高考物理二輪復(fù)習(xí)：《核物理》高考必考知識點的整體分析

高中物理《核物理》高考必考知識點

的整體分析

高中物理中的《核物理》部分知識點多，內(nèi)容比較繁瑣，目前相關(guān)資料對其考點的

歸納與總結(jié)只是單獨自各個考點本身著手，并沒有一個自教材整體的高度來綜合分析。本

文力圖將核物理學(xué)自三個方面加以分析描述，使教材中的各個知識點連成線，便于高三學(xué)

生在短時間內(nèi)熟練的掌握各個知識點。

§1研究光本質(zhì)

一、光譜：

按“紅外線、紅橙黃綠藍(lán)靛紫、紫外線、x射線、Y射線”排列順序滿足“三大四小一不變”。

二、熱輻射：

1、一般物體的輻射包括熱輻射和反射兩種，則一般物體輻射輻射電磁波的情況除與溫度

有關(guān)外，還與物體的材料種類及表面狀況有關(guān)；

2、熱輻射的強度隨波長的分布情況只與溫度有關(guān)，而黑體輻射僅是單純的熱輻射，無反

射，黑體的輻射規(guī)律反映J'熱輻射的規(guī)律，則黑體輻射的強度隨波長的分布情況亦只與溫度

有關(guān)；

3、黑體輻射規(guī)律：

①隨溫度升高，各種波長的輻射強度均增加；

②隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動；

③以圖像展示規(guī)律：如右圖

4、黑體是不是一定是黑色的？

三、能量子：

普朗克為解釋黑體幅射的規(guī)律首次提出，開創(chuàng)了物理學(xué)量子化的新紀(jì)元;

四、光電效應(yīng)

1、首次發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象的是赫茲；

2、現(xiàn)象：

①存在飽和電流（由光照強度決定）

②存在遏止電壓（截止電壓）和截止頻率（極限頻率）與極限波長

③存在瞬時性

3、截止頻率、極限波長與逸出功均由金屬材料本身決定；

4、愛因斯坦光電效應(yīng)方程：

叫=^max=hv-W0=hv-hvQ

ztZo

*注意&皿---力與Uo-----v圖像的點線的物理意義

5、密立根通過實驗?zāi)钭C了光電效應(yīng)方程的正確性；

6、光電效應(yīng)與康普頓效應(yīng)說明了光具有粒子性，光電效應(yīng)表明光具有能量，康普頓效應(yīng)

表明光即具有能量，乂具有動量。=小3

五、德布羅意波一實物粒子亦具有波動性--物質(zhì)波-----k=h/p

六、波粒二象性

I、光既是一種波，乂是一種粒子，具有波粒二象性；

2、光波是一種概率波：

①光的波動性不是光子間的相互作用引起，而是光子自身的固有性質(zhì)；

②大量光子表現(xiàn)出波動性，少量光子表現(xiàn)出粒子性；

③在干涉圖樣中的暗條紋處仍有光子到達(dá)，只不過數(shù)量太少，不能引起視覺。

§2研究原子

一、英國湯姆孫由陰極射線在電場與磁場中的偏轉(zhuǎn)分析，發(fā)現(xiàn)了電子，并測出了電子的比荷;

電子的電荷量是密立根通過“油滴實驗”測出的。

二、原子構(gòu)成：

1、電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可再分（不能說是原子核）；

2、發(fā)現(xiàn)電子后的湯姆孫提出了“棗糕模型”或“西瓜模型”；

3、盧瑟福a粒子散射實驗：

I、現(xiàn)象：

A、絕大多數(shù)a粒子沿原方向穿過

B、少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)

C、極個別a粒子幾乎反彈回來

D、a粒子散射圖：如圖所示

【I、盧瑟福提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)模型”--全部正電荷與幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi);

in、原子的“核式結(jié)構(gòu)模型”無法解樣原子的穩(wěn)定性與原子光譜的分立、不連續(xù)性。

4、波爾理論：

①軌道假設(shè)：

niv~

A、電子軌道不連續(xù)：—=——（可等效為微觀的天體運動）

r~r

B、電子處在某一軌道上時原子穩(wěn)定，不向外輻射能量

C、電子處在某一軌道上有動能與勢能（對比天體）

②定態(tài)假設(shè)：

A、定態(tài)、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、能級（為負(fù)值，“―”號表示大?。?/p>

B、電離：若能級為En，則電離能為￡

③躍遷假設(shè)：（能量守恒）

I兩定態(tài)間躍遷：

AN光子式：hv=Em-En

B、實物粒子式：EkRE”「E”

II、電離：

A、若定態(tài)量子數(shù)為〃，能級為En,則電離能為-曷

B、光子式：hv>—En

C、實物粒子式：EkR—E”

III、躍遷光子種類計算：

A、在所有定態(tài)中，基態(tài)的能級最小，亦最穩(wěn)定，當(dāng)原子處于某一高能級時，將經(jīng)過一次或

多次跣遷最終問到基態(tài)

B、當(dāng)某一個原子處在第n個定態(tài)發(fā)生躍遷放出光子種類最多為n-\種

C、當(dāng)某一群原子處在第n個定態(tài)發(fā)生躍遷放出光子種類最多〃（〃一1）/2種

5、波爾理論只對氫原子成立，不足之處在于保留了經(jīng)典粒子觀念，如軌道，實際上電子位

置沒有確定的值，可用疏密不同的點子描述各點出現(xiàn)的概率……電子云，波爾的軌道只是電

子出現(xiàn)概率較大的位置。

§3研究原子核

一、放射性現(xiàn)象

1、物理學(xué)史：

①法國!J］克勒爾首次發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象------鈾：

②居里夫人首次提出“放射性”一詞，發(fā)現(xiàn)針和鐳；

③約里奧?居里夫婦（小居里夫婦）首次發(fā)現(xiàn)人工放射現(xiàn)象。

2、放射性特點：

①放射性元素的原子序數(shù)一般283

②三種射線：

A、如何分離？B、本質(zhì)是什么？C、速度關(guān)系？D、電離能力強弱？E、貫穿本領(lǐng)強弱？

③與物理性質(zhì)無關(guān)（即不受溫度與壓強的影響），亦與化學(xué)性質(zhì)無關(guān)（即無論單質(zhì)還是化合

物均存在，亦即與核外電子無關(guān)）；

④是原子核的性質(zhì)，不是原子的性質(zhì)，說明原子核可以再分。

⑤衰變：

A、0衰變本質(zhì)是核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子與一個電子，電子自核內(nèi)被拋射出去，引起

的原因是弱相互作用；

B、a衰變本質(zhì)是核內(nèi)2個質(zhì)子與2個中子緊密結(jié)合在一起被拋射出去；

C、丫射線伴隨上述兩種衰變產(chǎn)生；

D、每一次衰變只能發(fā)出兩種射線。

E、半衰期是一種統(tǒng)計規(guī)律，只對大量原子核成立，若是具體幾個原子核不存在這種規(guī)律，

半衰期應(yīng)是原子核的規(guī)律，不是原子的規(guī)律。注意半衰期的計算。

二、質(zhì)子與中子的發(fā)現(xiàn)：

1、盧瑟福首次發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，首次實現(xiàn)人工核轉(zhuǎn)變，預(yù)測并命名了中子；

2、查德威克通過實驗首次發(fā)現(xiàn)了中子。

三、核反應(yīng)：

1、分類：衰變（a衰變、p衰變）、重核裂變、輕核聚變（又叫熱核反應(yīng)）、人工核轉(zhuǎn)變

2、規(guī)律：

①必須用單箭頭一＞

②遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、動量守恒、能量守恒

四、愛因斯坦質(zhì)能方程：

1、表達(dá)式：石=〃%2其中，石是質(zhì)量為〃?的物體所具有，所蘊含的能量，還沒有開發(fā)出來。

2、表明：

①物體所具有的能量與它的質(zhì)量之間存在著簡單的正比例關(guān)系：

②當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損時，伴隨著能量的釋放：△后△機,其中，△￡?是已經(jīng)釋放出的,

已經(jīng)開發(fā)出的能量------核能的計算式。

3、理解：

①核反應(yīng)中，任然遵守質(zhì)量守恒與能最守恒；

②質(zhì)量與能量是物質(zhì)的兩種不同屬性，將這兩種屬性建立了一種簡單的正比數(shù)

值關(guān)系，只表明質(zhì)量為〃?的物質(zhì)所盆含的能量為〃?C2,但不能說這兩者發(fā)生相互轉(zhuǎn)

化；

③質(zhì)量虧損并不是說這部分質(zhì)量消失，也不能說這部分質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟苁?，而是虧損的

質(zhì)量以能量的形式被輻射出去；

④物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運動質(zhì)量，我們通常說的質(zhì)量指靜止質(zhì)量，質(zhì)量虧損指

靜止質(zhì)量的減小，但靜止質(zhì)量與運動質(zhì)量的總和仍然保持不變，即仍然遵循質(zhì)量守

恒。質(zhì)量虧損中減小的質(zhì)量△〃?以能量的形式被輻射出去，不能說轉(zhuǎn)化成能量，而

是轉(zhuǎn)化為和輻射出去的能量相對應(yīng)的運動質(zhì)量。

4、結(jié)合能：

①定義：自由分散的核子結(jié)合成原子核時放出的能量或?qū)⒃雍朔纸鉃閱蝹€自由分散

的核子時所需吸收的能量；

②由定義可知：

A、單個自由分散的核子的總質(zhì)量大于由它們結(jié)合組成的原子核的質(zhì)最；

B、結(jié)合能是指已經(jīng)開發(fā)出的能量，不能說是核子結(jié)合成的原子核所具有的能量；

C、核子數(shù)越多，結(jié)合能越大，實際有意義的不是結(jié)合能，而是結(jié)合能與構(gòu)成原子

核的核子數(shù)的比值一比結(jié)合能。

5、比結(jié)合能（平均結(jié)合能）：

①定義：原子核的結(jié)合能與構(gòu)成原子核的核子數(shù)目的比值；

②由定義可知：

A、比結(jié)合能亦指已經(jīng)開發(fā)出的能量4E；