物理全品选修 3-5 知识点整理

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第十七章 波粒二象性

1 能量量子化

我们周围的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。

什么是黑体？
某种能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况与什么有关？
温度、材料的种类、表面状况。

黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。

随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

判断：黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的。
错，不一定是黑的。

判断：如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体。
错，小孔是黑体。

为什么黑体不一定是黑的？
可以辐射可见光。

2 光的粒子性

光子和光电子有什么区别？
光子是组成光的一个个不可分割的能量子；光电子是光电效应中发射出来的电子。

饱和电流与什么有关？
光照强度。

遏止电压是什么？
使光电流减小到 0 的反向电压。

截止频率（或极限频率）是什么？
即使不施加反向电压也没有光电流时的最大入射光频率

光电效应持续的时间大约有多久？
s，具有瞬时性。

逸出功的大小由金属本身决定？

爱因斯坦光电效应方程是什么？

光的散射是指？
光在介质中与物质微粒相互作用，使光的传播发生改变的现象。

康普顿效应是？
在散射的光中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长更长的部分。

康普顿效应表明了光子具有动量。

康普顿效应是粒子说还是波动说？
粒子说。

当入射光频率大于极限频率时，对于一定颜色的光，入射光越强，则？
一定时间内发射的光电子数目越多。

判断：金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能发生光电效应。
错，不能积累。

怎么区分光电管的阴极和阳极？
发射电子的是阴极。

判断：光电效应是瞬时发生的，这与光的波动理论不矛盾。
错，因为波动理论中能量是可以积累的，而此处证明不能积累。

判断：所有金属都存在极限频率，这与光的波动理论不矛盾。
错，因为波动理论中能量是可以积累的，而此处证明不能积累。

判断：光电流随着入射光强度增大而增大，这与光的波动理论不矛盾。
对，因为同样在能量的角度考虑。

判断：入射光频率越大，光电子最大初动能越大，这与光的波动理论矛盾。
对，因为按照波动理论，波的频率不影响波的能量。

石墨对 X 射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为？
康普顿效应。

判断：入射光光强一定时，频率越大，单位时间内逸出的光电子数就越多。
错。

判断：康普顿效应证明光是概率波。
错。

每个光子都具有波粒二象性。
对。

3 粒子的波动性

能量 和动量 p 是描述物质的粒子性的重要物理量；波长 和频率 是描述物质的波动性的典型物理量，因此 和 揭示了光的波动性和粒子性的关系

德布罗意波是什么？
任何一个运动着的物体，都有一种波与它相对应，这种波叫物质波，也成为德布罗意波。注意，一定是实物粒子。

物质波是谁验证的？如何验证的？
戴维孙和汤姆孙，晶体电子束衍射。

个别光子作用效果表现出粒子性，大量光子作用效果表现出波动性。

光的频率越低，则波动性越显著。

光的频率越高，则粒子性越显著。

越容易发生干涉衍射现象，光的频率越低？

贯穿本领越强，光的频率越高？

光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性。

电子和质子速度相等时，谁的波长长？
电子。

电子和质子动能相等时，谁的波长长？
电子。

电子和质子动量相等时，谁的波长长？
相等。

甲电子的速度是乙电子的三倍，则甲电子的速度是乙电子的？
1/3

判断：光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的。
对。

判断：光表现出波动性时，就不具有粒子性了。
错。

判断：光的波粒二象性可以理解为：在某种场合下，光的波动性明显；在另外一种场合下，光的粒子性明显。
对。

判断：运动的微观粒子与光子一样，当他们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道。
对。

判断：波动性和粒子性在宏观现象中是矛盾的，对立的；但在微观高速运动的现象中是统一的。
对。

判断：物质波属于机械波。
错。

判断：核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道。
对。

判断：无线电波通常表现出波动性。
对。

判断：电子照射到金属晶体上能观察到波动性。
对。

电子显微镜利用的是电子的物质波波长比原子的尺寸大or小？
小。

电子显微镜中电子束运动的速度应很大or小？
大。

判断：要获得晶体的 X 射线衍射图样，X 射线波长要远小于原子的尺寸
错，X 射线的波长应该和原子尺寸相当。

宏观物体的波动性不易被观察到是因为他们的波长太短。

射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，这与波动性有关。
错。

4 概率波 5 不确定性关系

判断：经典粒子任意时刻都有确定的位置和速度，以及时空中的确定的轨道。
对。

经典的波具有时空的周期性。

光波是不是概率波？物质波呢？
都是。

判断：爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说。
错。

判断：在做双缝干涉实验时，发现 100 个光子中有 96 个通过双缝后打到了观察屏的 b 处，则 b 处是亮纹的可能性大，是暗纹的可能性小。
错，一定是亮纹。

判断：光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样。
错，光子是一种粒子，与宏观概念上的粒子和波有着本质上的不同。

在单缝衍射实验中，缝越宽，粒子位置的不确定量越大。

在单缝衍射实验中，缝越窄，粒子动量的不确定量越大。

与 的测量精度与测量仪器与测量方法是否完备是否有关？
无关。

不确定性关系是否适用于宏观粒子？
适用。

第十八章 原子结构

1 电子的发现

谁验证了阴极射线的实质？
汤姆孙。

谁测出了电子的比荷？
汤姆孙。

谁测出了电子电荷值？通过什么实验？
密里根，油滴实验。

赫兹认为阴极射线是什么？
电磁波。

判断：所有物质中都有电子。
对。

判断：阴极射线是稀薄气体导电时的辉光放电现象。
错，阴极射线在真空中。

阴极射线是由谁命名的？
德国物理学家戈德斯坦。

2 原子的核式结构模型

谁提出了枣糕模型？
汤姆孙。

谁提出了核式结构模型？
卢瑟福。

判断：卢瑟福意识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论。
错误。

卢瑟福的核式结构模型可以很好的解释原子的稳定性。
错误。

3 氢原子光谱

光谱可以分为发射光谱和吸收光谱，其中前者可以分为连续光谱和线状光谱。

线状光谱是怎样产生的？
稀薄气体发光形成。

稀薄气体发光形成的光谱是什么光谱？
线状光谱。

连续光谱是怎样产生的？
炽热的固体、液体和高压气体发光产生的。

炽热的固体、液体和高压气体发光产生的光谱是什么光谱？
连续光谱。

吸收光谱是怎样产生的？
炽热的白光通过温度较低的气体后形成的。

炽热的白光通过温度较低的气体后形成的光谱是什么光谱？
吸收光谱。

哪些光谱可以用作光谱分析？
线状光谱、吸收光谱。

线状光谱和连续光谱的特点？
前者由不连续的亮线组成；后者连续分布，一切波长的光都有。

太阳光谱是什么光谱？
吸收光谱。

光谱分析有什么用？
鉴别物质成分，发现新元素。

原子的光谱是连续谱还是线状谱？
线状谱。

判断：所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应。
正确。

4 玻尔的原子模型

定态和基态有什么区别？
定态指原子具有确定能量的稳定状态，基态指能量最低的状态。

一个处于 n = 4 的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能发出几种不同波长的光？
3 种。4->3->2->1

一群处于 n = 4 的激发态的氢原子向低能级跃迁时能发出几种不同波长的光？
6 种。

电子轨道半径增大，则电子绕核运动的的动能如何变化？
减小。

电子轨道半径减小，则电势能如何变化？
减小。

电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，原子的能量如何变化？
增大。

基态氢原子能否吸收 11eV 的光子？
不能。

基态氢原子能否吸收具有 11eV 动能的电子的能量？
可以。因为电子的能量可以只吸收一部分，而光子不可以。

第十九章 原子核

1 原子核的组成

谁第一个发现天然放射现象？
法国物理学家贝克勒尔

原子序数大于等于多少的元素一定可以自发发出射线？
83

原子序数小于 83 的元素可以自发发出射线吗？
有的可以（比如Tc）

简述 、、 射线的速度，贯穿本领，电离本领
0.1c 贯穿弱电离强
0.99c 贯穿电离都一般
c 贯穿强电离弱

2 放射性元素的衰变

判断：某原子半衰期是 x，10 个该原子 x 天后只剩 5 个？
错误。

判断：某原子半衰期是 x，10 克该原子 x 天后只剩 5 克？
正确。

3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护

射线能否用来测定通过轧棍后的薄膜厚度是否均匀？
不能。

简述 粒子在威尔逊云室中的径迹？
直而清晰
高速 又细又直
低速 又短又粗 弯曲
看不到

简述 粒子在气泡室中的径迹？
直而清晰
高速 又细又直
低速 又短又粗 弯曲
看不到

气泡室里装的是什么？
液态氢.

盖革米勒计数器只能用来计数，不能用来区分种类。

谁发现了质子？方程式？
卢瑟福。 粒子轰击

谁发现了中子？方程式？
查德威克。 粒子轰击

谁发现放射性同位素？方程式？
约里奥居里夫妇。 粒子轰击

谁发现了正电子？方程式？
约里奥居里夫妇。 转变为

5 核力与结合能

核力和库仑力谁更大？
核力

核力的作用范围？

核力的饱和性指？
每个核子只跟邻近的核子发生核力作用。

什么是引起 衰变的原因？
弱相互作用

长程力包括？
电磁力和万有引力

短程力包括？
强相互作用 弱相互作用

质子与质子 质子与中子 中子与中子的核力大小顺序？
相等

判断：质量亏损是质量转化成了能量
错，质量和能量没有转化关系，只能说一定的质量对应着一定的能量

6 核裂变

谁发现了核裂变？
德国物理学家哈恩与斯特拉斯曼

核裂变中的慢化剂常用？
石墨、重水或普通水。

核裂变中的控制棒常用？
镉。

核裂变中热循环介质常用？
水或液态钠。

核裂变中保护层常用？
水泥外壳。

核能发电有没有污染？
有。

控制棒的用途？
控制反应堆的功率。

冷却剂的作用是？
控制反应堆温度，输出热量。

7 核聚变 8 粒子和宇宙

判断：要使发生核聚变反应，必须克服核力做功。
错。

简述结合能 比结合能 平均质量图像
单调递增 先增后减 先减后增。

宇宙大爆炸后最早产生的粒子是？
夸克、轻子、胶子等。

判断：轻核裂变和重核聚变一定会放能。
正确。