高考物理知識歸納（七）
熱、光、核物理、振動和波
1、光學：美國邁克耳遜用旋轉稜鏡法較準確的測出了光速，
反射定律(物像關於鏡面對稱)；由偏折程度直接判斷各色光的n
折射定律
光學中的乙個現象一串結論
結論：(1)折射率n、；
(2)全反射的臨界角c；
(3)同一介質中的傳播速率v；
(4)在平行玻璃塊的側移△x
(5)光的頻率γ,頻率大,粒子性明顯.；
(6)光子的能量e=hγ則光子的能量越大。越容易產生光電效應現象
(7)在真空中光的波長λ,波長大波動性顯著；
(8)在相同的情況下，雙縫干涉條紋間距x越來越窄
(9)在相同的情況下，衍射現象越來越不明顯
全反射的條件：光密到光疏；入射角等於或大於臨界角
全反射現象：讓一束光沿半圓形玻璃磚的半徑射到直邊上,可以看到一部分光線從玻璃直邊上折射到空氣中,一部分光線反射回玻璃磚內.逐漸增大光的入射角,將會看到折射光線遠離法線,且越來越弱.
反射光越來越強,當入射角增大到某一角度c臨時,折射角達到900,即是折射光線完全消失,只剩下反射回玻璃中的光線.這種現象叫全反射現象.折射角變為900時的入射角叫臨界角
應用:光纖通訊(玻璃sio2) 內窺鏡海市蜃樓沙膜蜃景炎熱夏天柏油路面上的蜃景
水中或玻璃中的氣泡看起來很亮.
理解：同種材料對不同色光折射率不同；同一色光在不同介質中折射率不同。
幾個結論：1緊靠點光源向對面牆平拋的物體，在對面牆上的影子的運動是勻速運動。
2、兩相互正交的平面鏡構成反射器,任何方向射入某一鏡面的光線經兩次反射後一定與原入射方向平行反向。
3、光線由真空射入折射率為n的介質時，如果入射角θ滿足tgθ=n，則反射光線和折射光線一定垂直。
4、由水面上看水下光源時，視深；若由水面下看水上物體時，視高。
5、光線以入射角i斜射入一塊兩面平行的折射率為n、厚度為h的玻璃磚後，出射光線仍與入射光線平行，但存在側移量△ 兩反射光間距
雙縫干涉: 條件f相同，相位差恆定(即是兩光的振動步調完全一致) 當其反相時又如何?
亮條紋位置: δs＝nλ； 暗條紋位置:（n＝0,1,2,3,、、、）；
條紋間距 ：☆高☆考♂資♀源網
(δs :路程差(光程差)；d兩條狹縫間的距離；l：擋板與屏間的距離) 測出n條亮條紋間的距離a
薄膜干涉:由膜的前後兩表面反射的兩列光疊加，例項：肥皂膜、空氣膜、油膜、牛頓環、光器件增透膜
(厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4)
衍射:現象,條件單縫圓孔柏松亮斑(來歷) 任何物體都能使光發生衍射致使輪廓模糊
三種圓環區別：單孔衍射(泊松亮斑) 中間明而亮,周圍對稱排列亮度減弱,條紋寬變窄的條紋
空氣膜干涉環間隔間距等亮度的干涉條紋
牛頓環內疏外密的干涉條紋
干涉、衍射、都卜勒效應(太陽光譜紅移宇宙在膨脹)、偏振都是波的特有現象,證明光具有波動性；衍射表明了光的直線傳播只有一種近似規律；說明任何物理規律都受一定的條件限制的.
（1）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。
⑶紅外線、紫外線、x射線的主要性質及其應用舉例。
⑷實驗證明：物體輻射出的電磁波中輻射最強的波長λm和物體溫度t之間滿足關係λm t = b（b為常數）。可見高溫物體輻射出的電磁波頻率較高。
在宇宙學中，可根據接收恆星發出的光的頻率，分析其表面溫度。
(2)光五種學說：原始微粒說(牛頓),波動學說(惠更斯),電磁學說(麥克斯韋),
光子說(愛因斯坦),波粒兩相性學說(德布羅意波)概率波
各種電磁波產生的機理,特性和應用,光的偏振現象說明光波是橫波,也證明光的波動性.
雷射的產生特點應用(單色性,方向性好,亮度高,相干性好)
光電效應實驗裝置,現象,所得出的規律(四)愛因斯坦提出光子學說的背景
愛因斯坦光電效應方程：mvm2/2＝hf－w0乙個光子的能量e＝hf (決定了能否發生光電效應)
(3)光電效應規律:實驗裝置、現象、總結出四個規律
任何一種金屬都有乙個極限頻率，入射光的頻率必須大於這個極限頻率，才能產生光電效應；低於這個極限頻率的光不能產生光電效應。
光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大。
入射光照到金屬上時，光子的發射幾乎是瞬時的，一般不超過10-9s
當入射光的頻率大於極限頻率時，光電流強度與入射光強度成正比。
(4)康普頓效應(石墨中的電子對x射線的散射現象)這兩個實驗都證明光具粒子性光波粒二象性:
?情況體現波動性(大量光子,轉播時,λ大),
?粒子性光波是概率波(物質波) 任何運動物體都有λ與之對應(這種波稱為德布羅意波)
2、原子、原子核知識歸類
整個知識體系，可歸結為：兩模型(原子的核式結構模型、波爾原子模型)；六子(電子、質子、中子、正電子、粒子、光子)；四變(衰變、人工轉變、裂變、聚變)；兩方程(核反應方程、質能方程)。
4條守恆定律(電荷數守恆、質量數守恆、能量守恆、動量守恆)貫串全章。
1.湯姆生模型(棗糕模型) 湯姆生發現電子，使人們認識到原子有複雜結構。從而開啟原子的大門.
2.盧瑟福的核式結構模型（行星式模型）盧瑟福α粒子散射實驗裝置,現象,從而總結出核式結構學說
α粒子散射實驗是用α粒子轟擊金箔，實驗現象：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。k+s_5*u
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。
而核式結構又與經典的電磁理論發生矛盾原子是否穩定,其發出的光譜是否連續
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)玻爾補充三條假設
定態--原子只能處於一系列不連續的能量狀態(稱為定態),電子雖然繞核運轉,但不會向外輻射能量. 。(本假設是針對原子穩定性提出的)
躍遷--原子從一種定態躍遷到另一種定態,要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態的能量差決定)
(本假設針對線狀譜提出)
能量和軌道量子化----定態不連續,能量和軌道也不連續;(即原子的不同能量狀態跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應,原子的定態是不連續的,因此電子的可能軌道分布也是不連續的)
針對原子核式模型提出，是能級假設的補充)
光子的發射與吸收(特別注意躍遷條件):原子發生定態躍遷時,要輻射(吸收)一定頻率的光子:hf＝e初-e末
①軌道量子化rn=n2r1 r1=0.53×10-10m ②能量量子化： e1=-13.6ev
③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=em-en
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。
氫原子的激發態和基態的能量(最小)與核外電子軌道半徑間的關係是:en=e1/n2，rn=n2r1，
其中e1=－13.6ev, r1=5.3×10－10m,
(大量)處於n激發態原子躍遷到基態時的所有輻射方式共有=n (n－1)/2種
e51=13.06 e41=12.75 e31=12.09 e21=10.2； (有規律可依)
e52=2.86 e42=2.55 e32=1.89； e53=0.97 e43=0.66； e54=0.31
氫原子在n能級的動能、勢能，總能量的關係是：ep=－2ek，e=ek+ep=－ek。(類似於衛星模型)
由高能級到低能級時，動能增加，勢能降低，且勢能的降低量是動能增加量的2倍，故總能量(負值)降低。
量子數天然放射現象
1.天然放射現象的發現，使人們認識到原子核也有複雜結構。
核變化從貝克勒耳發現天然放射現象開始衰變(用電磁場研究)：
2.各種放射線的性質比較
三種射線在勻強磁場、勻強電場、正交電場和磁場中的偏轉情況比較：
四種核反應型別(衰變,人工核轉變,重核裂變,輕核驟變)
⑴衰變： α衰變： (實質：核內)α衰變形成外切(同方向旋)，
衰變： (實質：核內的中子轉變成了質子和中子)β衰變形成內切(相反方向旋)，且大圓為α、β粒子徑跡。
衰變：（核內）
衰變：原子核處於較高能級，輻射光子後躍遷到低能級。
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