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高中三年级物理

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    不定项选择
    下列说法中正确的是(   )
    A.黑体辐射的强度按波长的分布与黑体的温度无关
    B.光子和实物粒子均具有波动性
    C.卢瑟福的原子核式结构模型成功地解释了氢光谱的实验规律
    D.天然放射性元素衰变的快慢与原子所处的化学、物理状态有关
    本题信息:2011年江苏模拟题物理不定项选择难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “不定项选择下列说法中正确的是( )A.黑体辐射的强度按波长的分布与黑体的温度无关B.光子和实物粒子均具有波动性C.卢瑟福的原子核式结构模型成功地解释了...” 主要考查您对

能量量子化

粒子的波动性,德布罗意波

氢原子光谱

半衰期

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能量量子化:

1、黑体辐射:固体或液体,在任何温度下都在发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
2、黑体能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
3、黑体辐射实验:黑体热辐射的强度与波长的关系:随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
4、能量子:1900年,德国物理学家普朗克提出能量量子化假说:辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子,这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态,在这些状态中,谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε(称为能量子)的整数倍,即:ε,1ε,2ε,3ε,... nε,n为正整数,称为量子数。
对于频率为υ的谐振子最小能量为ε=hυ,这个最小能量值,就叫做能量子。

物质波:

经典粒子与经典波 经典粒子:任意时刻的确定的位置和速度以及时空中的确定的轨道,是经典物理学中粒子运动的基本特征
经典波:具有波长和频率,即在空间与时间上具有周期性
物质波 德布罗意认为,任何一个运动着的物体,都有一种波与之相伴随,其波长,p是物体的动量,h是普朗克常量。人们把这种波称为物质波,也称为德布罗意波
概率波 在现代物理中,微观粒子的运动不具有确定的位置和动量,没有轨迹的慨念。某时刻粒子在空间任一点都有可能出现,只是在不同位置出现的概率不同。粒子在空间出现的概率遵从波动规律,这种感觉波就成为概率波
不确定关系 利用数学方法对微观粒子的运动进行分析可以知道,如果以缸表示粒子位置的不确定量,以 △P表示粒子在x方向上的动量的不确定量,那么式中h为普朗克常量
备注 (1)宏观物体观察不到其波动性的原因是其波长太短,波动性太弱
(2)物质波是概率波
(3)光波也是概率波
(4)对于光,先有波动理论(v和λ),其后在量子理论中引入了光子的能量E和动量p来补充它的粒子性。对于实物粒子,则先有粒子概念(E和p),再引用德布罗意波的概念来补充它的波动性

氢原子光谱:

 研究装置——气体放电管 概念 玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离,成为自由移动的正负电荷,于是气体变成导体,导电时会发光。这样的装置叫气体放电管
装置图
实验规律 特征谱线 从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线等。利用专门的仪器和方法,可以测得它们的波长分别为:红色的线,波长为656.3nm;蓝绿色的线,波长为486.1nm;青色的线,波长为434.1nm;紫绿色的线,波长为410.2nm
光谱
规律 可见光区的四条谱线的波长可以用一个公式表示。如果采用波长λ的倒数,这个公式可以写作:
式中R叫做里德伯常量,这个公式称为巴耳末公式,它确定的这一组谱线称为巴耳末系。式中的n只能取整数,不能连续取值,波长也只会是分立的值
意义 (1)氢原子是自然界中最简单的原子,对它的光谱的研究获得的原子内部结构的信息,对于研究更复杂的原子的结构有指导意义。
(2)不论是何种化合物的光谱,只要它含有氢光谱的信息,我们就能判定这种化合物里一定含有氢元素

光谱:




半衰期:

1、放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
2、计算式为:,N表示核的个数,此式也可以演变成,式中m表示放射性物质的质量,n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
3、半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。

衰变次数的计算方法:

(1)根据β衰变不改变质量数,首先由质量数改变确定α衰变次数,然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数。
(2)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后,变成稳定的新元素,则表示该核反应的方程为
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:

以上两式联立,解得:

由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。


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