第十六章 近代物理-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习必备随身宝典word

第十六章　近代物理 第1讲　原子结构和波粒二象性 一、黑体辐射及实验规律(选必三第四章第1节) 完全吸收入射的电磁波而不发生反射,可以向外辐射电磁波。 1.一般物体的热辐射:辐射电磁波的情况与_______、材料的_______、_____________有关。  2.黑体辐射: 黑体不一定是黑颜色的物体。 (1)辐射电磁波的强度按波长的分布只与__________有关。  (2)温度越高,各种波长的辐射强度都_______,且辐射强度的极大值向波长_______(频率_______)的方向移动。  3.能量量子化 (1)普朗克提出: ①当带电微粒辐射或吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值ε的__________,这个不可再分的最小能量值ε叫作__________。  ②微观粒子的能量是__________的,或者说微观粒子的能量是_______的。  (2)ε大小:ε=_______,ν是电磁波的频率,h为普朗克常量,一般取h=6.63×10-34 J·s。  【巧学妙记】 只吸不反为黑体, 电磁辐射有规律。 温度升高都增强, 最值移向高频率。 二、光电效应(选必三第四章第2节) 1.定义:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象称为光电效应,这种电子常称为__________。其本质是电子,不是光子。  2.光电效应的规律 (1)每种金属都有一个不同的截止频率,入射光的频率必须______________这个极限频率才能产生光电效应。  (2)光电子的最大初动能与入射光的_______(亮度)无关,只随入射光频率(决定颜色)的增大而_______。  (3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s。 (4)当入射光的频率大于截止频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成_______。  3.爱因斯坦光电效应方程 (1)光子说:在空间传播的光不是_______的,而是一份一份的,每一份叫一个光子,光子的能量ε=_______。  (2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的_______,W0由材料决定。  (3)最大初动能:发生光电效应时,从金属_______逸出的电子所具有的动能的__________。  (4)光电效应方程: _________。  (5)遏止电压:使光电流减小到0的反向电压,即eUc=Ek。遏止电压与光强无关,只随入射光频率的增大而增大。 (6)饱和光电流:正向电压增大时,光电流先增大,后趋近一个饱和值。在入射光频率不变的情况下,光越强,饱和光电流越大,与所加电压无关。 4.三个常用方程 (1)hν=Ek+W0。 (2)W0=___________________。  (3)Ek=eUc。 三、光的波粒二象性和物质波(选必三第四章第2节和第5节) 1.光的波粒二象性 (1)光的波动性:干涉、_______、多普勒效应、偏振(横波)。  (2)光的粒子性:____________、____________。  (3)光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有______________。  2.物质波:_____________提出,任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,其波长λ=____________,p为运动物体的_______,h为普朗克常量。  四、原子结构　玻尔理论(选必三第四章第3节和第4节) 1.原子核式结构 (1)电子:__________发现了电子。  (2)α粒子散射实验:__________和他的助手用α粒子轰击金箔。  (3)原子的核式结构:在原子中心有一个很小的核,原子全部的__________和几乎全部_______都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。  2.氢原子光谱和玻尔理论 (1)原子发光的频率只与_____________有关,因此可以根据其光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分,这种方法叫作_____________。  (2)玻尔的原子理论 ①轨道量子化与定态 轨道量 子化 电子运行的轨道半径不是连续的,而是__________的。半径公式:rn=______(n=1,2,3,…),其中r1为基态轨道半径  能量量 子化 电子在不同轨道上运动时,具有不同的能量,原子的能量也只能取一系列特定的值,这些__________的能量值叫能级。En=(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,对于氢原子来说,E1=____________  定态 假设 电子在轨道上绕核的运动是稳定的,不产生电磁辐射,具有确定能量的_______,称为定态  注意:电子在某个轨道稳定运转时,不向外辐射电磁波;动能由圆周运动计算,势能由库仑力做功分析。 ②跃迁——频率条件 a.高能级→低能级:释放能量,发射光子。释放光子的频率满足hν=ΔE=E高-E低。 b.低能级→高能级:吸收能量。吸收光子的能量必须恰好等于能级差hν=ΔE=E高-E低。 注意:若实物粒子与原子碰撞,使原子跃迁到高能级,实物粒子能量大于能级之差。 c.电离:吸收能量大于某激发态能量即可。 (3)氢原子能级图及特点:量子数n越大,能量值越大,相邻的能级差越小。 　质疑辨析 (1)黑体不仅能够吸收各种波长的电磁波而不发生反射,而且也不会向外辐射电磁波。(　　) (2)只要入射光的亮度足够大,就一定可以使某金属发生光电效应。 (　　) (3)氢原子从某激发态跃迁到基态,则该氢原子势能减少,总能量也减少,放出光子。(　　) (4)一个氢原子处于n=5激发态,向基态跃迁时,可能辐射出10种不同频率的光子。(　　) (5)电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性。 (　　) (6)处于基态的氢原子可以吸收能量为11 eV的光子而跃迁到高能级。 (　　) (7)即使加在光电管两端的电压增大,光电管中的电流也不一定增加。 (　　) (8)大量光子较易显示出波动性,频率高的光粒子性特征显著。 (　　) 第2讲　原子核 一、原子核的衰变及半衰期(选必三第五章第1节和第2节) 衰变是自发进行的。 1.天然放射现象 (1)首先由_____________发现,说明__________具有复杂的结构。  (2)放射性同位素的应用与防护 ①应用:消除静电、工业探伤、作为示踪原子、培养优良品种。 ②防护:防止放射线对人体组织的伤害。 2.原子核的衰变 (1)定义:原子核自发地放出______________或β粒子,变成另一种原子核的过程。  (2)分类 α衰变 XY+_______  β衰变 XY+______  γ射线 γ射线经常是与α衰变或β衰变同时产生的,其本质为高频率的_______(电磁波)  3.半衰期 (1)定义:放射性元素的原子核有_______(个数或者质量)发生衰变所需的时间。  (2)影响因素:仅由原子核_______的因素决定,和其他一切因素_______。  (3)公式:N余=N原(,m余=m原(,式中t为衰变时间,T为半衰期。 二、核反应及核反应类型(选必三第五章第2节和第4节) 1.核反应方程式的书写 (1)核反应遵循的规律:质量数守恒,电荷数守恒。 (2)核反应不可逆,书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。 2.核反应的四种类型 (1)衰变 ①α衰变:实质为两个_______和两个_______作为一个整体从原子核中射出UThHe。  ②β衰变:实质为一个_______变为一个_______和一个电子ThPae。  (2)人工转变: ①__________发现质子NHeOH  ②_____________发现中子HeBeCn  ③_____________发现放射性同位素和正电子:  AlHePnPSie (3)重核裂变UnBaKr+n (4)轻核聚变(热核反应)HHHen+17.6 MeV 三、质量亏损及核能(选必三第五章第3节和第4节) 1.结合能和比结合能 结合能 单独的核子结合为原子核时_______的能量或原子核分解为单独的核子时_______的能量,也称核能  比结合能 原子核的结合能与__________之比,也叫平均结合能。原子核的比结合能越大,原子核中核子结合得越_______,原子核越_______ 2.质量亏损:核反应中反应前、后各原子核及微观粒子的质量之和的_______叫质量亏损。  3.爱因斯坦质能方程 (1)公式:___________________。  (2)理解及应用:核子在结合成原子核时质量_______Δm,_______核能,释放能量为_____________;原子核分解成核子时_______能量,质量增加Δm,吸收的能量为______________。  质疑辨析 (1)贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核具有复杂结构。 (　　) (2)β衰变中的电子来源于原子核外电子。 (　　) (3)核力就是库仑力。 (　　) (4)将某放射性元素放到高温高压的环境里,然后和其他元素生成某化合物,该原子的半衰期会发生改变。 (　　) (5)在核反应中,只要出现质量亏损,就一定有核能产生。 (　　) (6)原子核越大,它的结合能越大,比结合能可能越小。 (　　) (7)相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多。 (　　) (8)太阳能向外辐射能量,主要来自内部持续进行的热核反应,且氢弹的原理也是核聚变。(　　) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章　近代物理 第1讲　原子结构和波粒二象性 一、1.温度　种类　表面状况 2.(1)温度　(2)增加　较短　较大 3.(1)①整数倍　能量子　②量子化　分立　(2)hν 二、1.光电子　2.(1)大于或等于　(2)强度　增大　(4)正比　3.(1)连续　hν　(2)最小值　(3)表面　最大值 (4)hν=Ek+W0 4.(2)hνc 三、1.(1)衍射　(2)光电效应　康普顿效应　(3)波粒二象性 2.德布罗意　　动量 四、1.(1)汤姆孙　(2)卢瑟福　(3)正电荷　质量 2.(1)原子结构　光谱分析 (2)①量子化　n2r1　量子化　-13.6 eV　稳定状态 【质疑辨析】 提示:(1)×。黑体不反射电磁波,但是可以向外辐射电磁波。 (2)×。能否发生光电效应,取决于入射光的频率,而不是亮度。 (3)√。 (4)×。注意区分是“一个”还是“一群” (5)×。衍射是波动性的特征。 (6)×。基态能量为-13.6 eV,若被电离,能量不够,若跃迁到其他能级,无法满足能极差严格等于11 eV。 (7)√。 (8)√。 第2讲　原子核 一、1.(1)贝克勒尔　原子核　2.(1)α粒子　(2Hee　光子　3.(1)半数　(2)自身　无关 二、2.(1)①质子　中子　②中子　质子 (2)①卢瑟福　②查德威克　③居里夫妇 三、1.放出　吸收　核子数　牢固　稳定　2.差值 3.(1)E=mc2　(2)减小　释放　ΔE=Δmc2　吸收 ΔE=Δmc2 【质疑辨析】 提示:(1)√。 (2)×。β衰变的实质为原子核中的一个中子变成一个质子。 (3)×。核力是原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用力,也叫强相互作用。 (4)×。半衰期的大小仅仅由原子自身结构决定,和它所处的物理、化学环境无关,与它是单质还是化合物存在也无关。 (5)√。 (6)√。 (7)√。 (8)√。 学科网（北京）股份有限公司 $