高一物理光学和原子物理复习资料

物理光学和原子物理复习麦克斯韦的电磁场理论麦克斯韦的电磁场理论 一、在变化的磁场周围会产生电场一、在变化的磁场周围会产生电场 二、在变化的电场周围会产生磁场二、在变化的电场周围会产生磁场 注意：注意：稳定的磁场周围不产生电场；均匀变化的磁场周围产生稳定的磁场周围不产生电场；均匀变化的磁场周围产生 稳定的电场；非均匀变化的磁场周围产生变化的电场。稳定的电场；非均匀变化的磁场周围产生变化的电场。稳定的电场周围不产生磁场；均匀变化的电场周围产生稳稳定的电场周围不产生磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；非均匀变化的电场周围产生变化的磁场。定的磁场；非均匀变化的电场周围产生变化的磁场。周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场期性变化的电场产生周期性变化的磁场;变化的电变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是一的场，这就是电磁场电磁场。电磁场由近及远地传播，就形成电磁场由近及远地传播，就形成电磁波电磁波。三三、电磁场和电磁波电磁场和电磁波四、电磁波的传播规律、电磁波的传播规律v=/T=f 电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即电磁波在真空中的传播速度即电磁波在真空中的传播速度 C3.0108 m/s（1）电磁波传播不需要任何介质，但在介质可以传播；）电磁波传播不需要任何介质，但在介质可以传播；（2）在真空中任何电磁波传播速度与真空中的光速相同；）在真空中任何电磁波传播速度与真空中的光速相同；（3）同一频率的电磁波在不同介质中传播时频率不变；）同一频率的电磁波在不同介质中传播时频率不变；（4）电磁波是横波；）电磁波是横波；（6）电磁场具有电磁能。电磁波在空间传播，电磁能就）电磁场具有电磁能。电磁波在空间传播，电磁能就随着一起传播。随着一起传播。（5）电磁波电磁波具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性；具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性；微粒说微粒说17 世纪世纪牛顿牛顿波动说波动说17 世纪世纪 惠更斯惠更斯电磁波电磁波 19 世纪世纪 麦克斯韦麦克斯韦光子说光子说20 世纪世纪 爱因斯坦爱因斯坦光的波粒二象性光的波粒二象性20世纪世纪 德布罗意德布罗意物质波物质波对光的本质的历史探究过程对光的本质的历史探究过程光的干涉实验光的干涉实验光的衍射实验光的衍射实验光电效应实验光电效应实验光的波动性光的波动性光的粒子性光的粒子性光是一种波，同时也是一种粒子；光具有波粒二象性光是一种波，同时也是一种粒子；光具有波粒二象性。光的性质光的性质 不同侧面不同侧面波动性：波动性：突出表现在传播过程中突出表现在传播过程中（干涉、衍射）（干涉、衍射）粒子性：粒子性：突出表现在与物质相互作用中突出表现在与物质相互作用中（光电效应、康普顿效应）（光电效应、康普顿效应）光发生干涉的条件：光发生干涉的条件：振动情况完全相同的振动情况完全相同的相干光束相干光束，在同一区域叠，在同一区域叠加。（相干光束指：频率相同，相差恒定）加。（相干光束指：频率相同，相差恒定）光的干涉现象：光的干涉现象：两列相干光束在叠加时会出现有些区域的光被两列相干光束在叠加时会出现有些区域的光被加强，有些区域的光被减弱的情况，这种现象称为加强，有些区域的光被减弱的情况，这种现象称为光的干涉。光的干涉。单缝：形成线光源单缝：形成线光源双缝：形成相干光源双缝：形成相干光源（托马斯（托马斯扬实验）扬实验）双缝干涉形成的条纹宽度双缝干涉形成的条纹宽度L L/d/d（一）（一）（二）（二）光的衍射光的衍射：光偏离直线传播路径，绕到障碍物阴影里的现象。光光偏离直线传播路径，绕到障碍物阴影里的现象。光的衍射现象的衍射现象说明，说明，光的直线传播只是一种近似的规律。光的直线传播只是一种近似的规律。衍射图象：衍射图象：衍射时产生的明暗条纹或光环，叫衍射图象。衍射时产生的明暗条纹或光环，叫衍射图象。光发生明显衍射现象的条件：光发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多。障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多。（一）光的本质是一种电磁波；（一）光的本质是一种电磁波；（二）光是电磁波中的一部分。（二）光是电磁波中的一部分。无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r 射线合射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱起来构成了范围广阔的电磁波谱.在光的照射下物体发射电子的现象，叫做在光的照射下物体发射电子的现象，叫做光电效应光电效应.发射出来的电子叫做发射出来的电子叫做光电子光电子.实验中的锌板上的一些自由电子从表面飞出来了，实验中的锌板上的一些自由电子从表面飞出来了，锌板缺少了电子，于是带锌板缺少了电子，于是带正电正电.实验规律一：存在实验规律一：存在极限频率；极限频率；实验规律二：实验规律二：光电子的最大初动能与光的强度无关；光电子的最大初动能与光的强度无关；实验规律三：实验规律三：光电子的发射具有瞬时性；光电子的发射具有瞬时性；实验规律四：实验规律四：光电流的强度与入射光的强度成正比。光电流的强度与入射光的强度成正比。爱因斯坦于爱因斯坦于19051905年提出，在空间传播的光也不连续年提出，在空间传播的光也不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即跟它的频率成正比，即 E Ehh，这里的这里的是光的频率，是光的频率，h h是一个普适常量，叫做普朗克常量。实验测出是一个普适常量，叫做普朗克常量。实验测出 h=h=6.636.631010-34-34JsJs。这个学说后来就叫做这个学说后来就叫做光子说。光子说。每个每个光子的能量光子的能量：E Ehh光子说对光电效应的解释光子说对光电效应的解释h=W+Eh=W+Ek kE Ek khhW关于光电效应的名词解释关于光电效应的名词解释：光子光子光子的能量光子的能量光的强度光的强度光电子光电子光电子的最大初动能光电子的最大初动能光电流的强度光电流的强度极限频率极限频率 和和 极限波长极限波长逸出功逸出功原子核式结构的发现原子核式结构的发现卢瑟福对卢瑟福对粒子散射实验的研究。粒子散射实验的研究。电子的发现电子的发现汤姆逊对阴极射线的研究。汤姆逊对阴极射线的研究。原子核式结构的完善原子核式结构的完善玻尔对原子结构和原子光谱的研究。玻尔对原子结构和原子光谱的研究。卢瑟福的核式原子模型卢瑟福的核式原子模型 在原子的中心有一个很小的核，叫做在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核原子核，原子，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核高速旋转。电的电子在核外空间里绕着核高速旋转。根据根据粒子的散射实验可以估算出原子核的大小约粒子的散射实验可以估算出原子核的大小约 1010-15-151010-14-14米米.原子半径约是原子半径约是1010-10-10米，原子核半径只相米，原子核半径只相当于原子半径的万分之一，体积则相差当于原子半径的万分之一，体积则相差1 1万亿倍！万亿倍！绝大多数绝大多数粒子穿过金箔粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进后仍沿原来的方向前进；少数少数粒子却发生了较大粒子却发生了较大的偏转；的偏转；极少数极少数粒子偏转角超过了粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到角几乎达到180。这种现象叫做这种现象叫做粒子的散射粒子的散射定态假设定态假设：原子只能处于一系列不连续的，能量稳定的状原子只能处于一系列不连续的，能量稳定的状态之中，这些状态叫定态。态之中，这些状态叫定态。跃迁假设：跃迁假设：原子只有在从一种定态跃迁到另一种定态时，原子只有在从一种定态跃迁到另一种定态时，才会发射或者吸收辐射能量。光子的能量由这两种定态的能才会发射或者吸收辐射能量。光子的能量由这两种定态的能量差决定，即量差决定，即 h=E初-E末 原子的不同能量状态跟电子的不同运行轨道对应，由于原子的不同能量状态跟电子的不同运行轨道对应，由于原子的能量状态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连原子的能量状态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。续的。轨道半径公式轨道半径公式：rn=n2r1 n=1、2、3、r1代表第一条，代表第一条，r1=0.5310-10 m，氢氢原子的能级原子的能级公式：公式：En=E1/n2 n=1、2、3、E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的原子能量代表电子在第一条可能轨道上运动时的原子能量 E1=-13.6 eV 发射光谱发射光谱吸收光谱吸收光谱连续光谱连续光谱原子原子光谱光谱明线光谱明线光谱炽热的固体、液体和高压气体都能产生炽热的固体、液体和高压气体都能产生连续光谱连续光谱。稀薄气体或蒸气在高温下发光组成的光谱叫稀薄气体或蒸气在高温下发光组成的光谱叫明线明线光谱光谱又称又称原子光谱原子光谱。白光通过低温蒸气或气体后在连续光谱的背景上白光通过低温蒸气或气体后在连续光谱的背景上形成的暗线所组成的光谱叫形成的暗线所组成的光谱叫吸收光谱吸收光谱。某种物质自发地放射出看不见的射某种物质自发地放射出看不见的射线的现象线的现象。射线种类射线种类 组成组成 速度速度 贯穿本领贯穿本领 电离能力电离能力 氦原子核氦原子核 He42高速电子流高速电子流 e01波长很短的电磁波波长很短的电磁波 C101约C接近C等于很小很小一张薄纸就能挡住一张薄纸就能挡住 很大很大能穿过几毫米厚的铝板能穿过几毫米厚的铝板 最大最大能穿过几毫米厚的铅板能穿过几毫米厚的铅板 很很 强强 较较 弱弱 很很 弱弱 元素符号的左上标写核的质量数元素符号的左上标写核的质量数A A，左下标写核的电荷数左下标写核的电荷数Z Z。如元素的符号是如元素的符号是 X X，则相应的核符号就写成：则相应的核符号就写成：电荷数和质量数都守恒电荷数和质量数都守恒 XAZ原子核中放射出原子核中放射出粒子（电子）粒子（电子）原子核中放射出原子核中放射出粒子（氦核）粒子（氦核）是伴随着是伴随着衰变和衰变和衰变产生的高能电磁辐射。衰变产生的高能电磁辐射。放射性元素的原放射性元素的原子核有半数发生衰子核有半数发生衰变需要的时间变需要的时间。H11P11发现质子的方程发现质子的方程：HOHNe1117842147质子符号质子符号：卢瑟福卢瑟福（新西兰）新西兰）约里奥约里奥居里夫妇的实验居里夫妇的实验发现中子的核反应方程式为发现中子的核反应方程式为nCHeBe101264294表示用符号 n10中子符号：中子符号：查德威克查德威克 （1 1）原子核由质子和中子组成，原子核由质子和中子组成，质子带一个单位正电荷，质子带一个单位正电荷，质量数为质量数为1 1；中子不带电，质量数也是；中子不带电，质量数也是1 1。在核中：电荷数在核中：电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数 原子核的原子核的质量数质量数=质子数质子数+中子数中子数（2 2）核子：质子和中子统称为核子）核子：质子和中子统称为核子;（3 3）同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互）同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素称同位素;（4 4）在原子核内同过核力把各种核子紧紧地结合在一起。）在原子核内同过核力把各种核子紧紧地结合在一起。汤姆逊汤姆逊（英国）（英国）普朗克普朗克（德国）（德国）麦克斯韦（英国）麦克斯韦（英国）德布罗意（法国）德布罗意（法国）赫兹赫兹（德国）（德国）贝可勒尔（法国）贝可勒尔（法国）爱因斯坦（德国）爱因斯坦（德国）电磁场理论的建立电磁场理论的建立光的波动说光的波动说光子说光子说光的双缝干涉光的双缝干涉原子的定态能级假说原子的定态能级假说能量子理论能量子理论电子的发现电子的发现发现质子发现质子发现中子发现中子发现放射性元素发现放射性元素发现天然放射现象发现天然放射现象证明证明 电电 磁磁 波的存在波的存在原子核式结构原子核式结构人造放射性元素人造放射性元素约里奥约里奥 居里居里伊丽芙伊丽芙 居里居里卢瑟福卢瑟福（新西兰）新西兰）物质波物质波皮艾尔皮艾尔 居里居里 玛丽玛丽 居里居里约里奥约里奥 居里居里伊丽芙伊丽芙 居里居里惠更斯（荷兰）惠更斯（荷兰）托马斯托马斯扬扬卢瑟福卢瑟福（新西兰）新西兰）玻尔（丹麦）玻尔（丹麦）原子核式结构原子核式结构查德威克查德威克电磁场理论的建立电磁场理论的建立光的波动说光的波动说光子说光子说光的双缝干涉光的双缝干涉原子的定态能级假说原子的定态能级假说能量子理论能量子理论电子的发现电子的发现发现质子发现质子发现中子发现中子发现放射性元素发现放射性元素发现天然放射现象发现天然放射现象证明证明 电电 磁磁 波的存在波的存在人造放射性元素人造放射性元素物质波物质波9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2023-1-122023-1-12Thursday,January 12,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。2023-1-122023-1-122023-1-121/12/2023 3:21:10 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2023-1-122023-1-122023-1-12Jan-2312-Jan-2312、故人江海别，几度隔山川。2023-1-122023-1-122023-1-12Thursday,January 12,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。2023-1-122023-1-122023-1-122023-1-121/12/202314、他乡生白发，旧国见青山。2023年1月12日星期四2023-1-122023-1-122023-1-1215、比不了得就不比，得不到的就不要。2023年1月2023-1-122023-1-122023-1-121/12/202316、行动出成果，工作出财富。2023-1-122023-1-12January 12,202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2023-1-122023-1-122023-1-122023-1-129、没有失败，只有暂时停止成功！。2023-1-122023-1-12Thursday,January 12,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2023-1-122023-1-122023-1-121/12/2023 3:21:10 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2023-1-122023-1-122023-1-12Jan-2312-Jan-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2023-1-122023-1-122023-1-12Thursday,January 12,202313、不知香积寺，数里入云峰。2023-1-122023-1-122023-1-122023-1-121/12/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年1月12日星期四2023-1-122023-1-122023-1-1215、楚塞三湘接，荆门九派通。2023年1月2023-1-122023-1-122023-1-121/12/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023-1-122023-1-12January 12,202317、空山新雨后，天气晚来秋。2023-1-122023-1-122023-1-122023-1-129、杨柳散和风，青山澹吾虑。2023-1-122023-1-12Thursday,January 12,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2023-1-122023-1-122023-1-121/12/2023 3:21:10 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2023-1-122023-1-122023-1-12Jan-2312-Jan-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2023-1-122023-1-122023-1-12Thursday,January 12,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2023-1-122023-1-122023-1-122023-1-121/12/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年1月12日星期四2023-1-122023-1-122023-1-1215、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年1月2023-1-122023-1-122023-1-121/12/202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023-1-122023-1-12January 12,202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2023-1-122023-1-122023-1-122023-1-12MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉