合试题；安徽六校教育研究会2020届高三第二次素质测试理综试题(1)；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(一)；南京市、盐城市2017届高三第二次模拟考试；盐城市2017届高三第三次模拟考试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研(二)；无锡市2018届高三第一学期期末考试；2020年深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试——理综试题；南京市、盐城2018届高三第二次模拟考试；扬州市2017届高三第一学期期末测试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；秦州市2019届高三第一学期期末测试；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2018届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第三次调研测试；2020届江苏省七市高三下学期第二次调研考试物理试题；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(二)；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合答案；南通、扬州、泰州、淮安四市2017届高三第三次模拟考试；2020年河南省六市高三第一次联合调研监测理综物理试题；南京市、盐城市2019届高三第一次模拟考试；南通市,秦州市2019届高三第一次调研测试；南京市2018届高三第三次模拟考试；盐城市2018届高三第三次模拟考试；江苏省盐城市2020届高三第四次模拟考试注：部分知识内容来自《高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5》考虑到学校印发时只能印在A3纸上的情况，因此我针对诸如此类的各种特殊情况也额外准备了对应的版本(注意:因为A4版本转A3时部分图片细节会出现移位和显示不全，因此不要亲自转形式，最好使用现成版本)：A4彩色电子版---只适用于电脑端在线学习，实际打印时有些字体颜色过淡，因此若要打印请使用打印版A3横彩打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到资料独有的颜色索引法和颜色的其他诸多作用与优点.个人强烈建议有条件的学校最好彩色打印，可以每班各自交班费作为打印费。A3横向单色打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到不少学校可能还是会选择单色打印以节约经费，所以想来想去我还是专门弄了一个现成的单色打印版本。。。(??д??)A4彩色打印版---适合高中学生、对物理微观知识感兴趣或有需要学习的社会群体所使用的小型打印机(但如果你是土豪或者特殊背景，家里装的就是大型打印机，那…也行，个人建议有条件最好打印A3版本，阅读装订等各使用环节都更加方便)。A4版本一律不设单色，如有需要请亲自全选以换色。A4彩色PDF版---支持了读者在手机端的阅读。PDF版有很多word文档所没有的优点。其中我最看重的优点就在于PDF可以在保证图片位置和编辑格式不变的前提下在手机端查看文档，因此方便了各位读者用手机随时随地学习物理3-5，省去打印资料的问题。A4彩色活页版-(不提供成品)支持想把这份资料打印在活页纸上以便夹在活页本中批注、阅读、添加错题活页等的同学。活页版就是将普通版中奇数页左端页边距加宽、偶数页右端页边距加宽，这样当双面打印的时候就能在更多利用了页面空间的前提下满足打孔宽度要求。A4纵向彩色打印版(英文)---适用于高校物理专业留学生、其他有需要人士使用，阅读过程中可通过对比两A4纵向彩色照片版(英文)国教学内容差异以进行查漏补缺，也可作为一份高阶物理学前的基础理论自学A3横向彩色打印版(英文)资料。(翻译方式:机翻+部分笔译;原创作者&编译:杨踪远;翻译校核:杨秋华[中小学英语高级教师])英文版目前不提供，将在明后年寒暑假上传。【属性:[1]语际翻译[2]translationofEnglishforscienceandtechnology专业文献翻译】颜色索引法:本资料中对不同知识层面和性质的内容进行了多色区分标记，按色寻文即为该标记法的索引功能使用法。使用说明：这个索引法只是用来找读者想要的那类信息的，不是读者在阅读的时候去想这个颜色是啥意思、代表了啥内容，不是这样使用的。颜色索引法之所以叫索引法不叫区分法，就是因为它的功能只是作为一个特殊的标记，便于读者寻找对应的信息。比方说红色代表公式，那我们如果想考前专门背这个章节的公式，那就可以直接找红色的字体。所以我才要对每种标记的颜色做详细且方便记忆的解释，即什么颜色代表什么。你要看“变量相对关系”这类知识就可以在索引法表格中找哪个颜色代表了这个内容，你发现蓝色专门代表这类你需要了解的内容，那就专门找蓝色的字体就行了，高效且节约时间。这个索引法是我这份资料区别于其他资料的很大的不同，颜色是这篇资料的核心，索引的价值就在于可以在数万字中快速高效的找到我们要的信息。考虑到颜色太多可能会眼花缭乱，因此我已经尽量把颜色控制在那9个里面了，如果再多那又要更花了，如果少那可索引的信息就少了，同时再结合美观和效率，综合研发了我这个颜色索引法以及下面那个对应表。颜色索引法各颜色所对应信息汇编表红色—公式、关系式（内容重复或做为理论推导所用到的公式不标红）棕红—对公式的补充说明：①公式适用条件②公式中物理量含义及相互关系③公式的推导蓝色—变量与物理量间关系(其中一个变量增大/减小,另一个与之相关的物理量怎么变化)紫色—例①例子②例题③例题中的代值运算金色—①重要内容的强调1②表格信息③物理量的单位藏青—重要内容的强调2绿色—①某条件下的特殊情况②多个并列情况③重要实验操作灰色—非考点类的书本知识补充/课外合理拓展橘色—物理学史实物理3-5章节综述：1.能量守恒定律、动量守恒定律、波粒二象性在宏观世界和微观世界同样适用(原子核衰变)2.牛顿运动定律只适用于低速宏观物体(所以在本资料各章节理论和实验研究中均不适用)3.量子力学和狭义相对论表明，经典力学不适用于微观、高速粒子4.经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征。(目前就考这两个“无法解释”，只是说法灵活在变，所以重点记住“稳定性”、“分立”这两个高频词，考试时变通即可)5.但凡涉及到原子核内部的考试选项都是错。因为高中物理并未提及(例如半衰期和放射性的物化变化)资料标记说明1.V体积v速度ν频率2.C电荷量库仑c光速3.P功率p动量4.?---实验故障分析5.?---题型6.★---重点7.?---①步骤推导②看到前面的该联想出后面的8.?---知识推导9.?---等价为10.Ps:---注/补充说明11.F1/F2/F3---方法一/法二/法三12.A&B---AB之间的对比高中物理35原创资料---多版本详细说明、颜色索引法介绍、题目版权、知识目录(超链接书签)及资料编辑细节说明原创作者:PhD.arm.acrtist33-Yzy注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究法律责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。微信公众号：药大昆山玉物理3-5章节[本资料]重点知识目录(电子版带超链接书签){按住Ctrl,然后单击}1.物体辐射?绝对黑体?黑体辐射2.经典粒子、经典波、概率波?波粒二象性①光的波粒二象性②实验基础、证明性质的实例?物质波①波长②频率③性质3.光⑴光谱①光谱分类及各类光谱理论重点②特征光谱③氢原子光谱⑵光子①能量②动量③数目④光束动量⑤涉及光子的核反应⑥光量子&能量子⑶光强⑷光电效应①现象、意义②光电效应实验③研究思路④瞬时性⑤理论要点汇编Ⅰ.光子&光电子&光电流?饱和光电流Ⅱ.逸出功?截止频率?遏制电压Ⅲ.光电子动能?光电子初动能?光电子最大初动能⑸不可见光及电磁波显微镜紫外线照射锌板实验光电效应重要图像详析及例题多光子光电效应题量子力学考点汇编4.原子⑴物理史上各种模型及理论?玻尔假说⑵(氢原子)能级图、理论及题型⑶谱线条数/辐射波长种类⑷定态间的能级跃迁①2种跃迁方式详析②辐射条件③定态跃迁中光子的能量和频率④跃迁中的电学能量问题5.电子6.原子核⑴组成⑵核力⑶核能①能量计算②结合能?质量亏损?核子平均质量?比结合能/平均结合能?两种图像详析及对比⑷质能方程⑸核反应方程式①基础知识、要求及解题技巧②核方程式大全⑹衰变①2种衰变理论详析及对比②衰变次数的计算③半衰期⑺天然放射性①3种射线理论详析及对比②放射性元素③放射性同位素应用⑻核裂变①2种裂变方式详析及对比②链式反应?临界体积⑼核聚变2种温度情况下的裂变方式详析⑽核反应堆①热中子反应堆装置详解②反应堆分类物体辐射：一切物体都在辐射电磁波。（∵该辐射与物体温度有关∴叫热辐射）?热辐射：室温下物体热辐射主成分为波长较长的电磁波，无法引起人类视觉。温度↑热辐射中波长较短的成分↑。例:不断加热的铁块依次呈现为：暗红→赤红→橘红→黄白色大部分物体在产生热辐射的同时其表面还吸收和反射外界射来的电磁波。①但不同物体吸收和反射电磁波的能力不同。例:有些物体吸收强、反射能力弱,因此在常温环境光照射下显黑②常温下看到的物体颜色源于反射光(颜色仅仅是物体反射出的光的频率在我们眼中的表现)∴要想看见颜色就要求该物体必须能反射/自己发出光线例:纯净的空气无色是因为它不反射光线某些物体(绝对黑体)无法发生反射入射电磁波，只能且能够完全吸收各种波长的入射电磁波?绝对/理想黑体[简称黑体]:是实际物体的理想化模型。(不一定是黑色/纯黑的)例:炼丹炉①会吸收任何照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射②会向外辐射电磁波(黑体不反射任何外界电磁波，但向外发射自身产生的电磁波)历年真题选项:黑体的热辐射就是反射外来的电磁波(×,首先黑体不反射电磁波，其次黑体的热辐射是它吸收外界照来的电磁辐射后转化来的，然后再释放出去。这里面有一个转化加工的过程)?黑体辐射:其光谱特征/电磁辐射/电磁波强度按波长分布只与黑体的温度有关，与材料种类及表面状况无关。(实验表明一般材料物质辐射的电磁波情况取决于温度、材料种类及表面状况，而仅与温度有关的黑体反映出的具有普遍意义的客观规律使黑体辐射成为研究热辐射规律时的重点)1.普朗克通过提出能量子假说成功的解释了黑体热辐射规律2.冶金技术根据辐射强度、波长分布和辐射体温度关系，就可通过钢水实时光谱推知任意时刻钢水温度,因此冶金工业的需求推动了黑体辐射的研究。黑体辐射实验、实验规律(强度-波长曲线)外界电磁波从空腔壁上唯一一个小孔射入，若在空腔内表面发生反射和吸收后最终无法从空腔射出，该小孔则成为了一个绝对黑体。使空腔温度逐渐升高，小孔则变成不同温度下的黑体，从小孔朝外射出的辐射就是黑体辐射。经分光及热电偶测出其辐射的电磁波强度按波长的分布曲线经典粒子：1.定义：有一定的空间大小、质量，都遵守牛顿运动定律，有些还具有电荷，2.特征：可追踪，任意时刻可确定位置、速度、在时空中的确定的轨迹经典波：具有频率和波长（时空的周期性）概率波：微观粒子到达屏幕某个区域的概率可通过波动规律来确定Ps：并不是所有的电磁波都有概率性波粒二象性表现规律光波动性光粒子性（光子）实验基础干涉、衍射、偏正光电效应、黑体辐射、康普顿效应重点内容光是概率波，在空间各处出现的可能性大小(概率)，要用波动规律来描述当光同物质发生作用的时候，这种作用是一份一份的进行(不连续)相较于宏观光的波动性不同于宏观观念的波光子不同于宏观观念的粒子数量角度大量的光子在传播时易表现为光波动性少量/单个光子容易显示出光粒子性传播与作用角度光在传播过程中往往表现出波动性光在与物质发生作用时往往表现粒子性对立&统一:质能方程E=m·粒子性p=m·cE=p·c波动性ε=h·νh=p·λ推导形式?:波粒二象性c=λ·ν推导形式?:相对论规定一定质量对应一定能量E=m·单个光子能量=h·v,联立求得光子的相对论质量m=类比其他粒子动量等于质量与速度乘积,得p=m·c=c=结合c=λ·ν联立得h=p·λ波长↑波动性↑(λ↑ν↓)频率↑粒子性↑(λ↓ν↑)1.两性此消彼长:有时P明显表现粒子性，可用实验证明；有时λ明显表现波动性2.光子说不否定波动说ε=h·ν=【ν和λ就是波的概念】3.光的波动性和粒子性两者并非孤立，而是一个有机的统一体，可相容4.波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面、不同属性，因此无法仅用其中某个性质去说明光的一切行为5.波和粒子在宏观世界无法统一，而在微观世界却是可以统一。Ps：光的波动性是光子本身固有属性,而不是源于光子间的相互作用。实验:将光源调弱到前个光子已到达屏幕才开始发射下个光子的程度,就可排除“长江后浪推前浪”的可能(细节见书)物质波/德布罗意波德布罗意假设：一切物体均有波粒二象性，任何运动着的物体都有一种波与之对应历年真题选项：(蓝字部分)①飞行中的子弹、火箭、星球以及星球上的每个人，都是波且都具有波动性，只不过它们动量太大导致波长过小、波动图景太难观察(∵宏观物体质量足够大∴宏观物体的波动性不明显，主要体现为粒子性)②同时在微观领域中，正是因为波粒二象性，使得微观粒子包括各种原子内运行的电子、电子束都具有波动性，不会沿着经典力学描述下的轨道运动1.史实⑴.德布罗意提出了物质波的概念⑵.劳厄以狭缝线度够小的晶体内部排列规则的物质微粒作为衍射光栅来检验伦琴射线的波动性、证明其为波长十分之几纳米的电磁波⑶.汤姆孙以电子束通过铝箔/晶体晶格光栅产生的衍射图样证实了物质波的存在。(百伏电压加速的电子德布罗意波长≈0.12nm,与伦琴射线波长数量级相近，因此才有观察到电子波动性的可能;电束衍射实验由戴维孙和汤姆孙同年分别完成)2.波长：λ【p动量；h普朗克常量】3.频率:v物质波实验中给粒子加速:速度v↑p↑?λ↓此时影像变小、难以捕捉，越观察不到现象。4.对比：但若不加速，粒子四处运动，导致找不到其位置∴必须加速电镜给粒子加速：速度v↑p↑?λ↓此时粒子波长变短，轮廓更清晰，避免了波的干涉和衍射现象，提高了分辨率，可以观察更小尺寸物体5.性质：①概率波，体现为该物质在空间出现的概率大小不一样（空间中某点某时刻可能岀现的概率的大小受波动规律的支配）②物质波是物质表现的一个方面，不存在传播速度的问题③但可用波的规律来描述，不过有别于常规宏观的机械波和电磁波例题如图所示是利用金属晶格(大小约m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样,则下列说法正确的是（）(已知电子质量m=9.1×kg,电量e=1.6×C,初速度为0,加速电压U=1.0×V,普朗克常量h=6.63×J·s)A.物质波是一种概率波B.物质波和电磁波一样,在真空中传播的速度为光速cC.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=1.2×m解：AC。AB选项见物质波性质的整理；C项，由λ、p知λ=，由光电效应方程知Ek=Ue，∴λ=。将数值代入可得电子束的德布罗意波的波长约为λ=1.2×m，C项正确证明该性质或利用该性质工作的考点类实例汇编：粒子性①β射线在云室中高速运动时，留下的径迹又细又直。{补充:低速β粒子则现象相反---轨迹短粗且弯曲}②康普顿效应：在石墨对X射线散射时，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子,则光子动量减小,能量减少，根据h=λ·p，部分X射线的散射光波长变长的现象?光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用导致传播方向改变的现象③通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像④光电效应⑤紫外线照射锌板⑥分子动理论解释气体压强⑦光镊技术：光接触物体后会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小物体(细胞)发生无损移动波动性①电子束具有波动性，通过双缝实验装置形成干涉图样、通过铝箔形成电子的衍射图样；（电子显微镜就是通过电子束工作来观察物质的微观结构，是为了避免波动性）②利用慢中子衍射来研究晶体的结构；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明了中子有波动性波粒二象性①光子说②康普顿效应?微观粒子光子、质子、电子都具有能量、动量、波粒二象性光A牛顿-----光粒子性：实物颗粒干涉-光栅实验:波峰波谷相结合(只有显示波动性的狭缝/障碍物线度足够小才能发生明显的干涉和衍射)B惠更斯---光波动性衍射:1.波长↓分辨率↑观察的越清晰,即可减少衍射现象2.当波长远大于障碍物，可越过障碍物继续传动偏正:只有一个方向的光能被看见C爱因斯坦-新光粒子性：一份一份的能量，不会代数相加（积累），也不会储存能量。紫外线照射锌板（需对验电器基础知识有较强掌握）【实验原理】紫外线所带能量足够大，故Zn原子吸收紫外线后就会释放电子。而其他光能量不够大，尽管长时间照射/凸透镜汇聚/激光器发射等等各种操作，都不会发生光电效应，因为能量不会积累，粒子中电子会振动以散失能量。所以只有光能量大到ε≥W0时才能使电子一次性逃离【实验意义】该实验表明光具有粒子性。历年真题选项：该实验(紫外线照射锌板)表明光是一种波/一种电磁波(×)【实验目的】证明紫外线光频率大于锌的极限频率，在锌板上发生了光电效应。【实验器材】锌板、电磁波γ射线/强光灯(紫外灯/弧光灯)、验电器(实验观察对象为其指针/铝箔张角)【实验现象】（这些实验很难在实验室做出来，请认真看书上的演示实验）{题目常见情况一}与锌板相连的验电器原来不带电?紫外光照射后用带负电的橡胶棒接触锌板，验电器箔片张角减小，说明锌板和验电器都带正电。{情况二}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是张开的，紫外线灯照后张角变大?验电器的指针/铝箔原来带正电{情况三}与锌板相连的验电器的指针/铝箔原来是闭合的，紫外线灯照后指针/铝箔张开了?原来带正电(同情况二)例题在演示光电效应的实验中用弧光灯发出的紫外光照射锌板，发现与锌板导线相连接的验电器指针/铝箔改变了原来的闭合状态，张开一个角度，则A.指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.增强弧光灯的发光强度，指针/铝箔张角会增大C.若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器指针一定会变得更大D.用可见光/红外光/γ射线/无线电波照射锌板都不能使验电器指针变大解:A.光电效应与光照射时间无关，所以指针/铝箔张角大小与光照时间无关B.紫外光越强，单位时间内逸出的光电子数目越多，则带电量越大，所以验电器的指针偏转越大C.若由于红光的频率比紫外线的频率小，紫外线照射锌板时能发生光电效应，但红光照射锌板时不一定能发生光电效应，所以改用激光器发出的红光照射锌板不一定会使验电器的指针张角变大D.紫外线的频率大于可见光、红外线和无线电波，但是小于γ射线的频率。因紫外光照射锌板能产生光电效应,故用γ射线照射锌板也能发生光电效应,使验电器张开?显微镜{扫描隧道显微镜为拓展内容}1.历年考试选项真题汇编：①用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高(波长越短，显微镜分辨率越高)②质子&电子各种变量情况下的对比汇编：动能相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短(由λ、p知λ,质子质量更大因此其物质波波长更短)速度相等的质子和电子，质子的物质波的波长较短。(λ，但速度不是接近光速时，质子质量比电子大一千多倍)动量相等的质子和电子，质子的物质波的波长和电子物质波波长相等。(λ)2.原理详细分析及各方面对比：光学显微镜:∵可见光波长太长≈0.5μm，根据光的波动性，任何波都能发生衍射，当一个物体太小时，光会“视而不见的绕过该物体∴对于光而言，10-10数量级大小原子、电子如同不存在，无法通过光学显微镜看见，想看到更小的物体需要波长更短的波(电子束和质子流)。无论技术发展到何种程度，光学显微镜的分辨本领都无法无限提高，与永动机违背能量守恒定律类似，衍射现象限制了光学显微镜的分辨能力。【数据呈现】:可见光波长为400~700nm，最好的光学显微镜分辨能力局限于200nm的物体电子(流)显微镜:电显工作原理:用电子束代替了光束工作，电子在垂直两电极间被高达1MV的电压加速；因肉眼看不到电子束，故将电子束打在感光胶片/光电转换器/荧光屏上来观察微小物体的显微照片。分辨本领达0.2nm的现代电镜可观察金属晶体结构和蛋白质分子等。?电镜使用加速电压来表示分辨本领的原理：电压↑电子最终获得的动量p↑波长λ↓衍射现象越不明显，分辨本领↑电显理论原理:电子与其他各种微观粒子都和光一样具有波动性、电子波长λ=10-11接近原子大小要减轻衍射影响即需要缩短波长，根据德布罗意关系h=P·λ，要加大动量有两种途径①增大加速电压，这是电子显微镜采用的办法②使用更重的粒子，即质子显微镜，质子分辨率更高。质子流显微镜:分辨率＞电子流显微镜（质子m是电子m的1836倍，相同速度下质子流p是电子流p的1836倍。又∵德布罗意关系h=P·λ∴质子波长短?轮廓清晰，避免了明显的衍射现象从而分辨率高）扫描隧道显微镜:原理好比盲人摸象，它是利用细小的探针物体表面移动，通过物体表面分子对探针的作用感知分子的存在和形状一、光谱:用光栅/棱镜可把各种颜色的光按波长展开，获得的光波长/频率和强度分布的记录即为光谱。历年真题选项：⑴所有原子的发射光谱都为线状谱，说明原子只发射出几种特定频率的光⑵原子能级的分立使放出光子的能量也是分立的，因此原子发射光谱只为一些分立的亮线⑶不同原子的谱线一定不同，每个原子都有自己的特征谱线1.分类：连续谱[发射光谱]：光带，并非一条条分立的谱线(亮线)。涵盖了所有波长的谱线按一定的次序排列(钨丝白炽灯、任意高温物质)线状谱[发射光谱](正推元素):只有几种波长的谱线按一定的次序排列，在光谱上呈现一条条亮条纹暗线谱[吸收光谱](反推元素):原本是连续谱，后经过几种元素后，它们吸收了自身光谱留下的暗线【成因】阳光透过太阳高层大气射向地球时太阳高层大气含有的元素会吸收它自己的特征谱线的光，然后再向四面八方杂乱的发射，到达地球时这些谱线看起来就弱了，从而形成了明亮背景下的暗线。2.特征谱线：(线状谱&暗线谱)⑴.不同原子的不同结构导致能级也各不相同，因此不同原子辐射/吸收的光子频率也不同。发光频率不同,则自然的，不同原子的亮线位置也不同，因此这些亮线可被标记为原子的特征谱线。⑵.不同原子不可能存在相同特征谱线。⑶.利用每种原子自己独特的特征谱线可用来鉴别物质和确定物质的组成成分，高灵敏度，常用于化学元素的发现和鉴别。3.氢原子光谱:经典理论在解释氢原子光谱图遇到的困难：⑴无法解释光谱的分立⑵与原子的稳定性矛盾例题光在许多情况下是由原子内部电子的运动产生的，作为探索原子结构的重要途径之一光谱研究的理论原理正是基于此。根据氢气放电管获得的氢原子光谱谱线及谱线对应的波长如图所示；氢原子能级符合规律En(n是正整数)，则()(已知普朗克常量h=6.63J·s，金属Na极限频率5.53Hz)A.Hβ对应光子的能量约为13.6eVB.按玻尔原子模型,与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级C.Hβ对应光子的能量大于Hα对应光子的能量D.Hα先经过凸透镜汇聚后,照射金属Na时间足够多长,则金属Na一定能发生光电效应E.图中所示的五种光均属于可见光范畴解:A.∵E，Hβ谱线波长λHβ=486.27nm∴解得EeV2.556eV≈2.56eVB.F1∵氢原子能级En∴?E=E3-E2=eV-)eV=1.89eV又∵Hα谱线对应光子的能量1.89eV∴与Hα谱线对应的氢原子的电子从n=3能级跃迁到n=2能级，所以B正确。F2电子从能级3跃迁到能级2产生的能量为1.89eV，通过E计算能够产生的光子波长约为λ=650nm，与Hα相近，所以B正确C.光的波长越长，对应的频率越小，能量越小。根据谱线对应光子的波长可知，C正确。D.Hα频率νHz4.57Hz∴Hα频率Na极限频率∴无论照射多长时间，金属Na都不可能发生光电效应E.可见光的波长范围是390-760nm，∴原子光谱图中的五种光均属于可见光范畴(注:气体放电管详情请见高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5第55页)二、光子光子/γ粒子是电磁波，不是实物粒子（实物粒子有静止质量、可以有光速以内任何速度）例题在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10?7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10?2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0?34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）解:每个光子的能量0h·ν,每个激光脉冲的能量为∴每个脉冲中光子数N，联立代入数据得N=5×1016个例题氢原子能级图，若a光是从n=5能级跃迁到n=2能级产生的单色光；b光是n=5到n=3产生的单色光，则a光和b光的光子动量之比为?光子的能量&动量：能量表达式ε=h·v和动量表达式p是描述光性质的基本关系式，普朗克常量h作为桥梁连接了光的粒子性和波动性两关系式左侧的能量ε和动量p是描述物质粒子性的物理量，此处描述了光的粒子性。右侧的波长和频率ν是描述物质的波动性物理量，此处描述了光的波动性。3.数目[光子数目题]:注意题目是“单位时间内”还是“t时间内”。如果是“t时间内”这类非常规情况，就要仔细计算不能遗漏t。例题如图所示一个烟雾探测器,S为光源。当烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电子,当光电流≥I时,探测器触发报警系统报警。(已知真空中光速c,钠极限频率为ν,电子电荷量e)⑴要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应小于.⑵若入射光子中能激发出电子的光子数占比为y,。报警时,t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是个.⑶若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作.(判断正误)解：⑴由c=λ,,得光源S发出光波最大波长λmax,即要使探测器正常工作,光源S发出的光波波长就要小于⑵光电流等于I时,t秒产生的光电子的个数n=,t秒射向光电管钠表面的光子最少数目N⑶根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率能小于光源S发出的光的频率，则也能使该探测器正常工作4.光束动量[对光束使用动量定理]∵我们仅有的数据是单个光子的动量∴对一束光使用动能定理的就和常规的情况不一样。一束光对物体的作用力使用动能定理时就需要求和，然后才能列出等式：一束光里全部的光子的动量之和=Ft。例题我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P的高纯度和高亮度激光,当该激光垂直照射到某纯黑物体表面时能被完全吸收,则该激光发出的光子的动量为，纯黑物体受到该激光的压力为。（已知真空中光速为c,普朗克常量为h）解：光子的动量p，设单位时间t内发出的光子数为n，则P=nhν，得n=根据动量定理nt·p=Ft，得Fnp·(首先要确定一束光里的光子数目有多少需要题目提供该光的光强即光功率，于是先设单位时间内发出的光子数为n…)5.涉及到光子的核反应：①一般核反应放出光子是为了释放一定的能量。光子即粒子，无质量，所以分析核反应方程各类守恒的时候不需要考虑光子，书写核反应方程的时候也不用写。②涉及光子的衰变、核电池中的核反应，释放的核能转变为新粒子动能和光子能量③若不涉及光子，即在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为新粒子的动能.在此情况下可依据力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能分配关系.6.光量子&能量子光子/光量子:不同频率的光中每个光子能量不同;为光能量的最小单元---c=λ·ν量子/能量子ε:普朗克最早引入能量子，破除“能量连续变化”的传统观念1.振动着的带电微粒具有的/辐射的/吸收的能量都是某一不可再分的最小能量值ε的整数倍，以ε为单位一份一份的辐射/吸收。为能量的最小单元---ε=h·ν历年真题选项：振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值。(×)2.普朗克假设下微观粒子能量是分立、量子化的，区别于能量值连续的弹簧振子三、(入射)光强/光(照射在金属面上)的功率P：单位时间内照射到金属表面单位面积的总能量Ps：光强具体概念不做要求，但要掌握解题能力)【Imax：饱和光电流;e：电子电荷量】例题频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流I随电压U的变化图象如图所示，求：①照射在金属表面上的这束光的最小功率P②该金属的极限频率νc(已知普朗克常量h，电子带电量e)频率相同的光照射在金属产生光电效应:(饱和)光电流入射光强度（光强↑光子数目↑单位时间逸出的电子数↑饱和光电流↑）各物理量都成正比例题某种金属在光照情况下发生光电效应，光照强度I，光照金属时，单位时间内逸出电子为N个。若使用强度为2I的该频率的光照射，单位时间内逸出的光电子数为__个。解:若发生光电效应,则单位时间内逸出的光电子数与光强成正比,故光强为2I时,单位时间内逸出的光电子数为2N个,但光电子的最大初动能不变不同频率的光∵每个光子能量不同∴饱和光电流与入射光强度不存在简单的正比关系Ps：光电子的最大初动能与光强无关（根据光电效应方程，最大初动能与每个光子的能量有关，而光强决定的是光子数目）例题如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.8eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.70V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.70V时，电流表读数为零。若将照射到阴极K上的该光照射强度变为原来的2倍，则遏止电压为？解：可知遏止电压为0.70V。因为光电子的最大初动能与光的强度无关，所以遏止电压不变，仍为0.70V四、光电效应ev2=Wk=Ek=h·νW0=h·(ννc)=Uc·q【当ν=νc时，hνc=W0、Uc=0、Ek=Wk==0】【单位】：ν-Hz(),Ek-eV,h·νc/W0-J【单位换算】1eV=1.6×J【推导：1c×V=1J,1eV=1e×1v=1.60×c×1v=1.6×J】1J=6.25×eV1MeV=103KeV=106eV例题当频率ν=1.5×Hz的紫外线照射到金属上时,逸出的光电子最大初动能E=3.5eV,求金属逸出功W0。(已知普朗克常量h=6.6×J·s,真空中光速c=3.0×m/s)解:根据光电效应方程E=h·ν-W0，代入数据得h·ν=6.6××1.5×=9.9×JE=3.5eV=3.5×1.6×=5.6×J∴W0=h·ν-E=4.3×J【EK=Uc·q推导】：光电子从阴极飞出，做减速运动。当速度减为零时，根据动能定理有-Uc·q=0-EK1.现象:照射到金属表面的光能使金属中的电子从表面逸出(最初由赫兹研究电磁波时发现:接收电路的间隙遇光更易产生电火花)2.意义：证明了光的粒子性、光子和其他粒子具有一定的能量(康普顿效应则表明光子除了能量还具有动量)3.实验：①电流表依靠于真空管电场强，与电源电键(开关)是否接通无关电压表对应部分电阻所分得的电压②使用分压式接法：可控制电压。根据E场，当滑片P右移，电压↑真空管电场强↑光电流↑电流表↑③阴极板(和阳极密封在真空玻璃管)：无论电源哪头与之相接，它始终为阴极板，受光照射逸出电子④实验条件(接法)当阴极板与负极相连时，负极所提供的电子使阴极板显负性,同时阳极板为正极，从而形成场强,此电场为电子的加速电场将电源反接，电子到达阳极板需克服电场力做功。因为存在电场力，所以光电子在运动过程最大初动能被削弱，导致最终可能无法达到阳极板，此时就存在了电子能运动到距阴极板面的最大值d：在运动到距离d处，粒子动能刚好为0，不再继续向前移动。考题中告诉你距离d，就可由曾经学的电磁学公式求出最大初动能，然后运用光电效应等方程来求解物理量。例题铜板暴露在波长为λ的紫外线中，观测到有电子从铜板表面逃逸。当加方向垂直板面、大小E的匀强电场时，电子能逃到距板面的最大距离为d，求铜板极限频率。(已知真空光速c，普朗克常量h，电子电荷量e)解:(如上图)⑤现象很难发现，且对入射光有要求：A.只有不可见光和紫外光才可照出金属板表层的电子B.入射光频率必须>金属截止频率(ν>νc)（能否发生光电效应取决于光的频率,与光强和光照时间无关）历年真题选项：实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象。(×)⑥若用光子能量大于逸出功的光照射到光电管上时发生了光电效应，则肯定会有光电子逸出，与连接在电路中的电源无关。即使电键S(开关)断开后，仍会有电流流过电流表，电流表仍有示数。4.研究思路：5.光电效应瞬时性(不做考点)：详情见课本?电学知识链接及现象成因对比：日常开灯时按下开关的瞬间灯就亮起来了，可是根据电子运动速度结合电线长度计算出的亮灯时间应该也是以分钟为数量级。【原因】：灯泡发光需要的不是某个电子的进入，而是电回路的接通即电场的建立。单个电子从开关运动到灯泡的几米距离所需时间很长，但是电场建立的速度是光速的，瞬间完成。6.理论知识要点汇编光子&光电子&光电流：光子：光在空间传播时的每一份能量，不带电，本质是能量，是光电效应的因光电子：金属表面受到光照射时发射出的电子，本质是电子，是光电效应的果?光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流。滑片P右移，正向电压↑光电流?饱和值(最大值),即饱和光电流在光照条件ν>νc下，与光强有关：光强↑光子数目↑单位时间逸出的光电子数↑饱和光电流↑饱和光电流与所加电压/电源电动势大小无关例题若与该图实验条件完全相同的一次光电效应实验中，当某一频率的光入射时电流表有示数，当把滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定增大（判断正误）解:与该图实验条件完全相同?光电效应实验中阴极K与阳极A间电压大小可调整、电源的正负极可对调。与该图实验条件完全相同代表着电源正负极与阴极板的接法固定、本题电源按图示极性连接(负极接阴极板)为加速电场,逸出的光电子在该电场中加速。当某一频率的光入射时,电流表有示数?已发生光电效应现象。当把滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管两端的电压增大,当电压增大到一定程度时,一定时间内逸出的所有的光电子都能到达阳极,这时形成的光电流为饱和光电流,电流大小不再随光电管两端的电压增大。即正向电压增大，光电流增大，但达到饱和光电流后，电流计的读数将不变。所以电流表示数一定增大/电流表示数一直在增大，这两种说法都错误逸出功W0：表面层电子逸出需要克服束缚做功，此功Wmin=W0。大小由金属本身决定，与入射光无关电子逸出条件：光子ε≥W0，又ε=h·ν∴h·ν≥W0?定义：当ν=νc时，h·νc=W0?截止频率/极限频率/νc/νmin为光电子逃脱需要的光子频率的最小值①适用于金属表面层，由金属本身决定，是金属的固有属性历年真题选项：金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化(×)②当ν<νc时，电子无法逃脱?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?A.入射光的频率<极限频率(或者是该光波长太长)历年真题选项：一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短。(×,过长)几种金属的逸出功W0金属钨钙钠钾鉫W0（×J）7.265.123.663.603.41例题有一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。(已知该可见光波长的范围为4.0×～7.6×m，普朗克常数h=6.63×?遏止电压UC将电源反接，电子到达阳极板所需克服电场力做功。当电压达到某一个值时，就连方向垂直于阴极板指向阳极板的电子也到达不了阳极板，此时其余所有电子也一定都被遏止住了。1.当光电流=0，电流表=0，对应的电压即为遏止电压Uc2.W0+Uc·q=h·ν?对同种金属而言，逸出功一样大，入射光频率ν↑，遏止电压UC↑因此，光电效应中遏止电压与入射光的频率和阴极材料有关?故障分析：若灵敏电流计/电流表没有示数?B.可能是所加反向电压大于遏止电压(Ps:如果检查实验电路完好，那灵敏电流计无示数的故障原因就只能是入射光频率过小和反向电压过大，要注意是“反向电压”，漏掉“反向”两个字就是错的)?光电子动能光照到金属表面时，电子吸收光子全部能量，正准备飞向各方向的时候，首先克服原子核引力做功+其他原子阻碍，从而损失一定能量?光电子初动能Ek初=ε全部光子-E损失：初动能为电子吸收光子的全部能量后克服原子核引力做功+其他原子的阻碍后剩余的能量?光电子最大初动能e：只有位于金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核引力做功的情况下，即逸出的时候克服做功最少，才具有最大初动能。F1可利用光电管实验测出：Ek=Uc·q=Uc·e【q通常为e】例题已知最大出动能Ekmax=10eV，求遏止电压？解：Ekmax=10eV=e·Uc，故Uc=10VF2Ekm=?E-W0【?E：某离子从n=x能级到n=y能级辐射出的光子能量】例题氦原子一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子，现有一个氦离子从n=4能级到n=2能级辐射出的光子能量为10.2eV，用该光照射逸出功为3.66eV的金属钠，光电子产生的最大初动能为？解：由光电效应方程可知Ekmax=?E-W0=(10.2-3.66)eV=6.54eV{补充}多光子光电效应题：创新型题目要仔细审题，看看清楚总共有几个光子参与反应，注意所有光子能量的总和才是电子吸收的能量，才是代入公式计算的值。例题金属中电子吸收一个光子而挣脱金属的束缚,这就是光电效应现象随着科技进步,强光源的出现,电子同时吸收多个光子成为可能,这是多光子光电效应现象如图所示,光电管阴极金属的逸出功为W0,单一频率光源发射的光子频率为ν,在光源照射下,金属中电子同时吸收两个光子后发生光电效应,从金属逸出电子的最大动能为,调节滑动变阻器,当电流表示数恰好为零时,电压表示数为。(已知电子电荷量为e,普朗克常量为h)解：⑴Ekm=2hν-W0⑵根据动能定理-eUc=0-Ekm，解得Uc=(2hν-W0)/e★光电效应中几种重要的图：Uc·q=Ek=h·ν-W0（W0>0）y=k·x+b（b<0）?斜率k（定值）：普朗克常量h(KFe=KZn=h)?横轴截距：截止频率/极限频率νc?纵轴截距绝对值Ek：逸出功W01.W0与金属有关2.虚线处电子未逸出3.W0逸出功2种求法①纵轴截距绝对值②横轴截距×h4.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度有关，本图无法求出。Uc=y=k·x+b?斜率k=?普朗克常量h=K·e（图像斜率与电子电荷量的乘积）?横轴截距：截止/极限频率νc,即Uc=0对应的频率1.一般将纵轴右移，不然没法容纳该图像2.入射光频率ν↑Uc↑?横轴截距：遏止电压Uc?最大初动能Ekm=e·Uc(Ek1=e·Uc1,Ek2=e·Uc2)?纵轴最大值lmax：饱和光电流?单位时间产生的光电子个数/单位时间内光照射到光电管阴极的光子数=照射到金属上的光子个数n(说白了就是光强)强黄光&弱黄光同一色光?ν相同?h·ν相同?最大初动能Ek相同?e相同?e·Uc相同?Uc相同蓝光&黄光：…Uc蓝Uc黄(x轴越往左，遏制电压越大)。但饱和电流没有可比性，只是定性的A.①③?在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，单位时间产生的光电子个数、单位时间内光照射到光电管阴极的光子数、照射到金属上的光子个数就越多！B.①②③?对某确定金属来说，入射光波长↑频率↓其遏止电压↓(光电方程）?I-u图考频最高，一定要理清图像对应的各物理量间的联系以及在图中的意义。表格中汇总了该类图所有的重要考点，需反复背记例题用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示,可知光频率比较大,单位时间内光照射到光电管阴极的光子数比较多.(均填a或b)解：①由题意可知a光照射光电流时反向截止电压小，使其逸出的光电子最大初动能小，根据光电效应方程Ek=Uc·q=h·ν-W0，可知a光光子的频率小。②由图可知a光电流较大，因此a光光强大于b光，于是单位时间内a光照射到光电管阴极的光子数比较多?Ek-ν图要正确理解图像的斜率、截距对应的物理关系。其中斜率代表普朗克常量，因此不同的金属在图中一定对应着平行的斜线段例题某同学用两种不同的金属做光电效应实验实验中他逐渐增大入射光的频率ν,并测出光电子的最大初动能Ekm,下面四幅图像中能符合实验结果的是()解：根据光电效应方程Ek=h·ν-W0,不同的金属逸出功W0不同,极限频率ν不同；但图像的斜率都是普朗克常量,C正确。五.不可见光红外线：①烤箱利用红外线工作，可以提高物体温度②浴室取暖灯③电视机遥控器紫外线：①杀菌消毒②验钞机★注意区分红外和紫外的物理量概念：红外指波长大于可见光最大值；紫外则是小于最小值(根据公式可推得频率/能量对应关系，考试时仔细想清楚)例题小区利用红外测温仪对出入人员进行体温检测.红外测温仪的原理是:被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉,并转变成电信号如图为氢原子能级示意图,已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV。正确的是()A.若一群处于n=4激发态的氢原子跃迁，则其中可被红外测温仪捕捉到的光子种类占跃迁过程中能辐射出的光子最多种类的一半。B.要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为10.20eVC.(题目同B)2.89eVD.(题目同B)1.62eVE.(题目同B)1.89eV解：A.一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射6种频率的光子。只有能量小于1.62eV的光子,其波长才满足题意中红外线的概念(波长大于可见光波长最大值)，计算后发现只有跃迁到n=3辐射的能量才小于该值，因此其中可被红外测温仪捕捉到的有1种，而不是6的一半(3种)B、C项,因为轨道的不连续分立，因此只能吸收能极差倍数的能量，所以处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量,两项错误;D.处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级,然后向低能级跃迁时辐射光子,其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉,D正确;E.处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级,从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV,不能被红外测温仪捕捉,错误。?各电磁波对应的数量级{非考点}{补充}“量子力学”中易忽略但可能做考点的细节知识汇总：1.现代半导体材料、电子表、电视机、计算机及核电站等等都运用了量子技术。2.微观粒子所遵循的物理规律及其性质和宏观物体不同的根本原因在于微观粒子具有波粒二象性，量子力学是关于微观粒子运动规律的基本理论，与经典力学有着本质差别。3.量子力学可自然推出玻尔氢原子能级概念，不再局限于是人为的假设；同时也解决了固体及微观粒子碰撞等多项问题。4.在高能情形下粒子的转变极为普遍，想要将粒子的产生、湮没及转化反映到理论中，需要凭借量子力学基础引申出的量子场论的统一方式处理所有粒子(光子、电子、介子、核子)原子A核式原子结构模型:卢瑟福1.结构:原子[m]核:100%正电荷+99.9%质量[m]电子：在核外空间绕核旋转绝大多数α粒子直接穿过原子原子内部很空旷?α粒子散射实验:轰击重金属箔少数α粒子发生较大角度的偏转极少数α粒子发生大角度偏转，运动方向改变极个别α粒子原路返回大部分质量和全部正电荷集中在很小的区域2.史实：卢瑟福观测到α粒子散射实验中大角度偏转现象，于是建立了原子核式结构模型3.历年真题选项：①该实验的数据可以估测出原子核的半径/直径以及原子的大小,也能确定原子核的核电荷量/带电量。②α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法③α粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据。例题在卢瑟福α粒子散射实验中,α粒子经过某一原子核核附近时的轨迹如图中实线所示,图中P、Q为轨迹上的点,虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为五个区域,不考虑其他原子核对该α粒子的作用,下面说法正确的A.根据α粒子散射实验可估算原子大小B.α粒子受到斥力C.该原子核的位置可能在①区域D.α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动解:AB。B.原子核带正电荷,α粒子也带正电,二者互相排斥,α粒子向远离原子核的方向运动。C.曲线运动的轨迹特点是切于速度偏向力。再结合P点轨迹可知,原子核可能在②/③区域；根据Q点轨迹可知,原子核可能在③/④区域,综上原子核必在③区域，不可能在其他区域D.此问类似于正电荷在点电荷周围的运动，根据电学和运动学知识来求解。B枣糕式原子结构模型：J.J.汤姆孙C经典牛顿模型：经典理论在解释原子核模式时遇到的两个困难：⑴光谱的不连续分立与轨道连续理论矛盾⑵与原子的稳定性矛盾因此，经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征D玻尔原子模型:?保留部分经典理论，第一次在原子领域引入量子理论【轨道是量子化、分立、不连续的，电子在轨道间跃迁】?说明了氢原子光谱的成因、能够成功解释氢原子的稳定性。但无法解释其他复杂原子的稳定性和光谱成因，具有局限性（仅适用氢原子），保留经典粒子观念的不足使得它无法完全揭示微观粒子运动的规律。?各种气体原子能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同∴利用不同气体可制成霓虹灯?电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射，不向外辐射能量。?电子的轨道是确定的，即定态E电子云模型：电子没有确定轨道，只存在电子云Ps:玻尔理论的定态及定态间跃迁概念在电子云模型等现代量子力学中有所保留?玻尔假说:A轨道量子化：原子的定态的不连续决定了电子轨道的不连续B能量状态量子化：电子在不同的圆轨道绕核运动对应着原子的不同能量状态；原子只可以稳定的处于一系列不连续的能量状态C跃迁理论：从一种定态跃迁到另一种定态时原子会辐射/吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差来决定。一、(氢原子)能级图能级公式En,已知E1能量即某原子的基态能量，就可求出其他所有能级的能量A基础理论知识：取无穷远处E势能=0∴能级都为负值E1：基态：最低能级--E1E2：第一激发态E2=E1÷4E2~E∞：激发态定态：原子中这些具有确定能量的稳定状态激发态：电子在不同轨道上运行时，原子处于不同状态，原子在不同状态下具有相同的能量(量子化的)能级：这些量子化的、确定的、分立的能量值（势能/E1/E2…）n：(主)量子数[与能级对应的量子数]/能级数BPs:原子核能量是不连续的，原子能级越高，原子越不稳定。原子处于基态时最稳定?题型：①从n=2激发态跃迁到基态辐射出光子的频率最小（辐射的能量最小）②某跃迁过程中吸收的某频率的光子恰好使某金属发生光电效应：该光子能量=W0…不能发生光电效应：此跃迁产生的光子能量③处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子时，E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV，即只能跃迁到n=2能级。(无法吸收10.22eV能量的光子，只能取能极差的整数倍能量)④使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E23.4eV,电离能=0-En同理，使基态氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E1=13.6eV【即从氢原子中把电子剥离】⑤“至少“一定要仔细思考”至少“的含义，通常满足所有跃迁情况的时候才能叫“至少”C例题已知钨逸出功4.54eV,汞原子能级图如图所示。大量的汞原子从n=4能级向低能级跃迁时辐射出光子，用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，使光电流为零的反向电压至少为______V。解：从n=4的能级跃迁到n=1的能级辐射出光子的能量最大，最大值为Emax=-1.6eV-(-10.4eV)=8.8eV。根据光电效应方程Ek=E-W0，可知光电子的最大初动能Ekmax=Emax-W0=8.8eV-4.54eV=4.26eV，根据动能定理可知eU=Ek，故使光电流为零的反向电压至少为U4.26V⑥题目需要原子自发跃迁放出一定的能量来满足题干需求，但它不直接说自发跃迁的信息，而是先给你一个数据，比如原子目前只处于第n能级，让你计算该激发态/基态状态下的原子要受激跃迁到哪一能级或是计算受激所需提供的能量，然后从那个能级再准备自发跃迁是否能得到题干所需能量。(拐了一个弯，例题见红外线章节)D例题在图二的氢原子光谱中,氢原子巴尔末系是氢原子从n≥3能级直接跃迁到n=2能级形成的谱线，赖曼线系也是氢原子从较高能级(n=2、3、4…)跃迁到基态时辐射的光谱线系，类似的还有帕邢系、布喇开系等线系。现有一个氢原子跃迁到基态,发射出的光照射光电管阴极K,已知阴极K逸出功W=2.29eV。则下列说法中正确的是()A.图二说明氢原子光谱是分立的B.若巴耳末系的某种光能使一金属发生光电效应,则赖曼系的都能使该金属发生光电效应C.氢原子巴尔末系中有2种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。解:AB。C项：在氢原子巴尔末系中,①从n=3跃迁到n=2释放光子的能量为-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,小于2.29eV,②从n=4跃迁到n=2释放光子的能量为0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,大于2.29eV,故氢原子巴尔末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。分析：题目中“直接”两字，所以没有从n=4跃迁到n=3这种情况【遇到陌生的材料型题目，在解题时一定要抓住这些陌生新事物的定义中所不同于常规的特点，同时再在理清所学知识概念的前提下综合解题，不要想当然】二、谱线条数/辐射波长种类题目一定仔细看清楚是一“个”还是一“群”A.一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（n-1）B.一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N==【处于n=4能级的氢原子向基态跃迁：4?3、4?2、4?1、3?1、2?1…】例题处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子（判断正误）处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子三、定态间的能级跃迁：满足能极差(之所以叫跃迁不叫迁移等其他名词，就以为“跃”字包含了“不连续”的含义)受激跃迁：低能级n小高能级n大：吸收能量；吸收一定频率的光子F1：光照1—大于电离能的光子电离原子[入射光子的能量↑原子电离后产生的自由电子的动能↑](原子一旦电离,原子结构就会被破坏,然后就不再遵守有关原子结构的理论)F2：光照2—光子ε恰好=能级差例题可见光中某绿光的光子能量是2.5eV,用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,使氢原子跃迁。解:若用该绿光照射处于n=2能级的氢原子,由于该绿光光子的能量不等于能级差En-E2(n为大于2的正整数),因此氢原子不能吸收该光子而发生跃迁F3：碰撞/加热—入射粒子E≥能级差(因为实物粒子的动能可能全部被原子吸收，也可能部分被吸收)例题已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能=12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态(判断)解:根据能量守恒,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为12.09eV,则必须使动能比12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态自发跃迁：高能级n大低能级n小：放出能量;辐射一定频率的光子[原子发光现象](1.为考点2.该现象与原子核内部无关)例题氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大解:辐射光子即为自发跃迁，因此给题目翻译一下就是说氢原子发生了自发跃迁，即轨道降低为低能级。然后电势能减小，电子动能增大。(具体的能量关系见下文)2.频率条件/辐射条件hv=Em-En(两种跃迁吸收/放出的光子能量由前后两个能级的能量差即频率条件决定)3.定态能级跃迁中的光子A能量ε==Em-En=；B频率ν==（Hz）?E=E高-E低,E都为负值计算?E:F1代负值计算F2不计负号，单纯就是大数值减去小数值?E切忌和电离能概念混淆,即?E的计算不能省略E低例题已知基态氢原子能量E1,普朗克常量h。氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1放出的光子照射到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为？变式氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，而，2，，若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前处于第______能级，发射光子后处于第______能级．解：由题得到发射光子后氢原子能量为，根据玻尔理论氢原子发射光子能量，得到氢原子发射光子前的能量根据氢原子第n能级的能量为，得到发射光子前，发射光子后．4.跃迁中的电学能量问题(以自发跃迁为例，受激跃迁同理)【知识背景】:玻尔理论保留的部分经典物理学观点之原子能量的定义：电子与原子核间的相互作用使得“电子-原子核”系统具有势能;同时根据轨道量子化条件,电子在不连续的轨道上绕原子核运动使其具有动能。电子动能与系统势能之和即为原子的能量。例题某原子核外电子从高能级跃迁至低能级，即从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，辐射一定频率的光子…∵跃迁中放出能量∴总能量减小∵库仑力提供向心力∴轨道半径越大，速度越小，动能越小。即电子动能减小∵电势能=总能量-动能∴原子电势能增大例题按照玻尔理论，氢原子处于高能级时电子绕核运动的动能;若电子质量为m,动能为Ek,其对应的德布罗意波长为(已知普朗克常量为h)解:处于较高能级时势能相对更大原子能量不变的前提下，电子绕核动能较小。由h=pλ、p=，联立可得λ电子J.J.汤姆孙:不论是正离子的轰击、金属受热、紫外光的照射还是放射性物质的自发辐射，都能发射电子汤姆孙通过阴极射线的研究，发现了电子并测定了电子的荷质比，证明了原子可再分1.阴极射线证明了原子可再分，不是原子核可再分，做题的时候看看清楚！天然放射才证明了原子核可再分2.电子的发现：加高电压，形成强电场力，即可形成阴极射线（电子流）原子核示意图中核总是很大，但实际若把原子比作巨型商场，那原子核不过是其最中央肉眼都难辨别的尘埃一、组成：核子质子(P)--：α粒子轰击氮原子核（卢瑟福发现,并预言“中子”的存在）中子(n)--：α粒子轰击石蜡/铍核（查德威克发现）例题用放射源钋发射的α粒子打在铍核()上，产生一种新粒子和另一生成物，这些新粒子组成的粒子流有以下特点：(1)在任意方向的磁场中都不偏转；(2)让它与含氢物质中的静止氢核相碰撞，可把氢核击出，被击出的氢核的能量为EH＝4.7MeV，让它与含氮物质中的静止氮核相碰撞，也可把氮核击出，被击出氮核的能量为EN＝1.2MeV，碰撞可视为对心完全弹性碰撞，且已知氢核与氮核的质量比为1∶14．试根据以上数据求出新粒子质量与氢核质量之比，判断新粒子是什么，并写出α粒子轰击的核反应方程式．解：F1设mH，mN分别为氢核与氮核的质量;vH，vN分别为氢核和氮核被未知粒子碰撞后的速度；m为未知粒子的质量，v为未知粒子碰前的速度；v1，v2分别为未知粒子与氢、氮核碰撞后的速度，弹性碰撞中系统的动量与机械能守恒：①mv=mv1+mHvH③mv=mv2+mNvN②mHvH2由①、②得vH④由③、④得vN∵EH＝，EN=∴，代入数据求得：＝1.03因为该种粒子在任意方向的磁场中都不偏转，可知它不带电，所以该粒子为质量与质子的质量十分相近但不带电的粒子，应为中子。α粒子轰击的核反应方程式为：F2由于新粒子在任何磁场下都不偏转,故为中性粒子,不带电。假设氢核的质量为m0,并假设新粒子的质量为km0,则根据能量守恒和动量守恒,有km0v02=km0v12+m0v22,km0v0=km0v1+m0v2以及和氮核碰撞的方程km0v02=km0v1’2+·14m0v2’2,km0v0=km0v1’+14m0v2’碰撞后的动能分别为EN=47MeV和EN’=1.2MeV.代入解得k=1.03,因此未知粒子为中子【现象】：原子序数↑核内中子数>质子数【原因】：（①核力作用范围有限②核力的饱和性?原子核变大，核子间核力作用消失∴要在原子核中多余的增加中子，有利于原子的稳定）1.α粒子散射实验VSα粒子轰击氮原子核和轰击石蜡VS天然放射现象【散射提出原子结构；轰击氮、蜡发现中、质子；揭示了原子核有复杂结构】2.原子核发生变化时，可能释放能量也可能吸收能量。粗略判断：如果原子核变化导致质量增大，则吸收能量。精准判断要参考结合能图3.中子比质子更容易打入重核内部∵质子和原子核均带正电，质子靠近核时，它们之间的作用力是斥力；而中子不带电4.原子序数在铁核之前的为轻核，铁核之后的为重核。5.质量数和质量在实际数值上没有关联。中子和质子尽管质量数相同，但质量略微不同。考题中常将它们质量近似等同，都设为m，然后用m去表示其他核的质量例:由2中子和2质子组成，质量即为2m+2m=4m，然后代入列的式子。(质量不同也是一样的解法)例题+=+：中子轰击静止锂核Li。生成的氚核速度方向与中子的初速度v方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7:8。求此核反应中α粒子对应的物质波波长。(已知中子质量为m，质子质量也可近似看作m)解:由动量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2，又v1:v2=7:8,解得v1=v,v2=v.α粒子对应的物质波波长为λ二、核子作用力/核力强相互作用力/强力，核力是自然界第三种相互作用强力的一种表现1.原子核内部靠核力克服库仑斥力将核子聚集在一起。原子核的尺度内，核力?库仑力历年真题选项：核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小(×,远大于)2.维系原子核稳定的力是核力；核力可以是吸引力,也可以是排斥力历年真题选项：核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力。(×)3.两个性质：①短程力核斥力r<0.8（使核子不会融合在一起）核引力0.8r<1.5（大于1.5则核力急剧下降几乎消失）Ps：β衰变中同为短程力的弱相互作用力/弱力，其作用范围为②饱和性：只与邻近的核子发生核力作用，且发生作用的邻近粒子个数有限。随着原子序数增加，核越来越大，有些核子间的距离越来越远。随着距离的增加，核力和电磁力都会减小，但核力减小的更快，导致原子核大到一定程度后，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，于是该原子核就不稳定。?解决方法：增加中子。{如图所示}随着核子数的增加，中子数将比质子数越来越多，因为中子不带电，所以增加中子只会增加核力而不会带来库仑斥力，有利于原子核稳定。[局限性方法]：当原子核继续增大到一些核子间的距离大到其间根本没有核力的作用的程度，这时再加中子也无法稳定形成的核。因此在宇宙的演化过程中，虽然各种粒子有机会有可能进行各种组合，但不稳定的组合都会逐渐瓦解，只剩下200多种稳定的核。地壳中放射性元素的原子核正处于瓦解过程中三、核能：蕴藏于原子核内部的能量1.计算F1：【单位：，】(使用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算)F2：【单位：，】【单位换算:1u=1.66kg931.5MeV】F3：[1][2]例题[1]:锂核不稳定,一个静止的会分裂成一个质子和一个新核,同时释放一个波长为λ的γ光子，光子不带电、没有静止质量,释放出的新核动量大小为p。经计算,γ光子动量与质子和新核动量相比可忽略不计.反应过程中产生的能量全部转化为质子和新核的动能及γ光子的能量,若质子质量为m,新核质量为4m,求反应过程中的质量亏损。（已知普朗克常量h,真空中的光速c）解：γ光子的动量大小pγ，由题意可知光子动量忽略不计；γ光子的能量大小εγ反应过程中动量守恒,则有0=pH+p,得pH=-p由能量守恒得?E0?mc2，解得?m例题[2]一个静止的放射性原子核,发生衰变时放出一个质量为m1、速度大小为v1的α粒子,产生一个质量为m2速度大小为v2的反冲核，同时放出一个光子,光子的运动方向与反冲核的运动方向相同,求核反应中释放的能量。(已知普朗克常量为h、光在真空中的传播速度为c)解：取α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m1v1-m2v2-=0，解得λ核反应中释放的能量Em1v12m2v22hm1v12m2v22(m1v1-m2v2)cF4：原子核结合能原子核比结合能核子数F5：结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能。(因为核反应遵守动量和能量守恒定律)2.(核)结合能核子结合成原子核放出的E/将原子核分成核子所需E，不是由于核子结合成原子核而具有的能量。原子核结合能越高，核子结合成原子核时放出的能量越大，原子被结合得越紧密。?质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和的现象。质量亏损表明的确存在着原子核的结合能。1.数值：差额Δm=原子核的全部核子质量的总和原子核的质量，与此差额对应的能量Δm就是核结合能Δm=核反应反应物总质量-生成物总质量(顺序不能反)，与…量Δm就是核反应的能量变化(释放/吸收)例：核反应后中子数是3个∴中子增加2个。一个铀核发生上述核反应，释放的能量为(mU-mBa-mKr-2mn)·c22.测量：质谱仪。利用质谱仪对各种元素的核质量精确测定后，就可方便的利用质量亏损计算出不同核的结合能3.只要有质量亏损，就一定会释放能量。历年真题选项：一个质子和一个中子结合成氘核，一定会释放出能量(该反应发生质量亏损，因此一定放能)?核子平均质量：原子核中质子数与中子数之和称为核子数。原子核质量与其核子数之比称为核子平均质量。1.轻核聚变/重核裂变成更稳定的新核（中等核），由于向外释放了能量，质量发生了亏损，因此产生新核的核子平均质量小于原来核的核子平均质量，即单位核子的结合能。2.聚变释放能量更多，因为轻核比重核的核子平均质量更大,轻核聚变时产生的质量亏损更大,平均每个核子释收的核能也就更多。?核子平均质量曲线/单位核子的结合能曲线由质量亏损概念引入核子平均质量曲线，再由质能关系推出单位核子的结合能曲线研究表明原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。不同元素原子核的核子的平均质量不同。其与原子序数Z的关系称为核子的平均质量曲线。如果原子序数较大的重核裂变成原子序数小一些的核/原子序数很小的轻核聚变成一个原子序数大些的核，由于反应前后核子数不变，都会有质量亏损而释放出巨大的核能。?比结合能/平均结合能：把原子核分散成核子时，外界所必须对每个核子做功的平均值。为了便于对不同原子核的结合能进行比较，往往采用核子的比结合能。比结合能的大小可表征原子核稳定的程度。对质量数相同的不同原子核比结合能比较，往往通过对包含该两个原子核的反应的能量变化进行间接推测。例题。原子核的比结合能原子核的比结合能解：β衰变过程中释放能量，说明两种原子核的比结合能是不同的。Ba核更稳定，所以比结合能更大比结合能↑原子核中核子结合的越紧密牢固，原子核越难分开而越稳定（比结合能越大，平均每个核子质量亏损越大即牺牲自己质量来“贡献”的结合能越多）Ps1：比结合能小（不稳定）的原子核分解成比结合能大（稳定）的原子核时有质量亏损，要向外放出能量比结合能越大越稳定，新核比结合能大。Ps2：比结合能和结合能间不是简单的线性数量关系。例:比结合能例:比结合能=书本例题已知中子质量mn=1.6749×kg，质子质量mp=1.6726×kg，氘核的质量mD=3.3436×kg，求氘核的比结合能。【引自高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5】解:单个质子与中子质量之和为mp+mn=(1.6726+1.6749)×kg=3.3475×kg这个数值与氘核质量之差(mp+mn)-mD=(3.3475-3.3436)×kg=0.0039×kg与这个质量差相对应的能量为=0.0039××(3.00×)2J=3.51×J在核物理中，能量单位常用电子伏特:1eV=1.60×J，?比结合能曲线比结合能曲线两边低中间高，比结合能大约在6MeV∽9MeV内变化。?由单个核子所组成的氢核，其结合能为0?质量数20的核，比结合能变化比较复杂（有明显涨落,出现了几个极大值）：4He(7.07MeV)、8Be、12C(7.68MeV)、16O(7.98MeV)、20Ne。相反,锂(5.33MeV)和重氢(1.11MeV)比结合能很小。?质量数为50∽60的中等原子核,比结合能变化不大,平均≈常数(8.6MeV)?中等质量数的原子核的结合能近似与质量数成正比。?质量数为56的Fe，位于拐点处,比结合能8.79MeV,达到极大值。平均/单位核子放出的E最多，最稳定。?质量数再增大,比结合能平缓下降,铀核以后降至7.6MeV左右。?题型①β衰变，比较此反应中两重核的比结合能?质量数相同，所以这种情况无法根据比结合能曲线图得到结果。只能根据衰变性质（生成物更加稳定因此比结合能相对大），或根据反应的能量变化（衰变反应都是放能反应∴生成物结合能更大。又∵两核质量数即核子数相同∴生成的新核比结合能更大）②两个核结合成核时能量变化?这种情况看图看不太出，所以干脆直接用结论，两个核结合成核属于核聚变反应，因此释放能量③由图可知，核的比结合能约为7MeV?结合能E=4×7=28MeV对比核子平均质量曲线比结合能曲线不同角度从核子平均质量角度,当核反应后原子核的核子平均质量反应前原子核的核子平均质量时,反应过程中就会有质量亏损。反应前后核子平均质量相差越大,原子核的质量亏损就越大,该反应释放的核能也就越多。从核子比结合能角度,若核子的比结合能越大,表示该原子核在形成过程中每个核子平均释放的能量越多,各个核子平均亏损的质量也就越多,因反应前后核子数不变,则反应后形成的该原子核的核子平均质量就越小,即该原子核也越稳定统一根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小总结利用核子的平均质量曲线和比结合能曲线都能揭示在重核裂变/轻核聚变的过程中,因原子核发生质量亏损而释放出巨大的核能。两图都可以得出核能释放的两种途径为重核裂变与轻核聚变。Ps：若核反应过程中,原子核的质量出现盈余,该核反应则需要从外界吸收一定的能量才能实现,?实例分析:★★★★★2020年河南省六市高三第一次联合调研检测理科综合能力测试例题原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F。A.重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B.较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量C.较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大D.A和B聚合成C的过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和解:F裂变成D、E过程中,A项.重核F比结合能小于D与E比结合能,故会产生质量亏损,产生较大能量D、E聚合成F过程中，B项.较重的核D与E的比结合能大于F的比结合能,故会吸收较大能量轻核A、B聚合成C过程中，C项.放出大量的热,质量有亏损,核子数不变,故核子平均质量变小。D项.C比结合能大于A与B比结合能,但核子数等于A和B的总核子数,C的结合能大于A、B的结合能之和【结合能的比较?通过比结合能和核子数综合分析】?结合能的比较?通过该核反应的已知/易知能量变化例题核聚变，和的结合能之和大于的结合能（判断正误）解：核反应后释放能量,因此反应物结合能小于生成物结合能。又∵中子结合能为0,∴反应物结合能之和小于He结合能四、质能方程①E=m·物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系Em(E↑m↑)1.由质能方程可知，物体的能量发生变化时，物体的质量也相应变化2.根据此公式可计算核反应中释放的核能3.根据此公式，同时结合能量守恒定律即可通过变化的能量?E来求解例题：质量为m1、速度大小为v0的原子核,与一个质量为m2的静止原子核相撞,形成一个处于激发态的新核Be,新核辐射光子后跃迁到基态。请求出处于激发态新核的速度大小v1和形成激发态新核过程中增加的质量?m。(已知真空中光速为c,不考虑相对论效应)解：①根据动量守恒定律有m1v0(m1+m2)v1,解得v1②增加的核能,由能量守恒定律得m1v02=?E+(m1+m2)v12,解得?m=核子结合成原子核/聚变时，一定要释放核能。例:一个质子和一个中子结合成氘核，因为是聚变反应，所以一定会释放能量原子核的质量<组成原子核的全部核子质量的总和，差额?m称为质量亏损，与此差额对应的能量Δm就是核结合能。例:4个中子和3个质子结合成锂原子,=4mn+3mp-mLi,核结合能E=(4mn+3mp-mLi)·，核比结合能=·(4mn+3mp-mLi)·原子核分解成核子/裂变时，要吸收一定的能量，相应的质量增加，吸收的能量为例:α衰变2?m=2m1+2m2-m3,再使用例题质量m0、速度v0的中子打进静止、质量m1的原子核，形成处于激发态的新核；新核辐射光子后跃迁到基态，求整个过程中由于质量亏损释放的核能?E。(已知真空光速c、原子核的质量为m2)解：质量亏损?m=m1+m0-m2，根据质能方程?E=?mc2，解得?E=(m1+m0-m2)·c2变式1:氘核比结合能为E1;氚核比结合能为E2;氦核为E3,则上述反应释放的能量可表示为？设氘核质量mD,氚核质量mK。由比结合能定义知E1;E2；E3又∵?E=（mD+mK-2mn-mα）∴?E=3E3-3E2-2E1变式2静止铀核放出一个α粒子变成钍核，设该核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能，求该核反应中的质量亏损。(已知α粒子动能Ek1、真空光速c)解:衰变过程系统动量守恒,以α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:pHe-pTh=0∵α粒子的质量数为4,钍核的质量数为234∴mv=mv’，解得钍核的速度大小v’=v，又∵Ek=mv2=mv·v=v∴EkT=Ek1，由动能表达式知释放的总能量?E=Ek1+EkTh=Ek1+Ek1=Ek1由质能方程知释放总能?E=?mc2∴?E?mc2Ek1，解得?m=五、核反应方程式:原子核受其他粒子(包括γ光子)轰击产生新核的过程称为核反应1.⑴常见粒子:质子，氘核，氚核，中子，电子，正电子，α粒子，β粒子⑵基本粒子符号：A：质量数Z：质子数N：中子数（N=A-Z）Ps1:电荷数=质子数Z=原子序数；质量数A=核子数例题原子物理中质子数和中子数互换的原子核称为镜像核，的镜像核为(镜像核元素符号为X)解:或，要搞清三个数之间的位置及联系。Ps2:核电荷数为0的一定是中子；质量数为0的可能是正电子或负电子2.核反应不可逆，故只能书写“?”来表示方向(生成物的确定方法)3.?什么都要守恒，分析/书写陌生核反应时要计算时是否质量数、质子数守恒。?当题目给了一个挖去某生成物反应物的陌生核反应方程式让你填空时，也可以运用守恒逆推计算例题恒星高中物理选修35重难点汇编及例题库》【A纵向彩色电子版包含35章节基础知识杭理及重难点汇总附考点对应改编例题、易混淆难点分类及对比本章所有公式与核反应方程式大全(附部分公式理论推导十公式细节及其对应知识概述、部分知识的书本追根溯源/课外合理拓展2020.51-54;2020.7.18912于江苏省苏州市昆山市原创作者:PhD.arm.acrtist331-Yzy(杨踪远);责任编辑:民作为选修部分的物笔者认为本章与高中物理其最大源于其考法和知识性质。物重的是逻辑思维和公式计算,因此相比物理3-5和3-3,尤其3-5,从学科能力上来讲更加偏向于文科绍的高中微世界理论包括考试考法、对学生的要求,都仅停留于对基础知识的直接记忆以及部的实际解题运用,无需频繁使用逻辑思考进行理解。也正是基于3-5章种种特性,才为这篇资料提供了最终按预期编」作为高三毕业班的学生,我当时编这份物理资料的初衷,是源于课本内课种和本章对应参考书的内容这三种知识体系彼此间存在的差异而萌生义--结合考纲要求和历年真题考向将它们融合成一个统一、全面、最的知识体系:即把各自内容呈现等基础性质功用的优缺点做到互补、互相填充彼此间存在的不同类型与不知识漏洞,同时为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知将重点强调标记等处融合成的新知识体系,不仅知识层面是现有3-5资料中最为丰富的,而且功能最强大、知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭借自己的努力乎完美、最为合理物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推依据和主线框架;不同于传统资料将不同知识点僵硬的独立呈现,本资料部分做基础知识点为起点通过推导的方式(→)来一步步得到其他理知识、构造出知识间的联系部分内容做到知识堆砌等等比之外,通过亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平的典型中难题对每个知识点补充上对应例题。这里的例题格式被统一化了,但按题型作用可分为三种第一种[原题]:一些难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不呈现)的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忪理解,同时培养起必要的解题能力和知识理解运用第二种[组合题]:在海量卷子中通过集中统计和筛选后汇编)该知乎所有的考点、考法/问法和考向考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形式装置配图、理论图像在卷子的几乎所有的样子/类型通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题,一方面精准知识点所有考点,不重不漏、存难弃易,提升效率、节约刷题时还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分;另一方面通过系统的罗列拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并多维提升拿分能力的作第三种[历年真题汇编]:本质上也属于例题,但该模块叫做“历年例题汇编题都为选择题的选项:如果本来就是错误会标×,并说明错误原因确的则省有必要也会做一定的解释说明)。之所以必须要有这模块,有以下两方面的原因①一个是因为较为生僻的一些知就例如物质波和显微镜,在平时课堂会出成考点;同时常见考点的几个冷门细节也会因学生的不在意往往死一大片。为此我特意翻了以前的课本溯源的把很多生僻冷门的基础知识也做否会出成考试选项谁也说防止有些读者直接跳过,我对这些考频极低的知识点也补充了曾经出过的历年真题,放在知识点对置上作为例题,希望在引起大家视能对这类考点做到稳拿分利属于侵权行为《高中物理选修3-5重难点汇编及例题库》读前必阅说明注：包含3-5章节基础知识梳理及重难点汇总(附考点对应改编例题及冲动量难题)、易混淆难点分类及对比、本章所有公式与核反应方程式大全(附部分公式理论推导+公式细节及其对应知识概述)、部分知识的书本追根溯源/课外合理拓展编辑日期:2020.5.1~5.4；2020.7.18~9.9于江苏.苏州.昆山原创作者:PhD.arm.acrtist33~Yzy(杨踪远);责任编辑：考虑到学校印发时只能印在A3纸上的情况，因此我针对诸如此类的各种特殊情况也额外准备了对应的版本(注意:因为A4版本转A3时部分图片细节会出现移位和显示不全，因此不要亲自转形式，请用以下现成版本)A4彩色电子版---只适用于电脑端在线学习，实际打印时有些字体颜色过淡，因此若要打印请使用打印版A3横彩打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到资料独有的颜色索引法和颜色的其他诸多作用与优点.个人强烈建议有条件的学校最好彩色打印，可以每班各自交班费作为打印费。A3横向单色打印版---适合学校印发等大型打印机的印刷。考虑到不少学校可能还是会选择单色打印以节约经费，所以想来想去我还是专门弄了一个现成的单色打印版本。(??д??)A4彩色打印版---适合高中学生、对物理微观知识感兴趣或有需要学习的社会群体所使用的小型打印机(但如果你是土豪或者特殊背景，家里装的就是大型打印机，那…也行，个人建议有条件最好打印A3版本，阅读装订等各使用环节都更加方便)。A4版本一律不设单色，如有需要请亲自全选以换色。A4彩色PDF版---支持了读者在手机端的阅读。PDF版有很多word文档所没有的优点。其中我最看重的优点就在于PDF可以在保证图片位置和编辑格式不变的前提下在手机端查看文档，因此方便了各位读者用手机随时随地学习物理3-5，省去打印资料的问题。A4彩色活页版-(不提供成品)支持想把这份资料打印在活页纸上以便夹在活页本中批注、阅读、添加错题活页等的同学。活页版就是将普通版中奇数页左端页边距加宽、偶数页右端页边距加宽，这样当双面打印的时候就能在更多利用了页面空间的前提下满足打孔宽度要求。A4纵向彩色打印版(英文)---适用于高校物理专业留学生、其他有需要人士使用，阅读过程中可通过对比两A4纵向彩色照片版(英文)国教学内容差异以进行查漏补缺，也可作为一份高阶物理学前的基础理论自学A3横向彩色打印版(英文)资料。(翻译方式:机翻+部分笔译;原创作者&编译:杨踪远;翻译校核:杨秋华[中小学英语高级教师])英文版目前不提供，将在明后年寒暑假上传。【属性:[1]语际翻译[2]translationofEnglishforscienceandtechnology专业文献翻译】注意：不少学校打印机配套旧版word，因此本资料中某些字体将会被旧版word里的其他字体取代，从而同时导致字体不适、格式混乱和图片移位。因此想打印此文件的校方请在打印前和PDF版文件进行对比，尽量将格式改成PDF中呈现的标准版本，只要格式回归我的标准版本，那么字体被调换就也不存在影响，图片和插入框也就都在适合位置。引言作为选修部分的物理3-5章节，笔者认为本章与高中物理其他章节最大的不同源于其考法和知识性质。物理它注重的是逻辑思维和公式计算，因此相比而言物理3-5和3-3，尤其3-5，从学科能力上来讲更加偏向于文科。3-5介绍的高中微观世界理论包括考试考法、对学生的要求，都仅停留于对基础知识的直接记忆以及部分公式的实际解题运用，无需频繁使用逻辑思考进行理解。也正是基于3-5章节的种种特性，才为这篇资料提供了最终按预期编完的可能。作为高三毕业班的学生，我当时编这份物理资料的初衷，是源于课本内容、上课笔记和本章对应参考书的内容这三种知识体系彼此间存在的差异而萌生出一种完美主义---结合考纲要求和历年真题考向将它们融合成一个统一、全面、最合理的知识体系：即把各自内容呈现等基础性质功用的优缺点做到互补、互相填充彼此间存在的不同类型与不同方面的知识漏洞，同时为了提升提分效率进行选择性剔除一些简单基本的知识点、将重点强调标记等处理。融合成的新知识体系，不仅知识层面是现有3-5资料中最为丰富的，而且也是功能最强大、知识点阐明最清晰易懂的。另外我还凭借自己的努力打造出了一个自认近乎完美、最为合理的高中物理微观(3-5)知识框架作为这份资料的知识推导依据和主线框架；不同于传统资料将不同知识点僵硬的独立呈现，本资料部分章节做到了从一个基础知识点为起点通过推导的方式(?)来一步步得到其他理论知识、构造出知识间的联系，甚至部分内容做到知识堆砌等等。除此之外，通过亲自刷题来精心筛选模拟卷试题和平时错题中的典型中难题，尽可能对每个知识点补充上对应例题。这里的例题格式被统一化了，但按题型作用可分为三种：·第一种[原题]：一些难度中等偏上的真题。(简单题和简单基础知识点不呈现)通过其中公式的实际使用范例以及解题思路来加深对本章知识的深层记忆和全面理解，同时培养起必要的解题能力和知识理解、公式运用能力。·第二种[组合题]：在海量卷子中通过集中统计和筛选后汇编了：①该知识点几乎所有的考点、考法/问法和考向。②该考点在灵活变通后几乎所有的不同语言表达形式③该装置配图、理论图像在卷子上曾出过的几乎所有的样子/类型。通过近百套卷子数据统计后精心汇编成的一道组合题，一方面精准抓住了该知识点所有考点，不重不漏、存难弃易，提升效率、节约刷题时间的同时，还能够争取做到对这种题目的全面掌握且稳拿分；另一方面通过系统的罗列来拓宽读者见识、做到对新题陌生度的减少并多维提升拿分能力的作用。·第三种[历年真题汇编]：本质上也属于例题，但该模块叫做“历年例题汇编”。?（其中真题都为选择题的选项：如果本来就是错误会标×，并说明错误原因；正确的则省略了√，但若有必要也会做一定的解释说明）。之所以必须要有这个模块，有以下两方面的原因。?①一个是因为较为生僻的一些知识点，就例如物质波和显微镜，在平时课堂中一带而过的这些内容也会出成考点；同时常见考点的几个冷门细节也会因为学生的不在意往往死一大片。为此我特意翻了以前的课本，追根溯源的把很多生僻冷门的基础知识也做了补充说明，但至于是否会出成考试选项谁也说不准。为了防止有些读者直接跳过，我对这些考频极低的知识点也补充了曾经出过的历年真题，放在知识点对应的位置上作为例题，希望在引起大家重视的同时能对这类考点做到稳拿分。②另一个原因说来话长，某种程度上类似于一篇关于学业成绩问题的小论文。所以我决定在后记部分花大篇幅书写，希望通过目前这个平台这个机会来向广大教师读者发表学生就此事的看法，我会以化学学科为例来仔细阐明我的这个观点，因为这个现象个认为在化学试卷中会更加常见。同时至于学生读者，有兴趣的同学也可以来看看，这篇小“论文”详细分析了为什么有些学生平时小考成绩总会不理想，这是我作为学长这些年总结出的亲身经验以及通过多方渠道所领悟出的一些道理。这份资料初稿成型于今年五一节，高考结束后充裕的时间允许我开始继续完善这份资料，除了各个细节的改进外，我还亲自刷了全国各地的各级模拟卷，从理综卷到专题卷等逐题突破，为更多的考点附上了对应的例题；同时还回归课本，凭借刷题的题感综合考纲分析筛选后补充了平时易忽略但大概率会出成考试选项的内容，其中例如核反应堆虽然考频极低，可是但凡出题就会考反应堆很细节的理论知识，因此才详细的补充了核反应堆的装置解析、理论知识、历年真题等部分；同时对于一些出现在书本小字或浏览环节的不太可能考的，但是可能会涉及考点理解或者单纯就是有必要作为补充知识了解的内容，资料中也进行了补充，例如几种显微镜的重点理论知识汇编，这些内容在资料中通常为灰色字体以表示重要程度低…这份资料的完善版本还有很多其他3-5章节资料没有的优点和无法比拟的功能，在此不再赘述，但必须介绍一下本资料彩色版本所独有的功能---颜色索引法(详情见下页)。所以综合上述引言的各方面就可以看出这份资料和市面上辅导书不同之处就有这么一点：市面上出版的几乎所有辅导书单抓重点知识的呈现而忽略低得分率冷僻考点的补充；而市场上卖的套卷则只有大部分考点的汇总，却缺乏配套的知识体系即辅导书所独有的功用。因此我这份资料编辑的理念，就是希望剔除简单基础知识点的精编知识体系，能在保持重难点及生僻内容的全面性同时，还能和考点对应的低得分率难题有机融合在一起，换句话说就是把辅导书和套卷独有的功能合在一起了，同时原创的新知识体系以及例题的针对性和对应匹配度都是其他任何资料难以相媲美的。通过这份资料，知识能够掌握的更系统全面、解题能力能够更加高效的提升。这份资料另一个特别之处在于，它是出于一位两个月前在读高中生之手。从学生的正向角度赋予了这份资料独一无二的性质和功能---直接对初学及复习时校方学习资料的自身不足进行符合学生阶级实时情况的完善以及升级，同时也能让教师读者看到学生对这些内容的实际掌握效果从而进行后续的教育方式的改进和教研能力的提高。以提升解题能力和得分率为主、呈现出知识体系及精编内容以查漏补缺为辅，彻底解决高中物理3-5章节的复习及应试需求，这就是我创造这份资料的核心理念。因此任何想和我进行学术合作的伙伴，无论你们是什么样的合作目的及需求，只有建立在我这个理念的基础上我们才能继续往下进行。这份资料目前我单方面的合作需求就是进一步补充考点对应的例题，因为新卷新题层出不穷，我只是尽可能的将2020年8月之前的大部分题目有过研究，因此总会有遗漏的旧题以及合适的新题等待补充。但是由于我本人马上就要开始大学的学习科研生活，因此无法再像当初这样时刻待命，我需要一些有条件又有意愿的同伴来帮我一起将这份资料变的更完美。同时不仅仅是这篇物理资料，我还在假期时间编辑了数学几个重要章节的资料，具体介绍了我高中时代对数学向量、基本不等式等章节研究出的二级结论和总结出的解题技巧；同时我也编了关于英语作文、谚语、语法以及化学的资料，具体内容详见它们的引言；还有将来我所选择的药物化学专业，学习之余我也会尽可能编一些对大家有用处的资料。所有我编的资源都会公开共享且供大家免费下载，这些资料都会在每年的寒暑假陆陆续续的发在我的微信公众号“药大昆山玉”里面，同时也会上传到多个国内知名资源网。作为一个学生，当然资料编辑中难免还会存在少量学术问题和笔误，欢迎各位在任何时间与我私聊，感激之余我会及时修正错误；想要与我学术交流、寻求合作、提出改进建议或者单纯就是寻求帮助，都可通过公众号加一下私聊方式，随时保持联系；如有侵犯版权请结合证据如实与我私信。希望各位读者在阅读这份资料的同时，也能帮我做一个宣传，我希望历时数月的心血之作能被广泛流传，让更多需要帮助的、热爱学习的人接触到从而受益。最后我在此表示由衷的感谢，谢谢各位对我能力的信任和对我资料的支持。祝各位学生读者学业有成、步步高升、3-5稳拿满分！祝教师读者能够在资料中找到灵感、通过这份资料的辅助减轻教学压力、提高教学效率、提升学生物理能力！注1：本资料配套教材是04版实验教科书旧教材，仅供目前在读高二高三学生使用；使用新教材的下几届学生请使用以我账号“33号药剂师”为名原创的[物理选修三版本]。选修三新教材保留了3-5大部分内容，并补充了原3-3知识。因此3-5和选修三两个版本会有大部分内容完全相同，这部分就是新老教材共有的3-5内容。在上传资源网站的时候请审核员仔细辨认①上传资源的用户账号名字但凡不是“33号药剂师”的都是盗版我这份原创资料的;②关于物理我只上传物理3-5及选修三两个文件夹。注2：原3-5大题目现在考法改变：都被出成选择题。但没有影响，本资料中大多数例题的形式都经过改编，有些被我改成大题或判断题的原来也是一道全国理综卷上的选择题，所以面对考法向全国卷的靠拢，本资料例题不受影响，而本来就是全国卷考生的同样也不会受此影响。其考察的根本考点和解题能力都是差不多甚至完全一样的。注3：我的所有资料皆为原创，上传到多个知名资源网站后全部可免费下载，但不得侵犯版权：下载后可以自作修改或截取片段后在注明出处的前提下免费上传网络，但请不要以VIP会员或收费等谋利方式上传网络；任何想通过我这份免费资料去私自谋利以及宣传名声的做法，我将联合版权向侵权方依法追究法律责任。1.我的所有文档仅供免费学习交流，严禁通过任何渠道进行任何形式的谋利行为。2.转载、复印等请注明出处，且必须以完整、免费、公开的形式呈现。原题及原创组合题引用选项的原题目来源、非原创图片的引用参考资料名称汇总2020年山东省枣庄市滕州一中高考物理模拟试卷；苏北三市(徐州、淮安、连云港)2019届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研（一）；河南名校（四校）线上联考-理综；南京市2019届高三第三次模拟考试；2020届江苏省南京市、盐城市高三年级第二次模拟考试；苏州市2019届高三调研测试；南京市、盐城市2019届高三第二次模拟考试；2020年北京市高考适应性测试；2020年安徽省名校联考高考物理冲刺试卷；扬州市2019届高三第一学期期末测试；南京市、盐城市2020届高三年级第二次模拟考试卷；扬州市2018届高三第一学期期末测试；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三联考；南通市、泰州市2017届高三第一次调研测试；常州市2019届高三第一次模拟考试；镇江市2019届高三第一学期期末考试；南京市2017届高三第三次模拟考试；2020全国百强名校高三理科综合试题；南京市、盐城市2017届高三第一次模拟考试；南通市泰州市2018届高三第一次调研测试；徐州市、连云港市、宿迁市2017届高三第三次模拟考试；南京市、盐城市2018届高三第一次模拟考试；胶州一中2020届高三3月份月考试题；江苏省2020届高三年级物理冲刺卷（一）；苏州市2019届高三期初调研测试；盐城市2019届高三第三次模拟考试；南京市2019届高三学情调研测试；苏州市2018届高三调研测试；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第三次调研测试；无锡市2019届高三第一学期期末考试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；2020年华师一高三理科四调综合训练理综合卷；安徽省江南十校2020届高三综合素质测试理科综合试题；安徽六校教育研究会2020届高三第二次素质测试理综试题(1)；南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁、连云港七市2018届高三第二次调研测试；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(一)；南京市、盐城市2017届高三第二次模拟考试；盐城市2017届高三第三次模拟考试；苏锡常镇四市2019届高三教学情况调研(二)；无锡市2018届高三第一学期期末考试；2020年深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试——理综试题；南京市、盐城2018届高三第二次模拟考试；扬州市2017届高三第一学期期末测试；江苏省2020届高三年级开学考试试卷物理试题；秦州市2019届高三第一学期期末测试；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合；苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2018届高三联考；南通、徐州、扬州、秦州、淮安、宿迁、连云港七市2019届高三第三次调研测试；2020届江苏省七市高三下学期第二次调研考试物理试题；苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研(二)；2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合答案；南通、扬州、泰州、淮安四市2017届高三第三次模拟考试；2020年河南省六市高三第一次联合调研监测理综物理试题；南京市、盐城市2019届高三第一次模拟考试；南通市,秦州市2019届高三第一次调研测试；南京市2018届高三第三次模拟考试；盐城市2018届高三第三次模拟考试；江苏省盐城市2020届高三第四次模拟考试注：部分知识内容来自《高中物理课程标准实验教科书·物理选修3-5》颜色索引法:本资料中对不同知识层面和性质的内容进行了多色区分标记，按色寻文即为该标记法的索引功能使用法。使用说明：这个索引法只是用来找读者想要的那类信息的，不是读者在阅读的时候去想这个颜色是啥意思、代表了啥内容，不是这样使用的。颜色索引法之所以叫索引法不叫区分法，就是因为它的功能只是作为一个特殊的标记，便于读者寻找对应的信息。比方说红色代表公式，那我们如果想考前专门背这个章节的公式，那就可以直接找红色的字体。所以我才要对每种标记的颜色做详细且方便记忆的解释，即什么颜色代表什么。你要看“变量相对关系”这类知识就可以在索引法表格中找哪个颜色代表了这个内容，你发现蓝色专门代表这类你需要了解的内容，那就专门找蓝色的字体就行了，高效且节约时间。这个索引法是我这份资料区别于其他资料的很大的不同，颜色是这篇资料的核心，索引的价值就在于可以在数万字中快速高效的找到我们要的信息。考虑到颜色太多可能会眼花缭乱，因此我已经尽量把颜色控制在那9个里面了，如果再多那又要更花了，如果少那可索引的信息就少了，同时再结合美观和效率，综合研发了我这个颜色索引法以及下面那个对应表。颜色索引法各颜色所对应信息汇编表红色—公式、关系式（内容重复或做为理论推导所用到的公式不标红）棕红—对公式的补充说明：①公式适用条件②公式中物理量含义及相互关系③公式的推导蓝色—变量与物理量间关系(其中一个变量增大/减小,另一个与之相关的物理量怎么变化)紫色—例①例子②例题③例题中的代值运算金色—①重要内容的强调1②表格信息③物理量的单位藏青—重要内容的强调2绿色—①某条件下的特殊情况②多个并列情况③重要实验操作灰色—非考点类的书本知识补充/课外合理拓展橘色—物理学史实物理3-5章节综述：1.能量守恒定律、动量守恒定律、波粒二象性在宏观世界和微观世界同样适用(原子核衰变)2.牛顿运动定律只适用于低速宏观物体(所以在本资料各章节理论和实验研究中均不适用)3.量子力学和狭义相对论表明，经典力学不适用于微观、高速粒子4.经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征。(目前就考这两个“无法解释”，只是说法灵活在变，所以重点记住“稳定性”、“分立”这两个高频词，考试时变通即可)5.但凡涉及到原子核内部的考试选项都是错。因为高中物理并未提及(例如半衰期和放射性的物化变化)资料标记说明1.V体积v速度ν频率2.C电荷量库仑c光速3.P功率p动量4.?---实验故障分析5.?---题型6.★---重点7.?---①步骤推导②看到前面的该联想出后面的8.?---知识推导9.?---等价为10.Ps:---注/补充说明11.F1/F2/F3---方法一/法二/法三12.A&B---AB之间的对比注：知识内容绝大多数原创，其余的引用内容已标明出处；例题大部分为原创的改编/组合题，其余部分的原题已注明题源；绝大多数图片为作者原创，其余部分的引用图片均来自网络/参考资料，已标明出处，若确实存在侵权请如实私信。未经我方许可私自上传文章片段或全部内容来谋利属于侵权行为，侵权必究，将依法追究刑事责任。若是想要寻求合作、学术交流或提出问题等，欢迎与我私聊。微信公众号：药大昆山玉物理3-5章节[本资料]重点知识目录(电子版带超链接书签){按住Ctrl,然后单击}1.物体辐射?绝对黑体?黑体辐射2.经典粒子、经典波、概率波?波粒二象性①光的波粒二象性②实验基础、证明性质的实例?物质波①波长②频率③性质3.光⑴光谱①光谱分类及各类光谱理论重点②特征光谱③氢原子光谱⑵光子①能量②动量③数目④光束动量⑤涉及光子的核反应⑥光量子&能量子⑶光强⑷光电效应①现象、意义②光电效应实验③研究思路④瞬时性⑤理论要点汇编Ⅰ.光子&光电子&光电流?饱和光电流Ⅱ.逸出功?截止频率?遏制电压Ⅲ.光电子动能?光电子初动能?光电子最大初动能⑸不可见光及电磁波显微镜紫外线照射锌板实验光电效应重要图像详析及例题多光子光电效应题量子力学考点汇编4.原子⑴物理史上各种模型及理论?玻尔假说⑵(氢原子)能级图、理论及题型⑶谱线条数/辐射波长种类⑷定态间的能级跃迁①2种跃迁方式详析②辐射条件③定态跃迁中光子的能量和频率④跃迁中的电学能量问题5.电子6.原子核⑴组成⑵核力⑶核能①能量计算②结合能?质量亏损?核子平均质量?比结合能/平均结合能?两种图像详析及对比⑷质能方程⑸核反应方程式①基础知识、要求及解题技巧②核方程式大全⑹衰变①2种衰变理论详析及对比②衰变次数的计算③半衰期⑺天然放射性①3种射线理论详析及对比②放射性元素③放射性同位素应用⑻核裂变①2种裂变方式详析及对比②链式反应?临界体积⑼核聚变2种温度情况下的裂变方式详析⑽核反应堆①热中子反应堆装置详解②反应堆分类后记1：（接引言）[引言部分就历年真题模块引申出的小论文]我作为物化生其实化学成绩刚开始并不理想，每次初学一个新知识点后虽然能够完全理解并掌握，但是考试就考的不行(由于是初学知识，所以就与记忆力等方面无关)。我认为这归根结底是所谓的天赋，同样的智商，同样的理解能力，但是正因为在这门学科上面的天赋有所差异，就会导致该学科知识的实际应用能力因人而异，考试就是如此。抛开考试固有的应试要求，同一句话在课本上或者老师授课的时候告诉你：它为A，但是考试时A会玩一些文字游戏让你变得优柔寡断；稍微难一点的题目会从A引申出你根本没见过的但或许并不算超纲的内容让你判断；甚至例如在化学考试中有时直接做的更绝了，让你运用学A内容时掌握的根本方法或者思路再凭借“常识”或纯先天预感来解决一个陌生情形。上面说的这些都是我所谓的天赋，所以可能一次小考下来班级高分低分落差明显，有智力和综合能力的影响因素，但最重要的是天赋不同，尤其化学或其他学科较难及陷阱较多的考试更是如此。所以天赋究竟是什么？我和班里一位物理从未低于三位数的学霸关系很近，我们曾就一些问题有过深度交流，在很多方面中足以看出我和他智力水平和学术交流时体现出的理解和思维能力不相上下，那么究竟是为什么每次小考考初学知识他总能问鼎第一呢？就以本资料α粒子散射实验一条历年真题选项为例，这是当时那个选择题的一个选支：“α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法。”α粒子散射实验作为重要的实验考点会出成很多类型的题目，也会结合以前的电磁学知识联合出题，但这些都不是最影响得分率的。“α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法。”这句话其实是书本原话，讲课的时候老师也提到过，但是相信大多数学生都不会把它和其他重点知识一起深刻记忆。所以其实最影响得分率的考法个认为就是抓住学生不重视的冷门考点或者常见考点的冷门细节，例如这个“测原子核半径最简单的方法”。因此我才弄一个历年真题板块，专门汇编了这些常见考点的冷门细节及冷门考点的常见考法。那么α粒子散射实验究竟是否是估测原子核半径最简单的方法呢？要是当时老师讲课不记住、复习时又不去翻书，那谁又知道是否正确呢？似乎只能靠蒙了，中学阶段只知道测原子核半径可以通过α粒子散射实验…慢着，甚至有些同学都这个都不知道，因为这里就玩了一个文字游戏，“α粒子散射实验可以估测原子核半径”这句话学过物理3-5的同学都应该记得住，但是给它倒过来说就是“测原子核半径可以通过α粒子散射实验”，反过来说其实是一种逆向思维。进行这种逆向思维看似没什么用，并且和正向思维来看也没有任何区别。但事实上他们有着很大不同，这就是我认识的几个文科生根本学不起来物理的一个因素，这种逆向思维和其他理性思维都是创造力的基石。如果你仅仅只是死背“α粒子散射实验可以估测原子核半径”这句话，那我问你测原子核半径有哪些方法？你可能就要想一会，并且还不一定想的到α粒子这个点。所以说很明显逆向思维的能力就可以称为这个理科“天赋”的一部分，它多多少少就可以初步给学生分了科。回到刚刚这个问题，α粒子散射实验究竟是否是估测原子核半径最简单的方法？“最简单”三个字是让人犹豫的关键点。我相信大多数考生遇到这个问题犹豫一段时间后都会蒙对，但是当我把这个问题抛给那位天赋异禀的物化大佬时，他很快就给了我正确的答案。后来的交流中他说他也早就忘记老师讲过这句话了，他就是单纯靠蒙，认为这句话听起来没什么问题，于是就认为是正确的了。在和他做同桌的那会每次考试中遇到这些其他同学不会的题目，他也是靠蒙去解决，但是蒙的正确率就是尤其的高，而我却恰恰相反，那类题目极少蒙对。对于这类情况我一直以来也是束手无策的，所以化学小测练我基本只能排在中上游，直到了高二暑假快结束的时候，我去刷了化学28套试卷，在刷题的时候我在模拟卷中见到了很多很多老师从没讲过、我们普通学生也根本无法自己想到的点，那个时候我才意识到自己差在了天赋这个环节。其中有一题我至今还记得，当时答案是“升高温度减少了溶液黏稠度”，我瞎蒙“升高温度促进了产物分解”。溶液黏稠度的概念无论是老师还是书本和辅导书，都没有提及，考生若没有曾经见过则也更不可能凭空猜到。但是偏偏就是这样一个题目，我去拿给班里化学竞赛省一的同学去做，他就提到了溶液这个点。可见天赋影响的范围已经从蒙题目的预感，进一步到了思考的方式与角度。同样是蒙，有该学科天赋的同学能蒙对方向、蒙到点上。因此高三开学前那一段时间，我就把化学28套一题一题的往下做，目的就是为了见多识广。涉及到天赋这种硬伤的分不会在一套卷子上出现太多，同时虽然每套卷子都会有新的“天赋分”，但是结合数十套试卷来看，大多数“天赋分”都是同源甚至完全一样的，考来考去就那十几个，比如双氧水和硝酸的受热分解，这种点老师还讲过，但是考试第一次出现也会有很多人因为没见过而导致失分。因此提升化学考试能力非常简单，目前化学大考中公式计算和其他逻辑思维应用都非常少，死背常见考点+掌握基本解题能力，再加上一些刷题带来的“饱经风霜”就完全可以高分层次站稳脚跟，甚至很长时间不学不背都问题不大，但是前提是你在见多识广的旅途中不要忘记时刻记录下你的收获。我在高三开学前花了2星期专门刷化学模拟卷，同时也将那些“天赋”分记录在我的化学小活页卡片上面，在活页卡上我也配套补充了基础化学知识和解题能力(具体详见我上传的化学活页卡相册word文档)。活页卡从开始刷题前的整本空白，到两个星期后的丰富多彩，它给你的成就感是一种来自心底的踏实和自信，那是你在一趟旅途下来收获的累累硕果。正是这样一本厚到单手握不下的活页卡片本，让我在高三摸底考中首次砍下A+。年级第一的成绩也让化学老师对我无话可说，我从高三刚刚开学到高考前２个星期，不仅不上化学课，化学作业、化学小考全都翘了，用来全力冲语数英。而在每次化学大考前，我只要花一晚上时间快速看一遍曾经的化学卡片，就能稳稳的保证化学拿A，唯一的例外就是三模化学，那次考前我真的直接忘了还有化学这门学科，然后就拿了C……但是高考前看了一个中午，然后高考化学重新拿了A。从我的经历中，我一方面是想给选择化学的学生提供一个提化学分的捷径，另一方面也是想告诉大家，对于“天赋”分这种人家能稳蒙对而你却蒙不到的分数，其实也是有办法去抓牢的，甚至你抓牢以后或许也能像我这样逍遥自在的不学化学但依旧稳A。这种应对天赋导致的小考分数难提问题，解决方法的本质就是见多识广后记录并深度记忆，因此这就是为什么我的资料中要有“历年真题”这个模块，这个模块的原理前身就是我化学活页卡片，我将我在化学上的学习心得在这份资料中通过这个模块做出了一定的呈现和示范。后记2：资料初稿花费四天，最终于今年五一节成型，经学校物理组审核并部分修改后全校印发。在此作为原创作者的我认为有必要就此事做一番当时心路历程的倾诉，一方面保证内容的完整，另一方面是希望把一部分的正能量传递下去、启发后人：高三最后冲刺阶段时间很紧张，当初念头饱受残酷现实的摧残：网上没有现成的公式和现成的字符、很难搜到足够理想的配图、各大资源网没有既合适理想又可直接复制的片段……在学生这个低水平层次，白手起家一个字一个字完全原创的编辑一份面向知识群众的资料，这不谈最初理想中把这份资料打造的多么完美，仅仅是在假期结束前弄完初稿这个小目标实施起来简直就算是半个奇迹。从刚开始面临的多重心理屏障和毫无经验带来的时常不知所措，到克服因权威和整合出的新语段是否起码的正确合理而产生的自我怀疑否定，随后又是接踵而至的无数方面的困难顾虑、技术、学术、美观、题目版权各种问题一直贯穿着资料编辑的始末；前期外部承受着繁重的学业压力，后期内部承受着完美主义带来的举步维艰，资料编辑从头几个小章节的结束就开始有了太多放弃的念头……那段时间我自己的学业水平也远远没有达到理想的高度，有很多背诵刷题计划紧密穿插于日常的每分每秒，难得的五一假期部署好的放松计划、身边好友从足球到电影各种娱乐邀请、qq空间一张又一张游玩照片……我编辑每个字符甚至每个标点的时候都会反复质问自己，明明我3-5和3-3章节掌握的能力已经足够拿到24分满分，那到底又为了什么要为一个当初不切实际的念头搞的焦头烂额几度崩溃、舍弃享乐和唾手可得的幸福？究竟有必要吗？从拒绝了所有娱乐邀请，到确定放弃假期放松和学习计划，最后决定手机锁柜闭门不出，我抵制住了不知道多少的诱惑、心底承受了难以描述的抑郁。那时默默的看着高考倒计时一页页的往后翻…67天16小时23分45秒…67天16小时23分44秒…67天16小时11分12秒…现在的我再回头看当初给倒计时界面截屏的几张老照片，那个时候我已经深刻的意识到属于自己的时间已经不多了，远方还很遥远，太远了…漫漫无期的一个又一个章节、永远编辑不到头的大篇幅语段、曾经笔记错题试卷参考书教科书堆成的小书丘，我急的直掉汗、眼睛酸痛、头昏脑涨、许多次绝望的留下了眼泪。决定彻底放弃的那个下午，我把资料文件往回收站一扔，背着球鞋去踢球了，那天很晚才回家。躺在草坪上我想想曾经制定好的职业规划、遥远却坚定的雄图大志、优秀的药剂师、造福全社会的神经药物…又想到那时自己的学业水平和规划好的理想药科大学相去甚远，不禁潸然泪下，非常感慨，非常的不解和沮丧。望向远方忽然想起了多年前的一句英文名言:sometimesyouhavetotakealeapoffaithfirst,theidealpartcomeslater.来自一部我很喜欢的电影，是前几年我的座右铭，我的理解一直是：有些时候只有先坚信不疑，信念才会接踵而至。坦白说当我思想成熟以来，我一直坚信不疑的是神经药物是我的使命。我经历的每个事件、遇到的每个重要的人、今后做的每个决定都是为了让我更加接近将它研制成功。可是这个时候再看看呢，我离理想的大学还有起码30分的差距，我开始如此的疑惑、如此的踌躇、如此的恐慌。我尽力不去想这些事情，闭上眼睛打算开始回忆前几天上课时候老师讲的知识点，当轮到回忆物理课的时候，思绪不知不觉开始飘散，似乎是今年年初期末考试之前的一堂物理课，当时老师带我们复习选修部分，我还清楚的想起老师问的几个问题，在我看来都是非常简单的3-5基础理论知识，但是起来回答的几个同学都支支吾吾就是绕着关键词在呢喃细语，老师喊了一个又一个，站起的同学围着讲台一层又一层…又想起了那天几个同学罚抄的一遍遍3-5所有的公式和做光电效应题目时旁边同学要么瞎蒙要么乱算的无奈样子……也正是这些曾经的回忆，才让我终于从内心深处发掘出了我编这份物理资料“最初的”初衷---想把自己在这一部分更好的知识掌握能力和技巧分享给所有需要帮助的人！然后正好物理3-5这个章节就是偏文的内容，只要对基础理论知识进行系统的学习和温故知新，再加上一些公式和题目的实际练习，很轻松就能解决当初那堂物理课同学们所遇到的困难。想想何尝不也正是这样，研制神经药物让全人类受益，我的宏图大志它们的存在并不是源于所谓的梦想，也许也更不是一厢情愿的使命，而是源于内心深处时刻想把这个世界变的更美好、力所能及的帮助别人的想法。当这个想法被我坚信不疑，信念就接踵而至，我那时方才找到了继续把这份资料编到底的动力。后来发生的事情只记得几个片段，因为确实是日日夜夜在重复那几个单调枯燥的动作：ipad空架子上教科书参考书一页一页往后翻、一张一张的找例题编辑需要的那张试卷、28套模拟卷挂在面前的窗钩上一页页翻时窗外渐晚的夜色、深夜里笔记本照亮卧室的光、每次保存文档时已入凌晨的时钟…五一节我还请了一天假，最终四天奇迹般的编完了初稿，十几天后经过老师完善修改的资料被全校印发，属于我的那份几张纸拿到手里的时候，心里那里感受是难以描述的！那是一种刻苦铭心的欣慰，当一个饱受生活压力摧残的美好念头，最终能不忘初心的被付出实践并坚持到底，这种如愿以偿才是世界上最幸福的感受，它是用我们自己的双手去创造世界上没有的美好、这是在用自己的力量去改变世界。五一的最后那段时光我不断告诉自己：与众不同的感觉人人都会有，但那只是本能的与众不同，不过是人与人之间的个体差异；而真正优秀的与众不同是当别人在向生活低头的时候，自己还能保持初心保持纯真，保持本性中的善良和美好，并坚持将它变成现实从而让身边的人受益、让世界也同样变得更好，这也许才是真正的与众不同，这才是真正优秀的与众不同。这份资料在全校印发前我跟物理老师提过不要署我的名字，我当时认为做好事就应该不留名，无论过程多么艰辛，只有最终成果公布于众时上面不留下自己的标记才能证明：做这件好事确实是无偿的想要让世界变的更好。同时因为我在化学上一些好成绩使我在校已经有不少的名望，因此我也不想让别人觉得我编资料是在显摆。可是这件事情上我却犯了一些错误，我没有意识到免费资料喂到别人嘴边根本不像其他公益行为一样直接方便，它存在着一个必要的过程，就是需要读者自己去从头开始把资料啃到底才能真正受益。换句话说，资料即使是免费下载的，学校还条件足够好到打印出来发到每个学生手里，但并不代表大家确实能从中受益。抛开读者个人自己的内驱力、上进心这些对资料阅读过程的客观影响，作为原创作者的我痛定思痛后发挥了主观能动性，通过将资料编的更美观、细节处理的更完美、精心附上很多好看炫酷的图等等很多改变，来吸引学生读者阅读。其中最重要的改变是我给这份资料署上了我自己的名字和学生身份，但我这么做并不是忘记初心、推广名声，而是想要告诉每个读者：这份资料、这种资料不仅仅只有老师会编，数万字最终编成完的途径也不局限于复制黏贴。这份资料的背后是一位和你们同样身份的学生，可能未来类似的资料原创作者就来源于你们身边任何一位普通人，他或她可能身顶大佬光环、也可能只是默默无闻的低分学生；资料的编辑以及很多力所能及的公益行动，需要的不是卓越非凡的才能，只是当初一个美好的念头再加上无数滴最终会如愿以偿的汗水。无论我们目前境况如何、学习成绩是好是坏、生活和学业存在多少困难和压力，都无法阻止我们为这个社会、这个世界创造美好。有时候只有对美好的念头先坚信不疑，信念和动力才会接踵而至。曾经一位名人就说过，世界上最美好的事情不是拥有并享受美好，而是坚信美好的存在。我希望每个阅读完我这份资料的读者，不仅仅能够达到提升水平的目的、获得知识的乐趣，最重要的是能从我的经历中获得启发，高中结束踏上社会后能成为一个对社会有贡献的人，在让世界变的更好的同时实现自己的人生价值，并把这份美好、这份正能量传递下去！当然我并不是呼吁大家和我一样在高三阶段花大量时间做有价值的公益行为，在这个紧张的时间就应该把全部时间花在课业学习上，跟随老师的步伐向下一阶段更好的平台所奋斗。正是因为高三最后的时刻心思从学习上开始转移以及许多固步自封的措施，导致了我最终没有被理想大学所录取。其实成绩出来之前我就猜准今年我理想大学的分数线，我也料到估计要落空了。实话实说成绩出来那会我时常会感到不甘，感到愤怒和不解，我想不明白自己究竟哪里不配去我理想大学，想不明白那里面的学生究竟哪里比我更优秀…甚至当录取结果出来的那一天，我还看见新闻说脑瘫被我理想的大学录取，虽然我内心深处真的没有对他的歧视，其实还有点感动和敬佩，但是新闻标题看来看去真的就是……硬生生的嘲讽啊！后来想想，也许高考可能并不是最合理的，但绝对是最公平的，考了多少分就代表着自己高中学业的实力。高考看的不是考生身上的天赋与才能，更不是考生的思想价值观。作为一个高中毕业生，当结果出来后一切都无法改变、人生新的起点再多努力也无法重塑………我想最后在此由衷的奉劝各位学生读者务实一点，不要再抱有任何不切实际的想法，铁面无私的高考面前，分数是决定未来的唯一筹码。 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