四、反冲运动人船模型
1.反冲：
一个静止的物体在内力作用下分裂为两部分，一部分向某一个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象。
（实质是相互作用的物体或同一物体的两部分之间的作用力和反作用力产生的效果。
物体间发生相互作用时，有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加，作用力和反作用力都做正功。
）
2.反冲运动中有时遇到的速度是两物体的相对速度，应将相对速度转换成对地速度。
3.人船模型：
两个原来静止的物体发生相互作用，若所受外力的矢量和零，则当其中一个物体相对于另一物体运动时，另一物体反向运动，这样的问题为“人船模型”。
满足mv-mv=0mx-mv=0L=X+XV=V+VV喷出气体相对于火箭船船1人1221人12人相对于船2船=V+V气体火箭
五、波粒二象性
一、黑体和黑体辐射
1．热辐射现象
任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。
这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
物体在任何温度下都会辐射能量。
①.物体既会辐射能量，也会吸收能量。
物体在某个频率范围内发射电②.磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。
辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。
此时温度恒定不变。
）、辐射的波长、时T实验表明：
物体辐射能多少决定于物体的温度（间的长短和发射的面积。
2.黑体
黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体。
（只与黑体的温度有关）
3．实验规律：
1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；
2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
二、量子论
量子论的主要内容：
?
?
叫做能量子；并且普朗克认为振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量的整数倍，这个不可再分的最小能量值?
34?
?
?
?
?
。
；光子的能量为h，J是电磁波的频率，h为普朗克常量，h=6.63·10s=h三、光的粒子性Ⅰ
1、光电效应
⑴光电效应在光（包括不可见光）的照射下，从物体发射出电子的现象称为光电效应。
照射到金
属表面的光使金属中的电子从表面逸出的现象；逸出的电子称为光电子。
⑵光电效应的实验规律：
装置：
如右图。
①任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于这个截止频率才能发生光电效应。
从金属表面直接飞出②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大。
的光电子才具有最大初动能。
③大于截止频率的光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出的光电子数的多少），与入射光强度成正比。
9－10秒。
④金属受到光照，光电子的发射一般不超过。
对于一定颜色的光，无论光的强弱如何，遏止电压都相同。
0的反向电压Uc⑤遏止电压：
使光电流减小到
、光子说2、4光子论：
1905年爱因斯坦提出：
空间传播的光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子。
⑴.光子论对光电效应的解释金属中的自由电子，获得光子后其动能增大，当功能大于脱出功时，电子即可脱离金属表面，入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得的能量才能越大，飞出时最大初功能也越大。
?
Wh?
E?
⑵光电效应方程：
0kW0EE.为极限频率，?
=是光电子的最大初动能，当W=0时，。
为金属的逸出功。
?
kkcc
h康普顿效应3.①光的散射：
光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变的现象。
②康普顿效应：
在光的散射中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于入射波长的成分的现象。
表明光子除了能量之外还有动量，深入地及时了光的粒子性的一面。
?
hh光子的动量=:
p=。
4.
?
c
物质波不确定性关系Ⅰ四、光的波粒二象性
1.光既表现出波动性，又表现出粒子性。
光既不同于宏观概念的粒子，也不同于宏观概念的波。
光的波动性的实验基础：
干涉，衍射。
2.大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动3.性强．实物粒子也具有波动性，这种波称为德布罗意波，也叫物质波。
物质波具有普遍性。
物质波不同于机械波。
满足下列关系：
4.
?
h?
?
?
?
，
hP5.从光子的概念上看，光波是一种概率波。
物质波也是概率波。
6.不确定性关系：
在微观物理学中，不可能同时准确的知道微观粒子位置和动量，这种关系叫不确定关系。
表达式△x△p≥h/4
π.其中△x表示粒子位置的不确定量，△p表示粒子在x方向上的动量的不确定量，h是普朗克常量。
五、原子核式结构模型Ⅰ
1、电子的发现和汤姆生的原子模型：
⑴电子的发现：
1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列研究，从而发现了电子。
电子的发现表明：
原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。
且进一步研究发现电子是原子的组成部分。
⑵汤姆生的原子模型：
年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而1903带负电的电子镶嵌在正电荷中。
、粒子散射实验和原子核结构模型2射线：
从放α.（α粒子散射实验：
1909年，卢瑟福及助手盖革和马斯顿完成的⑴质量为氢原子的射性物质中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，4倍。
）①装置：
如右图（在真空中）。
②现象：
a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。
b.有少数粒子发生较大角度的偏转180°，即被反向弹回。
有极少数粒子的偏转角超过了90°，有的几乎达到c.
⑵原子的核式结构模型：
由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能
对粒子的运动产生明显的影响。
如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显改变。
散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
年，卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：
在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，1911
原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
-10-15。
，原子轨道半径约为10m原子核半径约为10m
⑶光谱（光栅或棱镜）①观察光谱的仪器，分光镜
②光谱的分类，产生和特征
谱射光发?
4M?
4MHe?
?
YX变衰2ZZ?
2?
M0MY?
X?
e变衰1?
ZZ?
1
谱连续光电荷数减少核新质量数减少
产生2
特征
由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的4
由连续分布的，一切波长的光组成
光谱明线电荷数增加新核质量数不变
由稀薄气体或金属的蒸汽发光产生的
由不连续的一些亮线组成。
吸收光谱
高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的，（得到的是所经物质的光谱）如太阳光谱。
在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱
光谱分析：
③
一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，（各种原子的线状谱中的明线比它的吸收光谱中的暗线多一些。
）用来进行光谱分析。
只有线状谱和吸收光谱可用于光谱分析。
（不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分，因为月球是靠反射太阳光才能使我们看到它。
）
六、氢原子光谱Ⅰ（原子光谱可间接反映原子结构的特征）
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的14条谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：
111?
）?
R（n=3，4，5，…
22?
2n7-1这个公式称为巴尔末公式。
（n>7时氢原子所发出的光肉眼不能直接观察到。
）m式中R叫做里德伯常量，=1.10×10除了巴耳末系（电子从较高能级跃迁到n=2能级发出410.29
397.12434.17486.27656.47λ∕nm
的谱线属于巴耳末系），后来发现的氢光谱在红外和
紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的
关系式。
HHHHHαβεδγ氢原子光谱是线状谱，具有分立特征。
用经典的电磁理论无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征。
Ⅰ七、原子的能级玻尔的原子模型⑴原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾（两方面）电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不a断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率b也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
⑵玻尔理论①定态假设：
原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向
外在辐射能量，这些状态叫定态。
EE）时，它辐射或吸收一定频率的光子，它的②跃迁假设：
原子从一个定态（设能量为）跃迁到另一定态（设能量为nmEEhv=电子会放出或吸收能量，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即n－m
跟电子不同的运行轨道相对应。
原子的不同能量状态，③轨道量子化假设，原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。
⑶玻尔的氢子模型：
①氢原子的能级公式和轨道半径公式：
玻尔在三条假设基础上，利用经典
2，=nr电磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径r1n）；以及电子在各条轨道上运行时原子的能量，r=0.053nm，...（其中n=1,2,312（包括电子的动能和原子）E=-13.6eVn=1,2,3...对氢原子有E=E/n，（其中11n的热能。
）②氢原子的能级图：
氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。
按能
量的大小用图开像的表示出来即能级图。
nn的定态称为基态。
以上的定态，称为激发态。
=2其中=12C种可能情况。
③处于n能级的电子向低能级跃迁时有n①原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子⑶试原子发生跃迁的两种粒子：
13.6eV≥E的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收。
（但当光子能量时，氢原子仍能吸收此光子并发生电离。
）②原子还可吸收外来实物粒子（例如自由电子）的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差就可使原子发生能级跃迁。
（电子
撞击原子时其能量不能全部传递给原子，光子照射原子时其能量可全部被原子吸收。
）⑷当原子从高能级向低能级跃迁时，轨道半径减小，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，原子能量减小。
反之，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大。
⑸玻尔理论的局限性：
无法解释复杂一些的原子的光谱现象。
保留了经典粒子的观念，把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。
Ⅰ八、原子核的组成原子核
、天然放射现象1
年法国物理学，贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某1896⑴天然放射现象的发现：
种人眼看不见的射线。
这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性：
物质能发射出上述射线的性质称放射性放射性元素：
具有放射性的元素称放射性元素这表明原子核存叫天然放射现象。
天然放射现象：
某种元素自发地放射射线的现象，在精细结构，是可以再分的。
在电场中轨迹，用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线，⑵放射线的成份和性质：
（三种射线都来自原子核。
）如：
图1
质性射线组成射线种类能力用贯穿电离作
（用纸能很弱?
强射线氦核组成的粒子流很挡住）（穿透几强较?
射线高速电子流较强毫米的铝板）（穿透几强很?
射线高频光子（电磁波）很弱厘米的铅板）2、元素的放射性与元素以单质还是化合物的存在形式无关，放射性强度也不受温度，外界压强的影响。
3、原子核的组成原子核的组成：
原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子在原子核中有：
质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质量数减电荷数
Ⅰ九、原子核的衰变半衰期
⑴衰变：
原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中，电荷数和质量数守恒
衰变规方程律衰变变类型衰?
?
?
?
?
?
?
三种、衰变和衰变产生，不能单独发生这时放射性物质发出的射线中就会同时具有衰变，和辐射伴随着射线。
?
?
?
?
粒子与新生核的轨迹内切。
匀强的磁场中静止的原子核发生衰变时，粒子与新生核的轨迹外切，若发生衰变，
⑵半衰期：
放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。
（质量减少很小）
放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
t/TN=N（1/2）N表示衰变前的原子数，N表示衰变后的尚未发生衰变的原子数，t表示衰变时间，T表示半衰期。
余原原余
十.放射性的应用与防护放射性同位素
1.探测放射线的方法主要是利用放射线粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：
①使气体或液体电离，放射线中的粒子可使过饱和蒸气产生雾滴或使过热液体产生气泡；②放射线中的粒子会使照相树胶感光；③放射线中的粒子会使荧光物质产生荧光。
仪器：
威尔逊云室，气泡室，盖革-米勒计数器。
2.放射性同位素：
有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素
3.同位素：
具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素，放射性同位素：
具有放射性的同位素叫放射性同位素。
4.正电子的发现：
用粒子轰击铝时，发生核反应。
（实质：
用栗子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核子重组，形成新核。
）
5.与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：
放射强度容易控制、可以制成各种需要的形状、半衰期更短、放射性废料容易处理。
6.放射性同位素的应用：
①利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤仪．
B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制
C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电
D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等
②作为示踪原子：
用于工业、农业及生物研究等.
棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收．但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究．如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决．
7.放射性的防护：
⑴在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄
⑵用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里
⑶在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源
十一、核反应方程Ⅰ
1.熟记一些实验事实的核反应方程式。
417114N?
He?
O?
H⑴卢瑟福用α粒子轰击氦核打出质子：
1278⑵贝克勒耳和居里夫人发现天然放射现象：
2344238U?
Th?
Heα衰变：
292902340234Th?
Pa?
eβ衰变：
191?
9094112C?
n?
He?
Be⑶查德威克用α粒子轰击铍核打出中子：
0426274301n?
?
PAl?
He013215⑷居里夫人发现正电子：
03030eSi?
?
P11415112?
?
H?
Hn?
⑸轻核聚变：
101
2351901136Xe?
10?
n?
U?
Srn38092054⑹重核裂变：
1144891235n3?
Un?
Ba?
Kr?
092563602.熟记一些粒子的符号
102341HeHHHen注意在核反应方程式中，质）α粒子（）、氘核（）、质子（3.）、中子（）、电子（）、氚核（111?
120量数和电荷数是守恒的。
十二．四种基本相互作用
1.核力（强力）：
把核子紧紧的束缚在核内，形成稳定原子核的力。
在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多。
核力作用范-15-15-15围在1.5*10m之内，核力在大于0.8*10m时表现为吸引力，且随距离增大而减小，超过1.5*10m，核力急剧下降几乎消-15失；而在距离小于0.8*10m时，核力表现为斥力。
每个核子之和临近的核子发生核力作用。
?
-18，作用强度比电磁力小。
102.弱力：
存在于原子核内，是引起原子核m衰变的原因。
力程为3.四种基本相互作用包括短程力（强相互作用，弱相互作用），长程力（电磁力，万有引力）（在相同距离上，电磁力大约35比万有引力强10倍。
4.万有引力在宏观和宇观尺度上维系了行星、恒星、星系团的运转关系，电磁力使电子绕原子核运转而构成原子，原子又组成分子，形成固体、液体、气体；核力使核子聚集在一起且不能融合在一起而构成原子核；弱相互作用使中子和质子转变，?
衰变。
引起5.已发现的粒子分为：
强子（质子、中子、介子、超子）；轻子（电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子）；媒介子（光子、中间玻色子、胶子）
6.强子由夸克构成，电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。
十三．原子核中质子和中子的比例
自然界中较轻的原子核，质子数和中子数大致相等；较重的原子核，中子数大于质子数，且越重的元素，两者差越多。
十四、结合能和质量亏损
1.结合能：
原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。
（核力把核子紧紧地束缚在一起，核力做正功，放出能量，即为结合能。
）
2.比结合能：
原子核的结合能与其核子数之比，也叫平均结合能。
比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定。
中等质量的原子核最稳定。
3.质量亏损:
原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。
22-19爱因斯坦质能方程：
E=mc或△E=△mc1u=931MeV（△E=△m×931MeV）1eV=1.6*10J核反应中的质量亏损，并不是这部分质量消失或质量转变为能量，物体的质量应包括静止质量和运动质量，质量
亏损是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量。
4.核能的计算方法：
①根据质量亏损计算；②根据能量守恒和动量守恒来计算；③利用平均结合能来计算：
原子核的结合能=核子的平均结合能×核子数。
核反应中反应前系统内所有原子核的总结和能与反应后生成的所有新核的总结和能之差，就是该次核反应所释放（或吸收）的核能。
④应用阿伏伽德罗常数计算：
若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生
升级会员 