物理選修3-4、3-5記憶知識(shí)點(diǎn)

物理選修3-4、3-5記憶知識(shí)點(diǎn)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:選修3-4、選修3-5知識(shí)點(diǎn)歸納一、物理學(xué)史1、伽利略：意大利的著名物理學(xué)家；伽利略時(shí)代的儀器、設(shè)備十分簡陋，技術(shù)也比較落后，但伽利略巧妙地運(yùn)用科學(xué)的推理，給出了勻變速運(yùn)動(dòng)的定義，導(dǎo)出s正比于t。并給以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；推斷并檢驗(yàn)得出，無論物體輕重如何，其自由下落的快慢是相同的；通過斜面實(shí)驗(yàn)，推斷出物體如不受外力作用將維持勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。后由牛頓歸納成慣性定律。伽利略的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一。2、牛頓：英國物理學(xué)家；動(dòng)力學(xué)的奠基人，他總結(jié)和發(fā)展了前人的發(fā)現(xiàn)，得出牛頓定律及萬有引力定律，奠定了以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)。3、開普勒：丹麥天文學(xué)褰；發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的開普勒三定律奠定了萬有引力定律的基礎(chǔ)。4、卡文迪許：英國物理學(xué)家；巧妙的利用扭秤裝置測出了萬有引力常量。5、庫侖：法國科學(xué)家；巧妙的利用“庫侖扭秤”研究電荷之間的作用，發(fā)現(xiàn)了“庫侖定律”。6、密立根：美國科學(xué)家；利用帶電油滴在豎直電場中的平衡，得到了基本電荷e。7、奧斯特：丹麥科學(xué)察；通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場。8、安培：法國科學(xué)家；提出了著名的分子電流假說。9、法拉第：英國科學(xué)家；發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，親手制成了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，提出了電磁場及磁感線、電場線的概念。10、麥克斯韋：英國科學(xué)家；總結(jié)前人研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場理論。11、赫茲：德國科學(xué)寨；在麥克斯韋預(yù)言電磁波存在后二十多年，第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，測得電磁波傳播速度等于光速，證實(shí)了光是一種電磁波。12、托馬斯·楊：英國物理學(xué)寨；首先巧妙而簡單的解決了相干光源問題，成功地觀察到光的干涉現(xiàn)象。(雙孔或雙縫干涉)13、倫琴：德國物理學(xué)家；繼英國物理學(xué)家赫謝耳發(fā)現(xiàn)紅外線，德國物理學(xué)察里特發(fā)現(xiàn)紫外線后，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)高速電子打在管壁上，管壁能發(fā)射出x射線一倫琴射線。14、愛因斯坦：德籍猶太人，后加入美國籍，20世紀(jì)最偉大的科學(xué)寨，他提出了“光子”理論及光電效應(yīng)方程，建立了狹義相對(duì)論及廣義相對(duì)論。提出了“質(zhì)能方程”。15、德布羅意：法國物理學(xué)家；提出一切微觀粒子都有波粒二象性；提出物質(zhì)波概念，任何一種運(yùn)動(dòng)的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng)。16、英國物理學(xué)家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象17、德國物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界；受其啟發(fā)愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。18、美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對(duì)X射線的散射時(shí)——康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性。（說明動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律同時(shí)適用于微觀粒子）二、電磁場和電磁波1.1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，1887年由赫茲證實(shí)。2.麥克斯韋的電磁場理論（1）變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.（2）隨時(shí)間均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定電場.隨時(shí)間不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場.隨時(shí)間均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場，隨時(shí)間不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場.（3）變化的電場和變化的磁場總是相互關(guān)系著，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場.3.電磁波（1）周期性變化的電場和磁場總是互相轉(zhuǎn)化，互相激勵(lì)，交替產(chǎn)生，由發(fā)生區(qū)域向周圍空間傳播，形成電磁波.（2）電磁波是橫波（3）電磁波可以在真空中傳播，電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)，頻率不變、波速和波長均發(fā)生變化，電磁波傳播速度v等于波長λ和頻率f的乘積，即，任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于真空中的光速c=3.00×108m/s.三、光的反射和折射1.光的折射--光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面上將發(fā)生光的傳播方向改變的現(xiàn)象叫光的折射.在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.

★2.折射率---光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的折射率，折射率用n表示，即

；某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即，因，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1.兩種介質(zhì)相比較，n較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，n較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì).★3.全反射和臨界角（1）全反射的條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，或光從介質(zhì)射入真空（或空氣）.②入射角大于或等于臨界角（2）臨界角:折射角等于90°時(shí)的入射角叫臨界角，用C表示4.光的色散：白光通過三棱鏡后，出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的光束。由圖3可看出：紫光折射率最大，紅光的最小。由得：注：各種色光在真空中的傳播速度都相同，即c＝3×108m5.全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當(dāng)?shù)娜肷潼c(diǎn)，可以使入射光線經(jīng)過全反射棱鏡的作用在射出后偏轉(zhuǎn)90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特別注意兩種用法中光線在哪個(gè)表面發(fā)生全反射。6.平行玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當(dāng)光線從上表面入射，從下表面射出時(shí)，其特點(diǎn)是：⑴射出光線和入射光線平行；⑵各種色光在第一次入射后就發(fā)生色散；⑶射出光線的側(cè)移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關(guān)；⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。7.視深與實(shí)深：①從空氣看向透明介質(zhì)（如水、玻璃）時(shí)：②從透明介質(zhì)（如水、玻璃）看向空氣時(shí)：四、光的波動(dòng)性和微粒性1.光本性學(xué)說的發(fā)展簡史

（1）牛頓的微粒說:認(rèn)為光是高速粒子流.它能解釋光的直進(jìn)現(xiàn)象，光的反射現(xiàn)象.（2）惠更斯波動(dòng)說:認(rèn)為光是某種振動(dòng)，以波的形式向周圍傳播.能解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象.2.光的干涉（1）光的干涉的條件是：有兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源，即相干波源。（相干波源的頻率必須相同）。形成相干波源的方法有兩種：⑴利用激光（因?yàn)榧す獍l(fā)出的是單色性極好的光）。（2）干涉區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的亮、暗紋⑴亮紋：屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍，即（n=0，1，2，……）⑵暗紋：屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍，即（n=0，1，2，……）相鄰亮紋（暗紋）間的距離。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于白光內(nèi)各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現(xiàn)彩色條紋。薄膜干涉的應(yīng)用：肥皂膜、檢驗(yàn)平面、增透膜3.光的衍射----光通過很小的孔、縫或障礙物時(shí)，會(huì)在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。⑵發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。（當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時(shí)，有明顯衍射現(xiàn)象。）⑶在發(fā)生明顯衍射的條件下當(dāng)窄縫變窄時(shí)亮斑的范圍變大條紋間距離變大，而亮度變暗?，F(xiàn)象：圖：單縫衍射；圖：小孔衍射；圖：泊松亮斑4.光的偏振現(xiàn)象：通過偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波。5.光的電磁說⑴光是電磁波（麥克斯韋預(yù)言、赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了正確性。）⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個(gè)波段間都有重疊。各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理分別是：無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；倫琴射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種類產(chǎn)生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光、殺菌、合成VD2X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強(qiáng)人體透視、金屬探傷★6、光電效應(yīng)⑴在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)。（右圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來不帶電的驗(yàn)電器帶正電。）⑵光電效應(yīng)的規(guī)律。①各種金屬都存在極限頻率ν0，只有ν≥ν0才能發(fā)生光電效應(yīng)；②瞬時(shí)性（光電子的產(chǎn)生不超過10-9s）。⑶愛因斯坦的光子說：光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：⑷愛因斯坦光電效應(yīng)方程：;Ek是光電子的最大初動(dòng)能；W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。）7、光的波粒二象性（1）光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振表明光是一種波；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實(shí)表明光是一種粒子；因此現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為：光具有波粒二象性。（2）正確理解波粒二象性-----波粒二象性中所說的波是一種概率波，對(duì)大量光子才有意義。波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。五、原子物理1.1897年湯姆生（英）發(fā)現(xiàn)了電子，提出原子的棗糕模型，揭開了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕。（誰發(fā)現(xiàn)了陰極射線）

1917年密立根測定電子的電量2.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型（行星式模型）氫原子的能級(jí)圖nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E3α氫原子的能級(jí)圖nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E32.⑴玻爾的三條假設(shè)（量子化）①軌道量子化=0.53×10-10m②能量量子化：=-13.6eV③原子在兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收光子的能量⑵從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子；從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加熱的方法，使分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量）。原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級(jí)到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。（如在基態(tài)，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動(dòng)能）。3.天然放射現(xiàn)象:法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象----天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。下表為各種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)電離性貫穿性α射線氦核4+20.1最強(qiáng)最弱，紙能擋住β射線電子1/1840-10.99較強(qiáng)較強(qiáng)，穿幾mm鋁板γ射線光子001最弱最強(qiáng)，穿幾cm鉛版4.核反應(yīng)①核反應(yīng)類型⑴衰變：α衰變：（核內(nèi)）β衰變：（核內(nèi)）γ衰變（伴隨著α衰變、β衰變產(chǎn)生）：原子核處于較高能級(jí)，輻射光子后躍遷到低能級(jí)。⑵人工轉(zhuǎn)變：（盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)）（查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)）⑶重核的裂變：在一定條件下（超過臨界體積），裂變反應(yīng)會(huì)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。⑷輕核的聚變：（需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應(yīng)）所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）②半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫半衰期。（對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律）計(jì)算式為：N表示核的個(gè)數(shù)，此式也可以演變成式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量。以上各式左邊的量都表示時(shí)間t后的剩余量。半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。③放射性同位素的應(yīng)用⑴利用其射線：α射線電離性強(qiáng)，用于使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強(qiáng)，可用于金屬探傷，也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程。⑵作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。⑶進(jìn)行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理?？芍瞥筛鞣N形狀，強(qiáng)度容易控制）。5.核能（1）核能------核反應(yīng)中放出的能叫核能。（2）質(zhì)量虧損---核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)