大学物理 近代物理汇编

大学物理近代物理学知识点大全大学物理近代物理学知识点1.力学1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，_古希腊学者亚里士多德的观点(即：质量大的小球下落快是错误的);2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。

4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去;得出结论：力是改变物体运动的原因，_亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律;经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)6、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察-假设-数学推理的方法，详细研究了抛体运动。

17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。

8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;10、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。

大学物理近代物理学知识点近代物理学是物理学中重要的分支之一，大学物理中也占有重要地位。

在本文中，我们将介绍大学物理中的一些近代物理学知识点。

1. 相对论相对论是一种物理学理论，被广泛应用于高能物理学、天体物理学和宏观物理学。

相对论中的重要理论是狭义相对论和广义相对论，它们主要是研究物质和能量之间的关系。

其中，狭义相对论主要是研究高速运动物体的行为，而广义相对论主要研究引力和引力对时空的影响。

2. 量子力学量子力学是物理学家研究物质与能量交换时发现的新的规律性。

该学科研究微观领域中的粒子行为，如原子核、电子等。

它是现代物理学的基础之一，也被广泛应用于各种领域，如化学、材料科学和电子工程。

3. 基本粒子基本粒子是物理学家研究微观世界时发现的最小的物质组成部分。

它们包括质子、中子、电子等。

近年来，在高能物理研究中，新的基本粒子不断被发现和探测。

这些发现对于人类对物质构成的认识产生了重大的影响。

4. 大爆炸大爆炸理论是现代宇宙学的基石之一，它描述了宇宙的起源和演化。

大爆炸理论认为，宇宙的起源是由于一次巨大的爆炸而形成的。

从此时起，宇宙开始膨胀并不断演化。

5. 暗物质暗物质是一种物质，它对于宇宙的形成和演化有着重要的作用。

虽然暗物质无法直接观测到，但是通过对星系和宇宙大尺度的结构进行观测，科学家们已经确认它的存在。

暗物质对于我们理解宇宙的形成和演化过程，以及对于寻找基本粒子和探索宇宙物理学的深度理解都具有重要意义。

6. 熵熵是物理学的一个基本概念，它是热力学中对于系统无序性的度量。

由于熵是系统的状态函数，因此它在物理学的许多领域都有广泛的应用。

例如，在统计物理学中，熵被用来表示系统的混乱程度。

在信息理论中，熵则被用来表示信息的多少。

7. 超导超导是一种物理现象，它指的是某些材料在低温下的导电特性。

这些材料在特定的温度下，可以形成一个电流稳定状态，这个状态被称为超导态。

超导材料被广泛应用于各种领域，如磁共振成像、电力输送、制冷技术和计算机芯片等。

O 单元 近代物理初步O1 量子论初步 光的粒子性35．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3­5]O1(1)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是________．A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关35.（1）ACE [解析]根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；入射光的频率高，饱和光电流不变，故A 正确，B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D 错误，E 正确．12．[2016·江苏卷]C ．[选修3­5]F1 O1 (2)已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．12．C ．（2）[答案]h νc 2h νc[解析]因为光速c ＝λν，则λ＝c ν，所以光子的动量p ＝h λ＝h νc，由于动量是矢量，因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即p 1＝h νc ，反射后p 2＝－h νc ，动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－h νc －h νc ＝－2h νc ，则光子在反射前后动量改变量的大小为2h νc. 12．[2016·江苏卷]C ．[选修3­5]N2 O1 (3)几种金属的逸出功W 0见下表：已知该可见光的波长的范围为4.0×10－7～7.6×10－6 m ，普朗克常数h ＝6.63×10－34 J ·s.12．C ．（3）[答案]钠、钾、铷能发生光电效应[解析]光子的能量E ＝hc λ，当λ＝4.0×10－7 m 时，E ＝5.0×10－19 J.根据E >W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．O2 原子核35．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3­5]O2(1)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A. 14 6C→14 7N＋0－1eB. 3215P→3216S＋0－1eC. 238 92U→234 90Th＋42HeD. 14 7N＋42He→17 8O＋11HE. 235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210nF. 31H＋21H→42He＋10n35.（1）[答案] C AB E F[解析]α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程，选C；β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程，选A、B；重核裂变选E；轻核聚变选F.35．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3­5]O2(1)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2814Si*，下列说法正确的是________．A．核反应方程为p＋2713Al―→2814Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致35．（1）ABE [解析]核反应方程为p＋2713Al→2814Si*，A正确；核反应过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒，但质量亏损，亏损部分以能量的形式释放出去，所以B正确，C、D错误；由动量守恒定律得0＋m1v1＝m2v2，即0＋1×107＝28v2，解得v2≈0.036×107 m/s＝3.6×105 m/s，E正确．13．O2[2016·北京卷] 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )A．1种 B．2种C．3种 D．4种13．C [解析] 处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，可以向任意低能级跃迁．选项C 正确，A、B、D不正确．12．[2016·江苏卷]C．[选修3­5]O2(1)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是________．A. 14 6C→14 7N＋0－1eB. 235 92U＋10n→131 53I＋103 39Y＋210nC. 21H＋31H→42He＋10nD. 42He＋2713Al→3015P＋10n12．C．（1）A [解析]原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变，只有选项A符合．选项B是核裂变反应．选项D是人工核转变反应，选项C是核聚变反应．1．O2[2016·上海卷] 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在( )A．电子 B．中子C．质子 D．原子核1．D [解析] 卢瑟福根据α粒子散射实验中极少数粒子发生大角度偏转的实验事实，提出原子的核式结构模型，D 正确．6．O2[2016·上海卷] 放射性元素A 经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了( )A ．1位B ．2位C ．3位D ．4位6．C [解析] 2次α衰变后核电荷数减少4，1次β 衰变后核电荷数增加1，元素B 的位置较元素A 的位置向前移动了3位，C 正确．O3 近代物理初步综合17． [2016·海南卷] [选修3­5]O3 (1)下列说法正确的是________．A ．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B ．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C ．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D ．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型E ．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长17．(1) [答案] ACD[解析]爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A 正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B 错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项C 正确；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故选项D 正确；微观粒子的德布罗意波长为λ＝h p，其中p 为微观粒子的动量，故动量越大，则对应的波长就越短，选项E 错误．10．O3[2016·上海卷] 研究放射性元素射线性质的实验装置如图1­所示．两块平行放置的金属板A 、B 分别与电源的两极a 、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则( )图1­ A ．a 为电源正极，到达A 板的为α射线 B ．a 为电源正极，到达A 板的为β射线 C ．a 为电源负极，到达A 板的为α射线 D ．a 为电源负极，到达A 板的为β射线10．B [解析] 粒子垂直于极板运动的距离y ＝qE 2mt 2，比荷越小，运动时间越长，α粒子的比荷约为β粒子的比荷的13600，所以α粒子打到极板的时间约为β粒子打到极板的时间的60倍，又因为α粒子的速度约为光速的十分之一，β粒子的速度接近于光速，所以α粒子沿着极板方向运动的距离大于β粒子沿着极板方向运动的距离，B 正确．1．(多选)[2016·昆明一中一轮复习检测] 下列说法正确的是( )A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱B．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固E.238 92U衰变成206 82Pb要经过6次β衰变和8次α衰变1．BCE [解析] β射线不是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱，故A错误；玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，B正确；氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，轨道半径减小，原子能量减小，C正确；在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误；根据质量数和电荷数守恒知，铀核衰变为铅核要经过8次α衰变和6次β衰变，故E正确．2．(多选)[2016·黑龙江牡丹江一中期末考试] 下列说法正确的是( )A．汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．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D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也不会发生改变E．两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能2．BDE [解析] 卢瑟福的α粒子散射实验表明原子具有核式结构，A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，B正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量太小，该束光的波长太长，C错误；放射性元素的半衰期与它的物理状态、化学状态都没有关系，也不会发生改变，D正确；由于中等质量的原子核的比结合能较大，所以两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能，E正确．4．(多选)[2016·甘肃嘉峪关一中三模] 下列说法正确的是( )A．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子B．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律E．铀核(238 92U)衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能4．BCE [解析] 卢瑟福的实验提出了原子的核式结构模型：原子是由原子核和核外电子构成，并不是证实了在原子核内部存在质子，故A错误；根据核反应中质量数、电荷数守恒得B正确；按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hυ，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k，故C正确；玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释复杂的原子光谱的规律，故D错误；结合能越大越稳定，衰变后的产物相对于衰变前要稳定，所以铀核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故E正确．5．(多选)[2016·重庆万州区二中期中考试] 下列说法正确的是( )A ．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关B ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的C ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯E ．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大5．ABD [解析] 原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故A 正确；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的，故B 正确；比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，与原子核的结合能无关，故C 错误；根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯，故D 正确；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能减小，同时，根据k e 2r 2＝m v 2r，可知电子的动能随轨道半径的减小而增大，故E 错误． 6．(多选)[2016·重庆九龙坡区期中考试] 锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌量已成为体格检查的重要内容之一．取儿童的头发约50 mg ，放在反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的同位素锌，其核反应方程式为：6430Zn ＋10n →6530Zn ，6530Zn 衰变放射出能量为1115 eV 的γ射线，通过γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量．关于以上叙述，下列说法正确的是( )A. 6430Zn 和6530Zn 有相同的核子数B. 6430Zn 和6530Zn 有相同的质子数C ．γ射线是由锌原子的内层电子激发的D ．γ射线在真空中传播的速度是3×108 m/sE ．γ射线其实是光子流(高频电磁波)6．BDE [解析] 核子数＝质子数＋中子数，6430Zn 和6530Zn 核子数不同，质子数相同，故A错误，B 正确；γ射线是在α、β衰变过程中释放出来的，它是光子流，以光速传播，故C 错误，D 、E 正确．7．(多选)[2016·重庆万州区二中11月月考] 某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图像如图K50­1所示．则由图像可知( )图K50­1A ．该金属的逸出功等于h ν0B ．若已知电子电荷量e ，就可以求出普朗克常量hC ．遏止电压是确定的，与照射光的频率无关D ．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为h ν0E ．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为h ν07．ABD [解析] 当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W 0＝h ν0，故A 正确；根据光电效应方程E km ＝h ν－W 0和－eU c ＝0－E km 得，U c ＝h e ν－W 0e ，可知当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，故C 错误；因为U c ＝h e ν－W 0e ，知图线的斜率等于h e ，从图像上可以得出斜率的大小，已知电子电荷量e ，可以求出普朗克常量h ，故B 正确；从图像上可知，逸出功W 0＝h ν0，入射光频率为2ν0，根据光电效应方程得E km ＝h ·2ν0－W 0＝h ν0，故D 正确；入射光频率为3ν0时，E km ＝h ·3ν0－W 0＝2h ν0，故E 错误．。

专题12 近代物理目录第一节光电效应、波粒二象性 (1)【基本概念规律】 (1)【重要考点归纳】 (2)考点一光电效应规律的理解 (2)考点二光电效应方程及图象问题 (2)【思想方法与技巧】 (3)用统计规律理解光的波粒二象性 (3)第二节原子与原子核 (3)【基本概念、规律】 (3)【重要考点归纳】 (6)考点一氢原子能级及能级跃迁 (6)考点二氢原子的能量及其变化 (6)考点三原子核的衰变半衰期 (6)考点四核反应类型与核反应方程 (7)考点五有关核能的计算 (7)【思想方法与技巧】 (8)守恒思想在核反应中的应用 (8)第一节光电效应、波粒二象性【基本概念规律】一、光电效应1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)．2．产生条件：入射光的频率大于极限频率．3．光电效应规律(1)存在着饱和电流对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．(2)存在着遏止电压和截止频率光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．(3)光电效应具有瞬时性当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10－9s.二、光电效应方程1．基本物理量(1)光子的能量ε＝hν，其中h ＝6.626×10－34J ·s(称为普朗克常量)．(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值． (3)最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最大值． 2．光电效应方程：E k ＝hν－W 0. 三、光的波粒二象性与物质波 1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性． (2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性． 2．物质波(1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量．【重要考点归纳】考点一 光电效应规律的理解 1．放不放光电子，看入射光的最低频率． 2．单位时间内放多少光电子，看光的强度． 3．光电子的最大初动能大小，看入射光的频率． 4．要放光电子，瞬时放．考点二 光电效应方程及图象问题 1．爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0hν：光电子的能量．W 0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功． E k ：光电子的最大初动能．2．图象分析【思想方法与技巧】用统计规律理解光的波粒二象性微观粒子中的粒子性与宏观概念中的粒子性不同，通俗地讲，宏观粒子运动有确定的轨道，能预测，遵守经典物理学理论，而微观粒子运动轨道具有随机性，不能预测，也不遵守经典物理学理论；微观粒子的波动性与机械波也不相同，微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同，遵守统计规律，所以这种波叫概率波．第二节原子与原子核【基本概念、规律】一、原子的核式结构1．α粒子散射实验的结果绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图所示．2．原子的核式结构在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．二、玻尔理论1．定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．2．跃迁：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，光子的能量由这两个定态的能量差决定．即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.626×10－34J·s)3．轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．4．氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示)(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.②氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10m.三、天然放射现象、原子核的组成1．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．2．原子核(1)原子核的组成①原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．②原子核的核电荷数＝质子数，原子核的质量数＝质子数＋中子数．(2)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子，在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化学性质．四、原子核的衰变和半衰期 1．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变． (2)分类α衰变：A Z X →A －4Z －2Y ＋42He β衰变：AZ X → AZ ＋1Y ＋ 0－1e 2．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．(2)衰变规律：N ＝N 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ、m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关． 五、核力、结合能、质量亏损、核反应 1．核力(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力． (2)特点：①核力是强相互作用的一种表现； ②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m 之内；③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用． 2．核能 (1)结合能核子结合为原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能． (2)比结合能①定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能．②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．3．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E ＝mc 2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE ＝Δmc 2.4．获得核能的途径：(1)重核裂变；(2)轻核聚变． 5．核反应(1)遵守的规律：电荷数守恒、质量数守恒．(2)反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变．【重要考点归纳】考点一 氢原子能级及能级跃迁 1．原子跃迁的条件(1)原子跃迁条件hν＝E m －E n 只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况． (2)当光子能量大于或等于13.6 eV 时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV 时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能．(3)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值(E ＝E m －E n )，均可使原子发生能级跃迁．2．跃迁中两个易混问题(1)一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了．(2)直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时．有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁．两种情况下辐射(或吸收)光子的能量是不同的．直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)的所有光子的能量和．3.(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的．(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝E m －E n 求得．若求波长可由公式c ＝λν求得． (3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n －1)． (4)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法： ①用数学中的组合知识求解：N ＝C 2n ＝n n －12.②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加． 考点二 氢原子的能量及其变化1．原子能量：E n ＝E k n ＋E p n ＝E 1n2，随n (r )增大而增大，其中E 1＝－13.6 eV.2．电子动能：电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力，即k e 2r 2n ＝m v 2r n ，所以E k n ＝12k e2r n，随n (r )增大而减小．3．电势能：通过库仑力做功判断电势能的增减．当n 减小，即轨道半径减小时，库仑力做正功，电势能减小；反之，n 增大，即轨道半径增大时，电势能增加． 考点三 原子核的衰变 半衰期1．衰变规律及实质 (1)两种衰变的比较衰变类型α衰变β衰变(2)γα衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．2．确定衰变次数的方法因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．3．半衰期(1)公式：N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关． 考点四 核反应类型与核反应方程1．核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变．2．核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接．3．核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程． 4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化． 5．核反应遵循电荷数守恒． 考点五 有关核能的计算 1．应用质能方程解题的流程图书写核反应方程→计算质量亏损Δm →利用ΔE ＝Δmc2计算释放的核能(1)根据ΔE ＝Δmc 2计算，计算时Δm 的单位是“kg ”，c 的单位是“m/s ”，ΔE 的单位是“J ”． (2)根据ΔE ＝Δm ×931.5 MeV 计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV 的能量，所以计算时Δm 的单位是“u ”，ΔE 的单位是“MeV ”．2．利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算． 【思想方法与技巧】守恒思想在核反应中的应用(1)在动量守恒方程中，各质量都可用质量数表示．(2)只有利用ΔE＝Δmc2时，才考虑质量亏损，在动量和能量守恒方程中，不考虑质量亏损．(3)注意比例运算求解．。

近代物理知识点归纳总结近代物理学是20世纪以来发展起来的一门新兴学科，其研究领域广泛，涉及到微观领域的粒子物理，宏观领域的相对论和引力理论，以及光与电磁场的研究。

本文将针对近代物理学中的一些重要知识点进行归纳总结，包括相对论、量子力学、粒子物理、电磁场等方面的内容。

相对论相对论是20世纪初由爱因斯坦提出的一种新的物理学理论，它颠覆了牛顿力学的经典观念。

相对论包括狭义相对论和广义相对论两个部分，狭义相对论主要是关于相对运动的物理规律，广义相对论则是对引力现象的解释。

以下是相对论的一些重要知识点：1. 相对性原理相对性原理是相对论的基础，它包括两个部分：运动相对性原理和物理定律相对性原理。

运动相对性原理指出，一切物理规律在任意惯性系中都具有相同的形式；物理定律相对性原理指出，在惯性系中观测到的物理现象与在任何其他相对此做匀速直线运动的惯性系中观测到的现象相同。

2. 等效原理等效原理是广义相对论的基础，它指出惯性质量和引力质量是等效的，也就是说质量在产生引力和受到引力的情况下是一样的。

3. 时空结构相对论将时空看做一个整体，时间和空间不再是独立的，而是统一在一个四维时空中。

在相对论中，时间也变得相对，即观察者的时间会因为他们的相对运动状态而发生变化。

4. 光速不变原理相对论中的一个重要结论是光速在任何惯性系中都是恒定不变的。

这意味着光速是一个绝对不变的常数，而不受光源相对于观察者的运动状态的影响。

量子力学量子力学是20世纪初由普朗克、爱因斯坦等科学家提出的一种描述微观领域的物理学理论。

量子力学颠覆了经典力学的观念，提出了波粒二象性和不确定性原理等新概念。

以下是量子力学的一些重要知识点：1. 波粒二象性在量子力学中，粒子被描述为具有波动特性的粒子，即波粒二象性。

这意味着微观粒子既可以呈现粒子的特性，也可以呈现波动的特性，具有双重性质。

2. 不确定性原理不确定性原理是量子力学的基础之一，它由海森堡提出。

不确定性原理指出，在测量某个粒子的位置和动量时，我们无法同时确定它们的精确数值，只能确定它们的概率分布。

⼤学物理近代物理学1、在S 系中沿x 轴静⽌放置的⼀⽶尺，如S ’系相对S 以c/2的速率运动，在S ’系中测量，该⽶尺的长度为。

m 866.02、某星体以0.80c 的速度飞离地球，在地球上测得它辐射的闪光周期为5昼夜，在此星体上测得的闪光周期是。

3昼夜3、在以0.6c 运动的⽕车⾥的观察者测得站台长度为80m ，那么站台上的观察者测量站台长为；如果在站台上同⼀地点发⽣两个事件的时间间隔为10分钟，那么⽕车⾥的观察者测量这两个事件的时间间隔为。

100m 、12.5分钟4、将北极星看作绝对⿊体，测得其单⾊辐出度在nm m 350=λ处有极⼤值，由此计算北极星的表⾯温度是。

K 82805、从某炉壁⼩孔测得炉⼦的温度为1000K ，那么炉壁⼩孔的总辐出度为。

24/1067.5m W -?7、⾦属铝光电效应的红限波长为295.8nm ，那么铝的逸出功为；若波长为200nm 的光照射到铝表⾯，逸出的光电⼦最⼤动能为。

eV eV 0.2,2.48、在康普顿散射实验中，在散射⾓90°⽅向，散射光⼦波长的改变量=?λ。

m 1210426.2-?9、已知X 光光⼦的能量为0.60Mev ，在康普顿散射后波长变化了20%，则反冲电⼦的动能是。

MeV 10.010、已知处于基态氢原⼦的电离能为13.6eV ，由此可得氢原⼦光谱莱曼系的系限波长为，⾥德伯常数为。

1710097.1,1.91-? m nm11、实验测得氢原⼦光谱巴尔末系的系限波长为364.6nm ，由此计算巴尔末系第⼀条谱线的波长为。

nm 3.65612、以0.8c 速率运动的电⼦，其动量是，动能是。

22143.6410/, 5.4610kg m s J --13、波长为500nm 的光⼦的能量为，动量为。

s m kg J /1033.1,1098.32719--14、氢原⼦线度约为m 10101-?，原⼦中电⼦速度的不确定量=?v 。

s m /108.55?15、电⼦在⼀维⽆限深势井运动的波函数x an a x n πψsin 2)(=，电⼦处于第⼀激发态，则发现电⼦⼏率最⼤的位置=x 。

近代物理实验(第五版温州大学物理与电子信息学院近代物理实验讲义编写组二零零九年二月目录前言 (3实验一夫兰克一赫兹实验 (4实验二半导体激光器实验 (9实验三近红外分光光度计实验 (21 实验四激光全息照相实验 (27实验五原子发射光谱实验(一 (35 实验六原子发射光谱实验(二 (39 实验七光磁共振实验 (44实验八功能材料制备实验 (51实验九卢瑟福散射实验 (57实验十原子力显微镜实验 (62实验十一核磁共振实验 (74实验十二微波自动测量线实验 (81实验十三X射线发射谱实验 (86实验十四塞曼效应实验 (97实验十五功能材料测试实验 (103实验十六全息平面光栅制作实验 (106实验十七喇曼光谱实验 (111实验十八生物倒置显微镜实验 (119实验误差与数据处理 (126参考文献 (138后记 (140前言实验是物理学发展的基础,又是检验物理理论的唯一手段。

特别是现代物理学的兴起,更和实验有着密切的联系。

正是实验技术的发展,不断地揭示和发现各种新的物理学现象,日益加深人们对客观世界规律的认识,从而推动着物理学的向前发展。

近代物理实验是继普通物理实验和电子电工实验之后为物理系高年级学生开设的一门重要的实验课程。

在近代物理实验要做的十多个实验中,有在近代物理学发展史上堪称里程碑的著名实验,也有与现代科学技术中常用实验方法或现代技术有关的实验。

与普通物理实验相比,近代物理实验所涉及的知识面很广,具有较强的综合性和技术性。

我们开设近代物理实验,一方面使同学们进一步认识物理实验对近代物理规律发现和近代物理理论的建立所起的重大作用,加深对近代物理概念和规律的理解。

另一方面,使同学们能掌握近代物理及现代技术中的一些常用实验方法和实验技能,进一步培养良好的实验习惯和严谨的科学作风,使同学们获得一定程度的用实验方法和技术研究物理问题的独立工作能力。

因此,学好近代物理实验是十分重要的。

为了完成好近代物理实验,除了一般物理实验要求之外,特别要求同学们做到以下二点:第一,认真做好预习。