高中物理第三冊高考知識點歸納

2021-03-04 07:17:46 字數 4709 閱讀 1659

考點一、幾何光學

1.折射定律(折射光路也是可逆的)

折射定律的各種表達形式: (θ1為入、折射角中的較大者,c為臨界角)

2.各種色光性質比較(兩率相同,其他相反)

可見光中,紅光的折射率n最小,頻率ν最小,在同種介質中(除真空外)傳播速度v最大,波長λ最大,從同種介質射向真空時發生全反射的臨界角c最大,以相同入射角在介質間發生折射時的偏折角最小(注意區分偏折角和折射角)。

3.光導纖維

全反射的乙個重要應用就是用於光導纖維(簡稱光纖).光纖有內、外兩層材料,其中內層是光密介質,外層是光疏介質. 光在光纖中傳播時,每次射到內、外兩層材料的介面,都要求入射角大於臨界角,從而發生全反射.

這樣使從乙個端麵入射的光,經過多次全反射能夠從另乙個端麵射出.

例題:(2023年)1.一束複色光由空氣射向玻璃,發生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖所示。設玻璃對a、b的折射率分別為na和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb,則

a.na>nb

b.nac.va>vb

d.va(2023年高考)2.一束單色光斜射到厚平板玻璃的乙個表面上,經兩次折射後從玻璃板

另乙個表面射出,出射光線相對於入射光線側移了一段距離。在下列情況下,出射光

線側移距離最大的是

a.紅光以的入射角入射b.紅光以的入射角入射

c.紫光以的入射角入射d.紫光以的入射角入射

(2023年)3. 一玻璃磚橫截面如圖所示,其中abc為直角三角形(ac邊末畫出),ab為

直角邊abc=45°;adc為一圓弧,其圓心在bc邊的中點。此玻璃的折射率為1.5。p

為一貼近玻璃磚放置的、與ab垂直的光屏。若一束寬度與ab邊長度相等的平行光從ab

邊垂直射入玻璃磚,則

a. 從bc邊折射出束寬度與bc邊長度相等的平行光

b. 屏上有一亮區,其寬度小於ab邊的長度

c. 屏上有一亮區,其寬度等於ac邊的長度

d. 當屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時,屏上亮區先逐漸變小然後逐漸變大

(2023年)4、頻率不同的兩束單色光1和2 以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板後,其光路如右圖所示,下列說法正確的是

a.單色光1的波長小於單色光2的波長

b.在玻璃中單色光1的傳播速度大於單色光2 的傳播速度

c.單色光1通過玻璃板所需的時間小於單色光2通過玻璃板所需的時間

d.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小於單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角

(2023年)5.雨後太陽光入射到水滴中發生色散而形成彩虹。設水滴是球形的,圖中的

圓代表水滴過球心的截面,入射光線在過此截面的平面內,a、b、c、d代表四條不同顏

色的出射光線,則它們可能依次是

a.紫光、黃光、藍光和紅光

b. 紫光、藍光、黃光和紅光

c.紅光、藍光、黃光和紫光

d. 紅光、黃光、藍光和紫光

二、波動光學

1.光的干涉

光的干涉的條件是有兩個振動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)。

2.干涉區域內產生的亮、暗紋

⑴亮紋:屏上某點到雙縫的波程差等於波長的整數倍,即r2-r1= nλ(n=0,1,2,……)

⑵暗紋:屏上某點到雙縫的波程差等於半波長的奇數倍,即r2-r1=(n=0,1,2,……)

在其它條件相同時,波長越長的光,條紋間距越大。用白光作雙縫干涉實驗時,由於白光內各種色光的波長不同,干涉條紋間距不同,所以屏的**是白色亮紋,兩邊出現彩色條紋。

(3)條紋中心間距:△x=l/d.λ

3.衍射

注意關於衍射的表述一定要準確。(區分能否發生衍射和能否發生明顯衍射)

⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射,但往往因不明顯,而觀察不到.

⑵發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。(當障礙物或孔的尺寸小於0.5mm時,有明顯衍射現象。)

⑶在發生明顯衍射的條件下,當窄縫變窄時,亮斑的範圍變大,條紋間距離變大,而亮度變暗。

要記住托馬斯·楊這個人名

4.光的電磁說

⑴麥克斯韋根據電磁波與光在真空中的傳播速度相同,提出光在本質上是一種電磁波——這就是光的電磁說,赫茲用實驗證明了光的電磁說的正確性。

⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為:無線電波、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,相鄰兩個波段間都有重疊。

各種電磁波的產生機理分別是:無線電波是振盪電路中自由電子的週期性運動產生的;紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的;倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的;γ射線是原子核受到激發後產生的。

⑶紅外線、紫外線、x射線的主要性質及其應用舉例。

(4)可見光頻率範圍是3.9×1014~7.5×1014hz,波長範圍是400 nm -770nm。

5.光電效應

⑴在光的照射下物體發射電子的現象叫光電效應.(右圖裝置中,用弧光燈照射鋅版,有電子從鋅版表面飛出, 使原來不帶電的驗電器帶正電。)

⑵光電效應的規律: ①各種金屬都存在極限頻率v0,只有ν> ν0才能發生光電效應;②瞬時性(光電子的產生不超過10-9s)。

⑶愛因斯坦的光子說。光是不連續的,是乙份乙份的,每乙份叫做乙個光子,光子的能量e跟光的頻率ν成正比:e=hν

注意:① v是電磁波或光波的頻率,不是波速; 機械波頻率一般用f表示

②波速、波長、頻率的關係與機械波相同:

6.光的波粒二象性

1.光的波粒二象性

干涉、衍射以無可辯駁的事實表明光是一種波;光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子;因此現代物理學認為: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,是指其不連續性,是乙份能量。

⑴個別光子的作用效果往往表現為粒子性;大量光子的作用效果往往表現為波動性。

⑵頻率大的光子容易表現出粒子性;頻率小的光子容易表現出波動性。(波長相反)

7.物質波(德布羅意波)

由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運動著的物體上去,得出物質波(德布羅意波)的概念:任何乙個運動著的物體都有一種波與它對應,該波的波長λ=。( p為光子的動量)

例題:(2023年)1、如圖,p是一偏振片,p的振動方向(用帶有箭頭的實線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中,哪幾種照射p時能在p的另一側觀察到透射光?

a 太陽光

b 沿豎直方向振動的光`

c 沿水平方向振動的光

d 沿與豎直方向成45°角振動的光

(2023年)2、氫原子在某三個相鄰能級之間躍遷時,可發生三種不同波長的輻射光。已知其中的兩個波長分別為λ1和λ2,且λ1和λ2,則另乙個波長可能是

a λ1+λ2 b λ1-λ2 c d

(2023年)3.已知能使某金屬產生光電效應的極限頻率為υ0.

a 當用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時,一定能產生光電子

b 當用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時,所產生的光電子的最大初動能為hυ0

c 當照射光的頻率υ大於υ0時,若υ增大,則逸出功增大

d 當照射光的頻率υ大於υ0時,若υ增大一倍,則光電子的最大初動能也增大一倍

三、原子物理學

(一)原子模型

1.湯姆生模型(棗糕模型). 湯姆生發現了電子,使人們認識到原子有複雜結構。

2.盧瑟福的核式結構模型(行星式模型)

α粒子散射實驗是用α粒子轟擊金箔,結果是絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進,但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中在乙個很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實驗提出:在原子的中心有乙個很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核裡,帶負電的電子在核外空間運動。

由α粒子散射實驗的實驗資料還可以估算出原子核大小的數量級是10-15m。

3.玻爾模型(引入量子理論,量子化就是不連續性,整數n叫量子數。)

⑴玻爾的三條假設(量子化)

①軌道不連續;

②能量相應的能量不連續

③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=e大-e小

⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子;從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子,也可能是由於碰撞(用加熱的方法,使分子熱運動加劇,分子間的相互碰撞可以傳遞能量)。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任何頻率的光子。(如在基態,可以吸收e ≥13.

6ev的任何光子,所吸收的能量除用於電離外,都轉化為電離出去的電子的動能)。

⑶玻爾理論的侷限性。由於引進了量子理論(軌道量子化和能量量子化),玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規律。但由於它保留了過多的經典物理理論(牛頓第二定律、向心力、庫侖力等),所以在解釋其他原子的光譜上都遇到很大的困難。

(二)天然放射現象

1.天然放射現象

天然放射現象的發現,使人們認識到原子核也有複雜結構。

2.各種放射線的性質比較

三種射線在勻強磁場、勻強電場偏轉情況比較:

如⑴、⑵圖所示,在勻強磁場和勻強電場中都是β比α的偏轉大,γ不偏轉

(三)核反應

1.核反應型別

⑴衰變: α衰變:

β衰變:(核內)

γ衰變:原子核處於較高能級,輻射光子後躍遷到低能級。

⑵人工轉變:(盧瑟福發現質子的核反應)

(查德威克發現中子的核反應)

(人工製造放射性同位素)

⑶重核的裂變: 在一定條件下(超過臨界體積),裂變反應會連續不斷地進行下去,這就是鏈式反應。

⑷輕核的聚變:(需要幾百萬度高溫,所以又叫熱核反應)

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