物理选修3-5知识点总结
一、 动量守恒定律
1、 动量守恒定律条件: 系统所受总冲量为零(不受力、 所受外力矢量和为零或外力作用远小于系统内物体间相互作用力), 即系统所受外力矢量和为零。 (碰撞、 爆炸、 反冲)
注意: 内力冲量对系统动量是否守恒没有影响, 但可改变系统内物体动量。 内力冲量是系统内物体间动量传输原因, 而外力冲量是改变系统总动量原因。
2、 动量守恒定律表示式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (要求正方向) △p1=—△p2/
3、 某一方向动量守恒条件: 系统所受外力矢量和不为零, 但在某一方向上力为零, 则系统在这个方向上动量守恒。 必需注意区分总动量守恒和某一方向动量守恒。
4、 碰撞
(1)完全非弹性碰撞: 取得共同速度, 动能损失最多动量守恒, ;
(2)弹性碰撞: 动量守恒, 碰撞前后动能相等; 动量守恒, ; 动能守恒, ;
特例1: A、 B两物体发生弹性碰撞, 设碰前A初速度为v0, B静止, 则碰后速度, vB=.
特例2: 对于一维弹性碰撞, 若两个物体质量相等, 则碰撞后两个物体交换速度(即碰后A速度等于碰前B速度, 碰后B速度等于碰前A速度)
(3)通常碰撞: 有完整压缩阶段, 只有部分恢复阶段, 动量守恒, 动能减小。
5、 人船模型——两个原来静止物体(人和船)发生相互作用时, 不受其它外力, 对这两个物体组成系统来说, 动量守恒, 且任一时刻总动量均为零, 由动量守恒定律, 有mv = MV (注意: 几何关系)
二、 量子理论建立 黑体和黑体辐射
1、 量子理论建立: 19德国物理学家普朗克提出振动着带电微粒能量只能是某个最小能量值ε整数倍, 这个不可再分能量值ε叫做能量子
ε= hν
h为普朗克常数(×10-)
2、 黑体: 假如某种物体能够完全吸收入射多种波长电磁波而不发生反射, 这种物体就是绝对黑体, 简称黑体。
3、 黑体辐射: 黑体辐射规律为: 温度越高多种波长辐射强度全部增加, 同时, 辐射强度极大值向波长较短方向移动。 (普朗克能量子理论很好解释了这一现象)
三、 光电效应 光子说 光电效应方程
1、 光电效应(表明光子含有能量)
(1)光电磁说使光波动理论发展到相当完美地步, 不过它并不能解释光电效应现象。 在光(包含不可见光)照射下从物体发射出电子现象叫做光电效应, 发射出来电子叫光电子。 (试验图在书本)
(2)光电效应研究结果:
新教材: ①存在饱和电流, 这表明入射光越强, 单位时间内发射光电子数越多; ②存在遏止电压: ; ③截止频率: 光电子能量和入射光频率相关, 而和入射光强弱无关, 当入射光频率低于截止频率时不能发生光电效应; ④效应含有瞬时性: 光电子发射几乎是瞬时, 通常不超出10-9s。
老教材: ①任何一个金属, 全部有一个极限频率, 入射光频率必需大于这个极限频率, 才能产生光电效应; 低于这个频率光不能产生光电效应; ②光电子最大初动能和入射光强度无关, 只伴随入射光频率增大而增大; ③入射光照到金属上时, 光电子发射几乎是瞬时, 通常不超出10-9s; ④当入射光频率大于极限频率时, 光电流强度和入射光强度成正比。
(3)光电管玻璃泡内半壁涂有碱金属作为阴极K(和电源负极相连), 是因为碱金属有较小逸出功。
2、 光子说: 光本身就是由一个个不可分割能量子组成, 频率为ν光能量子为hν。 这些能量子被成为光子。
3、 光电效应方程:
EK = h- WO
(掌握Ek/Uc—ν图象物理意义)同时, h截止 = WO(Ek是光电子最大初动能; W是逸出功, 即从金属表面直接飞出光电子克服正电荷引力所做功。 )
四、 康普顿效应(表明光子含有动量)
1、 1918-1922年康普顿(美)在研究石墨对X射线散射时发觉: 光子在介质中和物质微粒相互作用, 能够使光传输方向发生改变, 这种现象叫光散射。
2、 在光散射过程中, 有些散射光波长比入射光波长略大, 这种现象叫康普顿效应。
3、 光子动量: p=h/λ
五、 光波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系
1、 光波粒二象性: 干涉、 衍射和偏振以无可反驳事实表明光是一个波; 光电效应和康普顿效应又用无可反驳事实表明光是一个粒子, 因为光现有波动性, 又有粒子性, 只能认为光含有波粒二象性。 但不可把光当成宏观观念中波, 也不可把光当成宏观观念中粒子。 少许光子表现出粒子性, 大量光子
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