本试题 “选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分.)A.(选修模块3-3)(1)奥...” 主要考查您对动量守恒定律
阿伏伽德罗常数
热力学第一定律
气体的压强
光的衍射
光电效应实验规律
氢原子的能级
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。
阿伏加德罗常量:
摩尔的任何物质含有的微粒数都相同,这个数的测量值NA=6.02×1023 mol-1。是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。
热力学第一定律在理想气体中的应用方法:
1.功W的正负分析
若体积V增大,则W取“-”;若体积V减小,则形取“+”。
注意,若气体向真空中自由膨胀时,则W=0。
2.△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大,△U取“+”;若温度T减小,△U取“-”;若T不变,贝△U=0。
3.Q的正负分析:
绝热Q=0,吸热Q取“+”,放热Q取“-”。
4.气体状态变化还应结合分析
5.由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示):一定质量的理想气体,,等温降压膨胀,内能不变,吸热等于对外做的功。
,等容升温升压,不做功,吸热等于内能增加。
,等压降温压缩,放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示):一定质量的理想气体,。
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示):一定质量的理想气体.等温升压压缩,内能不变,外界做功等于放热;
等压升温膨胀,吸热等于内能增加量和对外做的功;
等容降温降压,内能减小量等于放热。
光的衍射:
1.定义:当光照射到小孔或障碍物上时,光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象,叫做光的衍射现象
2.明显衍射条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多.甚至比光的波长还要小
3.形成原因:光的衍射是相干光波叠加的结果,当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处可以看成许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成明暗相间的条纹
衍射图样及条纹特征:
单缝衍射 | 圆孔衍射 | 圆板衍射 |
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①单缝衍射条纹的分布是不均匀的,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同。用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央亮条纹最宽最亮。用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中间的色光是紫光,最远离中间的色光是红光。 ②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关,入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 ③缝变窄,通过的光能变少,而光能分布的范围变宽,所以亮纹的亮度降低 |
①衍射图样中,中央亮圆的亮度最大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时得到的图样也不一样,如果用单色光照射时,中间为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环。如果用白光照射时,中间亮圆为白色,周围是彩色圆环。 ②中央是大且亮度最大的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小。 ③只有圆孔足够小时,才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。 ④用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,中央圆形亮斑的直径越大。 ⑤白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色同心圆环。 ⑥圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱 |
①圆板阴影区的中央有个亮斑——泊松亮斑。 ②圆板阴影区的周围有明暗相问的圆形衍射条纹 ③亮环或暗环的间距随半径的增大而减小,即越向外条纹越窄 |
光的干涉和衍射的比较:
知识扩展:
为什么电子不能一次吸收多个光子而发生光电效应
由于电子非常小,能够捕获光子的几率就非常小,而同时捕获两个光子的几率就更小,有人计算过,一个电子同时捕获两个光子的几率大约为10-34。故可认为一个电子一次只能吸收一个光子。
那么电子为什么不能吸收一个光子后再吸收一个光子从而积累够发生光电效应所需的能量呢?因电子吸收光子的能量后,立即就发生剧烈的热运动,把获得的能量迅速向周围传递开去。到捕获到下一个光子时,原获得的能量早就消耗完了。而在原获得的能量消耗完之前另捕获一个光子,就要求捕获两光子的时间间隔极短。而在极短时间内捕获第二个光子的几率与同时捕获两个光子的几率差别不大(严格说此几率的大小与时间间隔长短有关,时间间隔越长,捕获两个光子的几率就越大,但此时间间隔要求极短)。
氢原子的能级:
1、氢原子的能级图
2、光子的发射和吸收
①原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到达基态,跃迁时以光子的形式放出能量。
②原子在始末两个能级Em和En(m>n)间跃迁时发射光子的频率为ν,其大小可由下式决定:hυ=Em-En。
③如果原子吸收一定频率的光子,原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。
④原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:。
⑤原子的能量包括电子的动能和电势能(电势能为电子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn。轨道越低,电子的动能越大,但势能更小,原子的能量变小。
电子的动能:,r越小,EK越大。
氢原子的能级及相关物理量:
在氢原子中,电子围绕原子核运动,如将电子的运动看做轨道半径为r的圆周运动,则原子核与电子之间的库仑力提供电子做匀速圆周运动所需的向心力,那么由库仑定律和牛顿第二定律,有,则
①电子运动速率
②电子的动能
③电子运动周期
④电子在半径为r的轨道上所具有的电势能
⑤等效电流由以上各式可见,电子绕核运动的轨道半径越大,电子的运行速率越小,动能越小,电子运动的周期越大.在各轨道上具有的电视能越大。
原子跃迁时光谱线条数的确定方法:
1.直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁,两种情况辐射(或吸收)光子的频率可能不同。
2.一群原子和一个原子
氧原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。
3.一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射的光谱线条数
如果氢原子处于高能级,对应量子数为n,则就有可能向量子数为(n一1),(n一2),(n一3)…1诸能级跃迁,共可形成(n一1)条谱线,而跃迁至量子数为(n一 1)的氢原子又可向(n一2),(n一3)…1诸能级跃迁,共可形成(n一2)条谱线。同理,还可以形成(n一3),(n 一4)…1条谱线。将以上分析结果归纳求和,则从量子数为n对应的能级向低能级(n—1),(n一2)…1跃迁可形成的谱线总条数为(n一1)+(n一2)+(n一3)+ …+1=n(n一1)/2。数学表示为
4.一个氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射的光谱线条数
对于处于量子数为n的一个氢原子,它可能发生直接跃迁,只放出一个光子,也可能先跃迁到某个中间能级上,再跃迁回基态而放出两个光子,也可能逐级跃迁,即先跃迁到n一1能级上,再跃迁到n一2能级上, ……,最后回到基态上,共放出n—1个光子。即一个氢原子在发生能级跃迁时,最少放出一个光子,最多可放出n一1个光子。
利用能量守恒及氢原子能级特征解决跃迁电离等问题的方法:
在原子的跃迁及电离等过程中,总能量仍是守恒的。原子被激发时,原子的始末能级差值等于所吸收的能量,即入射光子的全部能量或者入射粒子的全部或部分能量;原子被电离时,电离能等于原子被电离前所处能级的绝对值,原子所吸收的能量等于原子电离能与电离后电离出的电子的动能之和;辐射时辐射出的光子的能量等于原子的始末能级差。氢原子的能级 F 关系为,第n能级与量子数n2成反比,导致相邻两能级间的能量差不相等,量子数n越大,相邻能级差越小,且第n能级与第n一1能级的差比第n能级与无穷远处的能级差大,即
另外,能级差的大小
故也可利用光子能量来判定能级差大小。
跃迁与电离:
激发的方式:
与“选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把...”考查相似的试题有: