秘籍21 近代物理 备战2021年高考物理抢分秘籍 原卷版

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秘籍 21 近代物理
一、备考策略
近代物理部分等，这些知识的特点是平常用得不多，而且和其他章节的知识联系不多，多数属于记忆
和了解性质的，但好多知识点不好一次性记住，那就要反复去记忆。每次遇到这类问题，如果感觉到含糊
不清时，一定要从课本中查出相关的知识点，把它彻底搞清、记准。
知识结构
二、基础知识
一、光电效应
1.光电效应规律
① 存在着饱和电流：对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。
② 存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关。当入射光
的频率低于截止频率时不发生光电效应。
③ 光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电
流，时间不超过 10－9 s。
2．光电效应方程：Ek＝hν－W0。
① 光子的能量 ε＝hν，其中 h＝6.626×10－34 J·s(称为普朗克常量)。
1
② 逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值。
③ 最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最
大值。
（1）遏止电压 Uc与入射光频率 ν、逸出功 W0间的关系：
（2）截止频率与逸出功的关系：hνc=W0
二、原子的跃迁
（1）自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时两能级间
的能量差，辐射出的光子的频率 ν＝＝。
（2）受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量。
① 吸收光子：光子的能量必须恰等于能级差 hν＝ΔE，即对光子的吸收具有选择性。
② 碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外≥ΔE。
③ 当入射光子能量大于该能级的的能量值的绝对值时，原子对光子吸收不再具有选择性，可以被吸收使氢
原子发生电离。
（3）一群处在高能级 n的氢原子向低能级跃迁时发射光子的种类 N＝C；而一个处于高能级 n的氢原子向
低能级跃迁时，释放出的光子的种类最多为 n-1。
三、衰变、半衰期
1．衰变规律及实质
(1)α 衰变和 β衰变的比较
衰变类型 α衰变 β衰变
衰变方程 X→Y＋He X→　MZ＋1Y＋e
衰变实质
2个质子和 2个中子结合成一个整体射出 中子转化为质子和电子
2H＋2n→He n→H＋e
匀强磁场中轨
迹形状
2
Uc=h
ev−
W0
e
衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒
(2)γ 射线：γ射线经常是伴随着 α衰变或 β衰变同时产生的。
2．三种射线的成分和性质
名称 构成 符号 电荷量 质量
电离能
力
贯穿本
领
α射
线
氦核 He ＋2 e 4 u 最强 最弱
β射
线
电子 e－eu较强 较强
γ射
线
光子 γ 0 0 最弱 最强
3.半衰期的理解
半衰期的公式：N余＝N原t/τ，m余＝m原t/τ.式中 N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m
余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期。
四、原子核与核能
1．核反应的四种类型
类型 可控性 核反应方程典例
衰变
α衰变 自发 U→Th＋He
β衰变 自发 Th→Pa＋e
人工转变 人工控制
N＋He→O＋H
(卢瑟福发现质子)
He＋Be→C＋n
(查德威克发现中子)
Al＋He→P＋n (约里奥·居里夫妇
发现放射性同位
素，同时发现正
电子)
P→Si＋e
重核裂变 比较容易进行人工控制
U＋n→Ba＋Kr＋3n
U＋n→Xe＋Sr＋10n
轻核聚变很难控制 H＋H→He＋n
3
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