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笔记八 动量守恒及原子结构笔记
第一节 动量
1.冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即 I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定;
过程量;I=Ft;单位是 N·s。
2.动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即 p=mv.是矢量,方向与 v的方向相同.两个动量相同必
须是大小相等,方向一致;状态量;p=mv;单位是 kg·m/s;1kg·m/s=1 N·s。
3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
表达式:
22112211 vmvmvmvm
动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
4.动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的
重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持
不变.
5.动量定理
系统所受合外力的冲量等于动量的变化;表达式:Ft=p′-p 或 初末 mvmvIFt 。
(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.
(2)公式中的 F 是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.
(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,
不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.
(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力 F应当理解
为变力在作用时间内的平均值.
6.反冲:在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的
方向发生动量变化;系统动量守恒。
7.碰撞:物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大;系统动量守恒。
8.弹性碰撞
如果碰撞过程中系统的动能损失很小,可以略去不计,这种碰撞叫做弹性碰撞。
弹性碰撞且一动(m1)一静(m2)
21
11
2
21
121
1
2,)(
mm
vmv
mm
vmmv
解题技巧
①明确物理过程,列动量守恒注意方向(正负号)
②算相对位移用,摩擦生热等于系统动能减少量
③注意碰撞会有能量损失,过程需选碰撞后到共速
9.非弹性碰撞
碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞;如果两物体碰撞后黏合在一起,这种碰撞损失的动能最多,叫做
完全非弹性碰撞。
10.爆炸与碰撞
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(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大
于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.
(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总
动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.
(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用
过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
第二节 波粒二象性
1.热辐射:一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。
2.黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物质就是绝对黑体,简
称黑体。
3.黑体辐射:黑体辐射的电磁波的强度按波长分布,只与黑体的温度有关。
4.黑体辐射规律
一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
5.能量子
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 叫做
能量子;并且 =h , 是电磁波的频率,h 为普朗克常量,h=6.6310 34 J·s;光子的能量为 h 。
6.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;电子脱离某种金属所做
功的最小值叫逸出功;光电子的最大初动能 E k =h -W;每种金属都有发生光电效应的极限频率和相应
的红线波长;光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。
7.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。
8.康普顿效应
在研究电子对 X 射线的散射时发现有些散射波的波长比入射波的波长略大,康普顿认为这是因为光子不仅
有能量,还有动量;说明了光具有粒子性。
9.X光的产生
电热丝被普通的电源加热放出电子,电子被高压电源的电场加速,打到阳极金属上,可激发金属的原子核
内层电子到激发态,激发态不稳定,电子会自动跃迁到基态,此时发出 X 光。
10.光子的动量
由于光子的能量