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1. 势头； 动量守恒定律
1. 势头
动量可以从两个方面来定义或解释
①物体的质量与其速度的乘积称为物体的动量。
② 动量是物体机械运动的量度。
动量的表达式为P=mv。单位为
。 动量是一个矢量，其方向是瞬时速度的方向。 因为速度是相对的，动量也是相对的。
2.动量守恒定律
当系统不受外力作用或净外力为零时，系统的总动量守恒。 动量守恒定律根据实际情况有多种表达方式。 一般常用左、右符号来表示系统作用前后的总动量。
应用动量守恒定律时，应注意以下问题：
①动量守恒定律一般适用于物体系统，谈论单个物体的动量守恒定律是没有意义的。
②对于一些具体问题，如碰撞、爆炸等，在很短的时间内，系统中物体之间的相互作用力远远大于它们所受到的外力，因此这些物体可以看作是净外力为零的系统在这么短的时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时，必须涉及速度。 这种情况下，物体系统中各个物体的速度必须相对于同一个惯性参考系，一般以地面作为参考物体。
④动量是矢量，所以“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。
⑤动量守恒定律也适用于部分动量守恒的情况。 有时，虽然系统所受的总外力不等于0，但只要总外力在某个方向上的分力为零，那么系统总动量在该方向上的分力就守恒。
⑥动量守恒定律有着广泛的应用。 只要系统不受外力作用或者净外力为零，那么动量守恒定律就适用于系统内物体的相互作用，无论是重力、弹性、摩擦、电还是磁。
当系统内的物体相互作用时，无论它们的运动方向相同还是相反，动量守恒定律也适用； 他们是否有直接接触； 它们在相互作用后是否粘在一起或分解成碎片。
3.动量和动能的比较，动量守恒定律和机械能守恒定律。
动量和动能对比：
① 动量是矢量，动能是标量。
②动量是用来描述机械运动相互传递的物理量，而动能常用来描述机械运动与其他运动（如热、光、电等）之间相互转化的物理量。
例如，如果您想研究完全非弹性碰撞期间机械运动的传递 - 可以使用动量守恒来计算速度的变化。 如果要研究碰撞过程中机械能转化为内能的情况，就必须用动能的损失来计算。 因此，动量和动能是从不同方面反映和描述机械运动的物理量。
比较一下动量守恒定律和机械能守恒定律：前者是矢量形式，适用范围较广，而后者是标量形式核反应方程式，适用范围要窄得多。 使用过程中必须注意这些差异。
4、碰撞
两个物体之间的相互作用时间很短，力很大，其他影响相对较小。 显着运动状态的现象称为碰撞。
按物体间碰撞的形式区分，可分为“中心对中心碰撞”（正面碰撞），碰撞前物体的速度沿其质心连线； “非中心对中心碰撞”——中学时没有学过。
根据物体碰撞前后两个物体的总动能是否变化，可分为：“弹性碰撞”。 碰撞前后物体系统总动能守恒； “非弹性碰撞”，完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例。 在这种碰撞中，物体碰撞后粘在一起，动能损失最大。
所有类型的碰撞都遵循动量和能量守恒定律。 然而，在非弹性碰撞中，部分动能转化为其他形式的能量，因此动能不守恒。
2、弹性碰撞与非弹性碰撞
碰撞：相互运动的物体在极短的时间内通过相互作用而相遇并导致运动状态发生显着变化的过程称为碰撞。
⑴完全弹性碰撞：在弹力作用下，系统中仅发生机械能的传递，没有机械能的损失。 称为完全弹性碰撞。
⑵非弹性碰撞：在非弹性力的作用下，部分机械能转化为物体的内能，机械能损失掉，称为非弹性碰撞。
完全非弹性碰撞：在完全非弹性力的作用下，机械能（转化为内能等）损失最大的称为完全非弹性碰撞。 碰撞的物体粘在一起并且具有相同的速度。
波粒二象性
1. 量子理论
1、创始标志：1900年，普朗克在德国《物理学年鉴》发表论文《论正态光谱能量分布定律》，标志着量子理论的诞生。
2. 量子理论的主要内容
①普朗克认为物质的辐射能不是无限可分的。 它最小的、不可分割的能量单位是“能量量子”或“量子”，这意味着构成能量的单位是量子。
②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化。
3. 量子理论的发展
①1905年，爱因斯坦奖将量子概念推广到光的传播，提出了光的量子论。
②1913年，英国物理学家玻尔将量子概念扩展到原子内部的能态，提出了量子化的原子结构模型，丰富了量子理论。
③到1925年左右核反应方程式，量子力学终于建立。
2. 黑体和黑体辐射
1.热辐射现象
任何物体在任何温度下都会发射各种波长的电磁波，其辐射能量的大小以及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 物质中的分子、原子受热激发而发射电磁波的这种现象称为热辐射。
①物体在任何温度下都会辐射能量。
②物体既可以辐射能量，也可以吸收能量。 物体发射某一频率范围内的电磁波的能力越大，则吸收该频率范围内的电磁波的能力也越大。
当辐射和吸收的能量完全相等时，称为热平衡。 此时温度保持恒定。
实验表明，物体辐射能量的大小取决于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。
2.黑体
物体具有向周围辐射能量的能力，也具有吸收外界辐射的能量的能力。 黑体是在任何温度下吸收任何波长的所有辐射的物体。
3、实验规则：
① 随着温度升高，黑体辐射强度增大；
② 随着温度升高，辐射强度的最大值向较短波长移动。
3、光电效应
1、光电效应物体在光（包括不可见光）照射下发射出电子的现象称为光电效应。
2、光电效应实验规则：装置如下图
①任何一种金属都有一个极限频率。 入射光的频率必须大于该极限频率才能发生光电效应。 低于极限频率的光不能产生光电效应。
②光电子的最大初始动能与入射光的强度无关。 光随着入射光频率的增加而增加。
③当大于极限频率的光照射金属时，光电流强度（反映单位时间内发射的光电子数）与入射光强度成正比。
④金属受光时，光电子的发射一般不超过10-9秒。
3.波动理论在光电效应中遇到的困难
波动论认为，光的能量，即光的强度，由光波的振幅决定，与光的频率无关。 因此，波动理论在解释上述实验规则中的①②④时遇到了困难。
4. 光子理论
⑴量子理论：1900年，德国物理学家普朗克提出，电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一部分接着一部分，每一部分都是电磁波的能量。
⑵ 光子理论：1905年，爱因斯坦提出，光在空间传播也是不连续的，而是分成几部分，每一部分称为光子。 光子的能量与光的频率成正比。 现在：。
其中 v 是电磁波的频率，h 是普朗克常数：
5. 光子理论对光电效应的解释
金属中的自由电子在接收光子后增加其动能。 当函数大于逃逸功时，电子即可从金属表面逃逸。 入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得并飞出的能量也越大。 初始函数越大，时间越长。
6.
4、光的波粒二象性； 物质波
光具有波动性和粒子性。 大量光子表现出较强的波动特性，而少量光子则表现出较强的粒子特性； 高频光子表现出强粒子特性，低频光子表现出强波特性。
物理粒子也具有波动特性。 这种波称为德布罗意波，也称为物质波。 满足以下关系：
从光子的概念来看，光波是概率波。
原子结构
1. 原子核结构模型
1、电子的发现和汤姆逊原子模型：
⑴电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆逊对阴极射线进行了一系列研究，发现了电子。
电子的发现表明原子具有精细的结构，从而打破了原子不能再分裂的观念。
⑵ 汤姆逊原子模型：1903年，汤姆逊设想原子是一个带电的球，其正电荷均匀分布在整个球体中，带负电的电子嵌入在正电荷中。
2. 粒子散射实验和核结构模型
⑴粒子散射实验：1909年由卢瑟福和他的助手盖革和马斯顿完成。
①设备：如下图
②现象：
A。 大多数粒子穿过金箔后，仍然沿原来的方向运动，不会发生偏转。
b. 一些粒子以更大的角度偏转。
C。 极少数粒子的偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，即向相反方向弹回。
⑵ 原子核结构模型：
由于粒子的质量是电子质量的7000倍以上，因此电子不会显着改变粒子的运动方向。 只有原子中的正电荷才能对粒子的运动产生重大影响。
如果原子中正电荷的分布像汤姆森模型那样是均匀的，那么穿过金箔的粒子上的正电荷的力在各个方向上是平衡的，粒子的运动不会发生明显的变化。 散射实验现象证明原子中的正电荷在原子中分布不均匀。
1911年，卢瑟福通过粒子散射实验分析计算，提出了原子核结构模型：原子中心有一个小原子核，称为原子核。 原子核集中了原子的所有正电荷和几乎所有质量，并带负电。 电子在核外空间中围绕原子核旋转。
原子核的半径约为10-15m，原子轨道的半径约为10-10m。
⑶光谱
①光谱观测仪器、分光镜
②光谱的分类、生成及特征
二
连续光谱
生产
特征
由热固体、液体和高压气体发光产生
由连续分布的所有波长的光组成
亮线光谱
由稀薄气体发光产生
它由不连续的亮线组成
吸收光谱
高温物体发出的白光是通过材料后吸收某些波长的光而产生的。
在连续光谱的背景上，有一些不连续的暗线
③光谱分析：
光谱分析：
元素在高温下发射某些特征波长的光，并在低温下吸收这些波长的光。 因此，亮线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线称为该元素的特征谱线。 用于光谱分析。
2. 氢原子光谱
氢原子是最简单的原子，具有最简单的光谱。
1885年，巴尔默分析了当时已知的可见光区域的14条谱线，发现这些谱线的波长可以用公式表示：
式中的R称为里德伯常数，这个公式就成为巴尔默公式。
除了巴尔默级数外，后来发现的氢光谱红外区和紫光区的其他谱线也满足类似巴尔默公式的关系。
氢原子的光谱是具有离散特征的线性光谱，无法用经典电磁理论解释。
3. 原子的能级
玻尔原子模型：
1、核结构模型与经典电磁理论的矛盾（两个方面）
A。 电子绕原子核的圆周运动是加速运动。 根据经典理论，加速的电荷必须不断向周围发射电磁波，电子的能量就会不断减少。 最后，电子将落到原子核上，原子核通常与原子相同。 稳定的事实相互矛盾。
b. 电子绕原子核旋转辐射的电磁波频率应等于电子绕原子核旋转的频率。 随着旋转轨道不断变小，电子辐射的电磁波频率也应该不断变化。 因此，按照这个推理，原子光谱应该是连续光谱，这与这个原子光谱是线性光谱的事实相矛盾。
2. 玻尔理论
上述两个矛盾表明经典电磁理论不再适用于原子系统。 玻尔受到光谱学成就的启发，利用普朗克的能量量化概念提出了三个假设：
①稳态假说：原子只能处于一系列不连续的能量状态。 在这些状态下，原子是稳定的。 尽管电子加速，但它们不会向外界辐射能量。 这些状态称为稳态。
②跃迁假说：当原子从一种静止状态（设能量为Em）跃迁到另一种静止状态（设能量为En）时，它辐射成吸收一定频率的光子。 光子的能量由两个稳态之间的能量差决定。 ，即hv=Em-En
③轨道量子化假设原子的不同能态对应电子的不同轨道。 原子的能量是不连续的，因此可能的电子轨道的分布也是不连续的。
3.玻尔氢模型：
①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔基于三个假设，利用经典电磁理论和牛顿力学计算了氢原子核外电子每一个可能轨道的半径，以及每个轨道中电子的运动轨道。 原子的能量，（包括电子的动能和原子的热能。）
②氢原子能级图：氢原子各静止态的能量值称为氢原子的能级。 根据能量的大小，用图来表示，即能级图。
n=1 时的静止状态称为基态。 n=2 以上的稳态称为激发态。
核
1. 原子核的组成
1.自然辐射现象
⑴自然辐射现象的发现：1896年，法国物理学家贝克勒尔发现铀或铀矿石能发射某种人眼看不见的射线。 这种光线可以穿透黑纸，使照相胶片对光敏感。
放射性：物质能发射上述射线的性质称为放射性。
放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素。
自然辐射现象：某种元素自发发射射线的现象称为自然辐射现象。 这说明细胞核结构精细，可以细分。
⑵ 辐射的成分和性质：利用电场和磁场来研究放射性元素在电场中发射的射线的轨迹，如下图
射线型
射线成分
自然
电离
穿透能力
射线
由氦核组成的粒子流
非常强壮
非常弱
射线
高速电子流
更强
更强
射线
高频光子
非常弱
非常强壮
2. 细胞核的组成
原子核的组成：原子核由质子和中子组成。 质子和中子统称为核子。
原子核中有：质子数等于电荷数，核子数等于质量数，中子数等于质量数减去电荷数。
2.原子核的衰变； 半衰期
⑴ 衰变：原子核因释放某些粒子而转变为新原子核的变化称为衰变。 原子核衰变过程中，电荷数和质量数守恒。
⑵半衰期：放射性元素的原子核衰变一半所需的时间称为该元素的半衰期。
放射性元素衰变的速度是由原子核本身的因素决定的，与原子的化学状态或外界条件无关。
3、放射性的应用与防护； 放射性同位素
放射性同位素：有些同位素具有放射性，称为放射性同位素。
同位素：具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。 放射性同位素：放射性同位素称为放射性同位素。
正电子的发现：当铝受到粒子轰击时，会发生核反应。
1934年，约里奥-居里和他的妻子发现用α粒子轰击的铝片含有放射性。
。
,
现在：
。
反应产物P是磷的同位素，在自然界中不存在。
，这是通过核反应产生的人造放射性同位素。
与天然放射性物质相比，人工放射性同位素：
①辐射强度易于控制
②可制成各种所需形状
③半衰期短
④放射性废物易于处理
放射性同位素的应用：
①利用其射线
A、由于伽马射线的穿透能力很强，可以用伽马射线检查金属内部是否有砂眼或裂纹。 使用的设备称为伽马射线探伤仪。
B、利用射线的穿透能力与材料厚度、密度的关系，检查各种产品的厚度和密封容器内液体的高度，从而实现自动控制。
C、利用射线使空气电离，使空气变成导电气体，消除化纤、纺织品上的静电。
D、利用射线照射植物，引起植物突变，培育良种。 还可以用它来消毒、治疗疾病等。
②作为示踪原子：用于工业、农业和生物研究等。
棉花在桃花开花时需要较多的磷肥。 将磷肥喷在棉叶上，磷肥也能被吸收。 然而，当吸收率最高时，磷能在作物体内保留多久，以及磷在作物体内的分布情况，用常规方法很难研究。
如果将磷放射性同位素制成的肥料喷洒在棉叶上，然后用探测器定期测量棉株各部位的放射性强度，上述问题就可以轻松解决。
辐射防护：
① 核电站核反应堆外层使用厚水泥，防止辐射泄漏
② 使用过的核废料应放置在很厚的重金属箱中并掩埋在深海中
③注意生活注意事项，尽量远离放射源
4. 核反应方程
1. 熟记一些实验事实的核反应方程。
⑴卢瑟福用α粒子轰击氮原子核喷射出质子：
⑵贝克勒尔和居里夫人发现了自然辐射现象：
⑶查德威克用α粒子轰击铍核发射中子：
⑷居里夫人发现正电子：
⑸轻核聚变：
⑹重核裂变：
2.煮熟
3. 注意，在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的。
，质量数和电荷数守恒。
在处理与核反应方程有关的问题时，只要满足以上几点，问题就能顺利解决。
5、重核裂变； 核聚变
释放核能的方式——裂变和聚变
1、裂变反应：
①裂变：在一定条件下，一个重原子核转变为两个中等质量原子核的反应称为核裂变反应。 例如：
②链式反应：裂变反应产生的中子被其他铀原子核俘获，继续反应。
链式反应的条件：临界体积、极高温度。
③
2. 聚变反应：
①聚变反应：轻原子核聚合成较重原子核的反应称为聚变反应。 例如：
②当一个氘核和一个氚结合形成氦核（同时释放出一个中子）时，释放出17.6MeV的能量，每个核子平均释放的能量超过3MeV。 它比灾难性反应中每个核子释放的平均能量大3-4倍。
③聚变反应条件； 数百万摄氏度的高温。
