近代物理这样复习更有效

                           河南         王春旺

  选修3-5中的波粒二象性、原子结构和原子核等是20世纪后近代物理的重要内容,量子论把人们引入了微观世界。随着科学的发展和技术的进步,量子论、光谱、核物理已经渗透到了化学、生物学、医学、考古学、大文学等各个领域。2017年高考考纲将波粒二象性、原子结构和原子核等列为必考内容,将有利于引导高中物理教学按照教材体系,比较系统地学习近代物理的发展历程,提高学科思维能力。

近代物理的核心考点主要有:

1、量子论与光电效应。

  1900年普朗克提出量子论,1905年爱因斯坦提出光子学说,成功解释了光电效应。任何一种金属都有一个极限频率,只有当入射光的频率大于这个极限频率时才能发生光电效应。光电效应表明光具有粒子性。光子能量公式E=hv,光电效应方程Ek=hv-W

2.波粒二象性。

  光的干涉、衍射实验证明光具有波动性,麦克斯韦提出光是电磁波。光电效应、康普顿效应都表明光具有粒子性。光具有波粒二象性。个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的作用效果表现为波动性;频率越低的光,波动性越显著,容易观察到光的干涉和光的衍射现象;频率越高的光,粒子性越显著,贯穿本领越强。德布罗意提出物质波:任何运动的物体,都有一种波与之对应。物质波的波长λ=h/p=h/mv。

3.电子的发现与原子核式结构模型。

  汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子;密立根通过著名的油滴实验测出电子电荷量,发现电荷是量子化的,即任何带电体的电荷量都是,的整数倍;卢瑟福根据α粒子的散射实验结果提出了原子的核式结构模型;根据a粒子的散射实验有关数据可确定原子核的数量级为10的负15次方m

4、能级与光的发射和吸收。

  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。原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子能量由这两定态的能量差决定,即hv=E初-E末。根据玻尔的定态假设和能量量子化,可画出能级图,利用发射或吸收光子的能量等于两能级能量值之差可求出原子发射或吸收光子的频率。

5.原子核的组成和同位素。

  原子核由质子和中子组成。质子和中子统称为核子。原子核的质量数等于原子核内的核子数;原子核内的质子数等于核电荷数,等于该元素的原子序数。具有相同的质子数和不同中子数的原子互称同位素。不稳定的同位素称为放射性同位素。

6.原子核的衰变。

  天然放射性的发现说明原子核具有复杂结构。不稳定的原子核自发地放出某种粒子(α粒子和β粒子)转变为新核的变化称为原子核的衰变。天然放射性元素能够自发放出α射线、β射线、γ射线,α射线是高速运动的氦核,穿透能力最弱,电离能力最强;β射线是高速运动的电子,穿透能力较强,电离能力较弱;γ射线是频率很高的电磁波,穿透能力最强,电离能力最小。α衰变规律是质量数减少4,电荷数减少2;β衰变规律是:电荷数增加1,质量数不变。半衰期是反映原子核衰变快慢的物理量,放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期。放射性元素衰变的快慢与元素所处的物理化学状态无关。

7.原子核反应和核能计算。

 原子核反应一般分为四类:原子核衰变(包括α衰变和β衰变)、原子核人工转变、轻核聚变和重核裂变。原子核衰变自发进行,不受外界条件影响;原子核人工转变是利用α粒子等轰击原子核使其发生核反应产生新的原子核;轻核聚变是在高温下进行的能够释放大量能量的核反应;重核裂变是利用中子轰击重原子核使其发生裂变生成中等质量原子核的反应。核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒。质量亏损△m等于核反应前原子核的总质量与核反应后原子核的总质量之差。根据爱因斯坦的质能方程、核反应释放的核能△E=△mc平方。若质量亏损△m以原子质量单位u作为单位,可利用1u释放能量931.5MeV,用△E=△m×931.5MeV计算核反应释放的核能。

 波粒二象性、原子结构和原子核高考均为I级要求,要了解普朗克根据黑体辐射规律提出了量子化,理解光电效应、康普顿效应和波粒二象性,知道光子能量、动量、物质波,掌握爱因斯坦光电效应规律;了解汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,卢瑟福根据∝粒子散射实验热结果提出了原子核式结构模型,知道玻尔的原子模型和玻尔理论,掌握能级及其原子发射和吸收光子的条件,了解玻尔模型的局限性和电子云。了解贝可勒尔发现的放射性现象揭开了原子核具有复杂结构,知道原子核的组成和放射线的性质和特点,了解探测射线的方法,了解放射性的应用和防护,知道原子核衰变的规律，知道半衰期并能够进行简单计算。知道核力和结合能,知道核裂变和核聚变能够释放核能,能够运用质能方程计算核能了解人类对核能的利用。

  高考对近代物理的命题,一般为选择题,一题考查多个知识点,体现高考的综合性和对知识点的覆盖。

——————————我是分割线——————————

以上就是本期专栏的全部内容了。内容来自于买教辅赠送的小本子，文章作者王春旺老师，侵删。马上就要开学了，之后可能更新非常的不稳定。转载纯文字的技巧文章呢，可能会快一点但是大多数都是有图的。做一个搬砖的，我真的不知道应该用什么封面，就不用了吧。QAQ

如果大家喜欢就点个赞吧。