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高考物理量子力学_高考量子物理
tamoadmin 2024-07-26 人已围观
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1.大学应用物理学专业学什么
2.还有90天高考、怎么学好物理?
3.新能源材料与器件专业学什么 就业方向有哪些
4.高考物理大题阅卷的给分情况是怎么样的
5.[高考物理光学] 高考物理光学题怎么做
力学设计性实验8分。
山东省高考物理力学分值是力学设计性实验8分、选修气体温度体积压强的关系等等12分。
物理力学是力学的一个新分支,它从物质的微观结构及其运动规律出发,运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就。
大学应用物理学专业学什么
2023年黑龙江高考二本理科分数线287分,文科分数线341分。
1、理科分数线287分,文科分数线341分。
2、一本理科分数线408分,文科分数线430分。
3、专科理科分数线160分,文科分数线160分。
4、美术与设计学类 180分,音乐学类 105 分。
5、戏剧与学类 140分,舞蹈学类 207 分,书法学专业 135 分。
6、体育类本科批术科录取控制分数线:文体 73 分,理体 71 分。
理科生可以选择专业:
1、金融专业
金融往往是商科中最受欢迎的专业领域,金融专业的学生往往需要学习货币银行学、投资、风险管理、国际金融等各类资金活动相关理论知识,学生毕业后可以在银行、证券公司、投资信托公司、保险等行业就职。
2、工程学
工程学通常包括土木工程、电气工程、航空航天工程、地质工程、石油工程、矿工程、机械工程、能源动力、环境工程、交通工程、海洋工程、车练工程、生物工程等具体的专业领域,学生毕业后可以选择相关的领域从事工程管理、设计、研究、运营等工作。
3、物理学
物理是很多学科研究的基础,因此衍生出理论物理、量子物理、核物理、天体物理学、光学等庞大的家族。物理学专业通常需要学习高等数学、理论力学、数学物理方法、力学、热学、电磁学、量子、光学等课程,学生毕业后可以从事教学、研究、技术等工作。
4、数学
数学是一门关于数量、数字和空间的抽象科学,被应用于我们日常生活的方方面面,也是建筑、工程、商业等领域的核心元素。数学包含了统计学、计算、运筹学、概率论、微积分、线性代数、等具体课程,数学专业毕业生可以从事教学、金融等领域的工作。
5、计算机科学
计算机科学一直是理科生申请的热门,主要有计算机科学、人工智能、软件工程、数据科学、网络安全等细分专业,计算机科学专业的毕业生就业面广,薪资水平也比较高。
还有90天高考、怎么学好物理?
《传感技术与应用》、《普通物理学》、《模拟电路与数字电路》、《量子物理》、《半导体物理学》、《Matlab及其在物理学中的应用》、《等离子体物理》等课程。根据掌上高考网网站信息显示,专业代码为070202的应用物理学专业,是本科层次,学制是四年,专业类是理学,毕业后授予理学学士学位。在校会学习多个课程。
新能源材料与器件专业学什么 就业方向有哪些
学习高中物理的基本方法
物理学是人类对于自然界无生命物质的属性、结构、运动和转变的知识所作的规律性总结。人类对物理学的研究可分为两个阶段:经典物理学的研究和量子物理学的研究。经典物理学的研究特点是通过人们感官的感知或通过人为的装置对物质结构、运动形式的直接观察,得出规律性或特殊性的结论。量子物理学的研究特点是通过精密准确的、按照人为安排的高科技仪器的实践检测,而间接认识到组成物质内部结构的基本粒子运动和转变的规律性或特殊性的结论。所以说物理学是一门实验科学。因此,我们必须遵从物理现象、知识、规律的发现、研究的方法,取相应的方法去学习物理。即:从课内外的活动性学习来讲,必须做到以下几点:
①.乐于观察,善于观察,记录观察、分析观察、追求解决观察中发现的问题;积极培养自己的观察能力。如对彩虹的观察,通常人们只注意欣赏他的美丽,而真正的观察必须带有一定的目的——为了研究它的彩色形成原因和虹与霓的彩色排列顺序与什么有关、或为了研究它为什么会形成半圆弧形状、或为了研究彩虹的半径大小的决定因素、或为了研究彩虹与大气气候的关系、…… ;还要抓住与目的相关的主要现象进行观察,实事求是地记录观察结果;在分析过程要抓住主要因素,忽略次要因素,以已有的知识和规律对现象进行分析,找出所观察现象的原因或规律;若用已有的知识不能解决所观察的现象,则必须通过重复实验,观察总结出新的规律性的东西和原因。
②.重视实验、积极实验、认真实验、尊重实验事实、科学处理实验数据;积极培养自己的实验能力、科学的思想方法和科学精神。如我们将在高一物理学习中遇到的《验证牛顿第二定律》实验,他将使我们学会怎样去校验一个物理定律是否正确,学到做物理实验的基本方法,做实验不仅要动手,而且要动脑去设计、去理解、去科学记录数据和处理数据、还要学会分析概括出实验结论;只有积极动手做好这个实验才能加深对牛顿第二定律的理解,只有认真了才能得到符合事实的结果,只有真正尊重实验事实数据才能发现本实验存在误差、才能理解和找到产生误差的原因、或者发现实验过程中出现的操作失误,只有学会科学的思想方法才能设计实验并通过科学处理数据直观地得出实验结论;通过实验我们才能掌握相关仪器的使用和进一步明白它的原理,通过实验我们可以达到理论联系实际的目的,可以体验科学家进行科研实验的科学思想和精神。
高中物理与初中物理的最大差异是:对物理量和物理规律的研究定量化、抽象化、表述的严谨科学化、实验的精确化、解题过程的论文式规范化、物理情景动态化。物理学是一门定量科学。所以,要学好高中物理还必须做到以下几点:
①.要重视理解。所谓理解就是要弄懂物理概念和规律的确切含义,以及物理规律的适用条件,能用适当的形式(如文字、公式、图像或数表)进行表达。并能解释和说明有关自然科学现象和问题。失去了理解能力就失去了其它能力的基础。下面就理解的方法作几点阐述。
——Ⅰ.怎样理解物理概念或物理量的定义?一般物理概念的定义可分为比值定义法、乘积定义法、文学语言定义法。一般情况下,描述物质属性的物理量用比值定义法。理解这种方式定义的物理量与比值法的区别在于:它不是反映基本属性,它反映的是这些物理量的决定因素;并且都有自己的成立条件和适用范围;每个物理量符号都有确切的含义;应用于解决实际问题时因情况的不同有不同的解法。如W=FScosα可理解为:功跟作用在物体上的力成正比,跟物体的位移成正比,跟力和位移之间的夹角的余弦成正比;或理解为:功的大小等于作用在物体上的力跟物体在力的方向上的位移的乘积;该公式在F为恒力或平均力的条件下才成立;当对物体做功的力为变力时,取平均力或分成若干阶段求解后再求代数和;若力的大小恒定,方向始终与速度方向在同一直线上,则该力做功不是与位移相关,而是与路程相关;若对物体做功的恒力是场力,则做功与路径无关,取决于始末位置的沿场力方向的距离;若求合力的功方法有好几种——先求合力后求功、或先求每个力的功再求所有功的代数和、或先求各阶段的功再求所有阶段功的代数和;或先建立直角坐标系然后分解力,再求各方向的合力做的功,最后求各向功的代数和。有的物理概念或物理量其意义是广义的、具有一定性质、特征、条件、关系的,无法用一个数学表达式加以表达,必须用文学语言加以概述——文学语言定义法。如:力、运动、振动、曲线运动、力臂、万有引力、静电感应、静电平衡、电磁感应、光电效应、干涉、衍射、裂变、聚变、链式反应、……,理解这些概念的定义,应抓住能反映物理现象的性质、特征、条件、关系的关键字词,区分容易混的概念或错误的经验印象,把它与物理事实对应起来,形成一定的物理模型或形象。这样,我们就可以熟练地从相近的物理表述中辨析出正确的说法。如周期、频率、放射性元素的半衰期、交流电的有效值、……等物理量的定义也是如此;要具体计算它的值,就必须依据不同的物理情况进行分析、列式求解。
——Ⅱ.怎样理解物理规律?物理学通常用文学语言表述、公式表述、图像表述或数表表述的方法来描述物理规律。如简谐运动的规律可从动力学的角度用文学语言表述为:“如果一个质点在平衡位置附近来回往复运动,始终受到一个指向平衡位置的回复力作用,且回复力的大小与质点离开平衡位置的位移成正比,则这个振动就是简谐运动”。用数学语言表述为:“F= - kx”。用图像表述为右图(1)所示。 光从这三方面来理解物理规律还不够,还要从实际物理过程中的每一个物理量的变化规律和物理图景的想象图示来理解。如简谐运动的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能、机械能、时间、对称性、v-t图像、x-t图像、振幅、周期、频率、几种常见模型以及跟非简谐振动的比较。还要理论联系实际地去理解。如哪些振动可以近似看作简谐运动?简谐运动有哪些实际应用?研究简谐运动有什么价值?除此外,有的物理规律用于解决实际问题时常有很多不同的方法。如牛顿第二定律,可据矢量性进行分解应用,也可以按隔离法或整体法应用牛顿第二定律解题,还可利用牛顿第二定律的瞬时性分析解决变加速运动中的加速度问题、超重问题、连接体问题、圆周运动问题、天体问题、振动问题、撞击问题……。不同的物理规律有不同适用条件,且不能只记表达规律的公式而不顾条件。
——Ⅲ.怎样理解物理信息资料?物理课本中的阅读资料、物理练习题、物理课文、科普杂志、中学生学习读物等都是我们中学生为学好物理应该阅读的。但阅读这些物理信息资料与阅读其它文章不同,若是物理学史、或科学家传记,必须读懂时代背景与科学发现的艰辛,科学家的科学精神、科学思想与科学方法;读懂科学发现的成果及其社会价值;在理解其精髓的同时内化成自己的思想、世界观、和追求真理的动力。若是物理科学的信息资料、或习题,应依据所提供的信息资料正确想象物理情景和过程,建立起正确的物理模型,分析已知信息跟要求解的问题之间的联系,或理出资料所描述的物理量之间的关系,用数学语言加以表述;再利用已有的规律与新理出的规律联系起来解决问题。切忌用已有的经验或既成模式代替理解的思维过程,以避免产生错误的结论。
②.学会自学。不学会自学就不能培养思维能力,不通过自学很难形成对物理概念规律的深刻理解和实现对知识的正确运用。自学的过程要做到:按上述理解的要求理清概念,罗列出概念的内涵和外延、与已有的相似概念进行比较区分;列出所学物理规律的内容描述和适用条件;通过试应用规律解题,体会运用规律时应注意的问题;写出相关演示实验或应用设备的原理;应用数学工具和逻辑推理去推导或证明相关的推论。
③学会推理和表述。从高考的能力要求和社会工作的能力要求来看,推理是分析解决问题的关键。在学习物理的过程中要杂实地进行解题训练,对作业不匆忙应付。要追求解题过程严密的想象、推理和熟练的逻辑思维,力争对推理得出的结论进行正确的判定和尽可能准确简练的表述。一切无法表述的现象都是不会达到推理最高层次的表现。
④学会分析综合与评价 所谓分析综合,就是力求能独立地对所遇到的物理问题进行具体分析;弄情所给物理问题中的物理状态、物理过程、物理情境,找出其主要作用的因素及有关条件;能够把一个复杂的问题分解成若干个简单的问题找出它们之间的联系;能够灵活的运用多方面的物理知识综合解决所给的问题。用我们通常的一句俗话来说就是生题熟做,熟题生做。遇到很熟悉的问题要把它当作陌生问题来具体分析解决,防止套题;遇到陌生的复杂问题要把它分解为若干很熟悉的问题来解决,防止出现茫然而无从着手。所谓评价,就是通过物理学习产生对物理知识的理解、内化,并纳入已有的知识范畴,转化为自己对事物判别的价值观;同时能对自己的学习成果作出价值判断,通过类比区分相近知识,学会对别人或自己的解题过程的做出正误评判,并对复杂物理问题的不同解法的依据、思路、方法技巧作出优劣评定。只要我们的学习存在以上所说的高级心理过程,我们学到的知识就能产生作为。
⑤积极培养自己灵活运用数学工具解决物理问题的能力。
⑥做好物理作业 一个小实验、或一个研究性学习课题、或一道习题,都是一个小科研课题,一个课题的解决过程及其表述,就相当于写一篇小论文。它要求根据可靠、逻辑严密、推理条理清晰、物理语言和数学语言的运用准确简洁、过程的书写规范、结论明晰。平常的学习中,我们如果能按这样的要求去严格地完成作业,则我们所学到的物理知识将是完整的、严密的、灵活的、能熟练运用的、已纳入自己的知识和能力范畴的可以产生思想的一部分;我们的能力就会大大提高,我们就再也没有物理太难学的感觉了。
物理学蕴含着极其丰富的科学思想和科学方法。物理思想有:对称思想、类比思想、守恒思想、量子思想、相对思想、系统思想、统计涨落思想、互动转变思想、……等。物理方法有:模型法、整体与隔离法、等效法、临界法、分解与合成法、设法、图象法、极限法、……等。我们必须通过物理学习获得物理思想和物理方法。这就要求做到:①.认真预习。做好预习笔记,列好不能解决和有自己想法、质疑的问题;尝试自用知识的能力。②认真听课。听课是学习物理的最关键环节,一定要注意老师强调的重点。这往往是高考的重点,也是最能体现物理思想方法的地方。带着预习问题来学。记性不如烂笔头,做好听课笔记,特别要记下哪些重要的特殊理解点、重要物理思想方法。积极思考和参与课堂活动、发表自己的见解、学会流利简练地进行口头表述。③.课后要积极地去提炼学习所得、实践相关的物理思想和方法,并总结成自己的东西。
培养良好的物理素养
没有良好的物理素养很难学好物理,更谈不上将来在物理的科学殿堂达到登峰造极。从世界著名科学家的身上我们不难领会良好的物理素养对一个人一生成就的影响。请看:
牛顿读小学时体质差,成绩不好,因此常被欺负;于是暗下决心,一定要夺取第一;最终如愿以偿。上中学时很爱动手动脑去搞小发明,其成果令大人们赞不绝口;不顾生命危险,在发生龙卷风时亲自到风中去顺逆风奔跑,用自己设计的办法测出风速。上大学时,他特别喜欢地理、物理、天文、数学,如饥似渴地学习,备受教授的赏识。在留在剑桥大学做研究工作期间,一次,学校因发生瘟疫而放,牛顿抓紧在家的十八个月时间,奋力钻研;批判地汲取前辈科学家的思想精华和科研成果,为解决它的物理问题,狠攻数学工具;发现了二项式定理、正切方法、微分学、积分学、光色彩理论、万有引力、并把万有引力推广到月球、还研究了哈雷慧星。也因此,牛顿于1672年当选为英国学会会员。牛顿并不因此而满足,在科研的艰辛道路上仍不畏困苦地攀登。终于系统地建立了牛顿三定律和万有引力定律,创立了经典力学体系。除此外,他还在几何光学和天文学方面都做出了巨大贡献。当人们赞扬他的时候,他却谦逊地说“如果说我比迪卡尔看得远一点,那是因为我站在巨人的肩膀上。”“我不过像是在海边玩耍的孩子,为不时拣到一块比较光滑的卵石、一只比较漂亮的贝壳而喜悦,而真理的大海在我面前一点也没有被发现。”后来据说牛顿的“科学丰产”还得益于它的一本厚厚的笔记本,那里面记录了许许多多别人向他提出的、或别人刁难它的、或自己想到遇到的一系列问题,记满了他突如其来的灵感。
法拉第因家庭经济极其贫困,只读了两年小学就退学了。在他当报童和做书店的学徒工期间,不失时机地利用自己所能接触的读物进行学习,在一次装订《大英百科全书》时对电学的文章产生了强烈的兴趣,后来又被《化学对话》所吸引,从此他对自然科学倾注了巨大的热情。他不但博览群书,而且以这些书为指导做了许多实验。他的工钱除了吃饭外全部花在买实验用品上。后来他听了化学家戴维的演讲后便下定了“献身科学”的决心。法拉第为了进英国实验室工作,与戴维进行了以下对话。戴维指着自己身上的伤疤说:“牛顿说过:‘科学是一个很厉害的女主人,对于为她献身的人,只给予很少的报酬。’她不仅吝啬而且还很凶很呢。你看,我为她效劳十几年,她给我的就是这样的奖赏。”法拉第说:“我不怕!”戴维说:“这里工资很低,也许还不如你当订书匠挣的钱多呢。”法拉第回答说:“钱多少我不在乎,只要有饭吃就行。”戴维追问:“你将来不会后悔吧?”法拉第坚定地回答:“我决不后悔!”就这样法拉第正式踏进了科学的殿堂。法拉第曾面临这样的机会——英国一家法院以每年二万五千磅的报酬聘请他担任专家作证的工作,他毅然谢绝,宁要英国学会每年五百磅报酬的科研工作。他专心工作,分秒必争,与科学实验无关的事情尽量谢绝;它的实验笔记本里记满了“没效果”、“没反应”、“不行”、“不成”等字样,但他从不灰心;四十年来,不知花了多少心血,终于获得了一个个丰硕的成果,成为电磁学的奠基人,开启了人类的电力时代。
一个可以跟牛顿相媲美的科学巨匠,一个划时代的科学巨人——阿尔伯特·爱因斯坦,于1879年3月14曰诞生在德国的符腾堡乌尔姆城的一个犹太小业主家庭,小时候智力并不出众,三岁才会说话,五岁仍结结巴巴说不清话,但他有强烈的求知欲,富于幻想,好奇心极强。12岁那年一本数学书深深地吸引了他。1895年报考苏黎世联邦工业大学,数学成绩出众,但因平均成绩太差,没被录取。经补习一年后考入联邦工业大学师范系,攻读数学、物理学。1900年大学毕业后没找到工作而失业了。经自学努力1905年获得苏黎世大学博士学位,后来一直相继担任许多大学的物理学教授。他一生惜阴如金,同事无法说服他去看一出喜剧;几乎把分分秒秒都用在对自然奥秘的探索上。他推着儿子的小车走在街上,边走边思考,差一点被马车撞了。他在一座桥头等一个学生,掏出纸片进行计算,不知什么时候被细雨淋湿了全身,毫无察觉。躺在病床上时,朋友问他需要什么,他低声地说:“我现在只希望有几个小时的时间,把一些稿子整理好。”甚至在去世前的几小时,他仍在抓紧时间工作。就凭着这种精神,它的一生才科学功绩累累,为人类做出了辉煌贡献。
被誉为在世爱因斯坦的当代最伟大的物理学家斯蒂芬·霍金,是英国理论物理学家。他的生曰是1942年1月8曰,这一天刚好是伽利略三百周年的忌曰。1959年,17岁的霍金开始就读于牛津,并在剑桥跟随导师邓尼斯·西阿玛作博士论文。21岁时被确定为得了运动神经症,留给他的时间只有两年。史蒂芬·霍金最终只能永远坐在轮椅上并且失去了语言能力,一切生活完全依靠他的妻子简·瓦尔德照顾。但这位据称全身只有三个手指能动的残疾人,为了科学忘却了疾病,不顾别人曾经给他的轻视,珍惜仅有的短暂的生命,一往无前地向科学奇点攀登。至今他已60岁了,却仍以他那永不疲倦的思维努力工作着。他谦虚、博前人和同事的见解,敢于向权威挑战。他曾依靠惊人的毅力,完成了一系列惊人的关于大爆炸和黑洞的理论,对量子物理作出了巨大的贡献,将宇宙伟大而神秘的背景展现给世人。他被广泛尊崇为继爱因斯坦之后最杰出的科学家。
关于物理科学家的动人事迹太多了,说也说不完。但从他们的身上我们可以汲取做人和学习物理所需要的精神和素养。那就是,兴趣物理;不畏困苦,勇于向困难宣战;有惊人的毅力和不败的意志,愿意为科学献身;珍惜时间、忘我地学习工作;勤思好问、谦虚而有批判精神;敢于质疑、敢于创新;坚持原则、实事求是、认真严谨;积极实践、理论联系实际;有崇高的理想和高尚的人格;学好用好数学工具,博览自然科学知识。同学们,让我们从自己的学习、生活、思想、一言一行开始培养自己的物理素养吧!
是否看了《怎样学好高中物理》后你就能学好物理呢?未必。这要看你是否把其他杂念排出,积极培养自己对学习的爱好,积极学习吸取科学的学习方法,拿出行动培养自己的物理素养。不要迷信天赋,要获得学习物理的成功,需要的是精神、毅力和方法。
祝你成功!
高考物理大题阅卷的给分情况是怎么样的
在高考志愿填报时,很多考生对新能源材料与器件专业的相关情况很感兴趣。下面是由本站编辑为大家整理的“新能源材料与器件专业学什么 就业方向有哪些”。
新能源材料与器件专业主要课程
新能源材料与器件概论、近代物理概论(量子物理、统计物理)、固体物理、半导体物理与器件、应用电化学、薄膜物理与技术、材料科学与工程基础、无机材料物理化学、材料物理性能、材料研究方法与现代测试技术、新能源材料设计与制备、新能源转换与控制技术、储能材料与技术、半导体硅材料基础、硅材料检测技术、化学电源设计、化学电源工艺学、半导体照明原理与技术、薄膜技术与材料、太阳能电池原理与工艺太阳能发电技术与系统设计、应用光伏学、电池组件生产工艺、光伏逆变器原理与应用等。
新能源材料与器件专业就业方向
毕业生可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺设计等方面工作,也可以在通讯、汽车、医疗领域从事新能源材料和器件的开发、生产和管理的工作,还可继续攻读新能源材料及相关学科高层次专业学位。
从事行业:
毕业后主要在新能源、学术、电子技术等行业工作,大致如下:
1 新能源;
2 学术/科研;
3 电子技术/半导体/集成电路;
4 教育/培训/院校;
5 互联网/电子商务;
6 机械/设备/重工;
7 汽车及零配件;
8 电气/电气/电力/水利。
[高考物理光学] 高考物理光学题怎么做
高考的物理,是很多学生丢分最严重的科目,一般都是在最困难的物理大题上。下面是我分享的高考物理大题阅卷的给分情况,一起来看看吧。
高考物理大题阅卷的给分情况
一、只看公式,不看文字。
这个应该是与高中物理老师对大家的要求最不相同的地方。高中物理老师要求大家平时解题要养成良好习惯,列公式一定要写出必要的文字说明。这是对的,这有助于我们更好的理解知识点,养成更好的解题习惯。但其实,高考物理大题进行评分时,文字说明是没有分的,也就是说,你写了,不多得分;不写,也不扣分。所以,在高考答题时,对于不确定该写什么文字说明时,不写是最好的选择。当然,能写出最好,这样更利于阅卷老师理解你的解题思路。
二、等价给分。
高考的评分标准中往往会给出一题的多种解答,以及每种解答中每一步骤的给分原则。但是,在阅卷的过程中,还是会出现某个学生用了与评分标准中的每一种解答方式都不一样的解答。此时的阅卷原则是等价给分。也就是说,只要公式是一级公式,也确实能推出正确答案的,就给满分。如果其中的某个公式应用错误而导致结果不正确的,那么,根据标准答案的解答方式来判断这个公式的重要性,再经过商讨给分。
三、只看对的,不看错的。
高考阅卷时,对于必要的公式,高考的阅卷方式是,只要与本题有关的公式都写出来了,而且答案正确,那么就给满分。对于一些不相关的公式,写出来也是不扣分的。换句话说,高考阅卷,是只看评分标准中给定的公式来给分的,其他的如果写了,不给分也不扣分。因此,对于不会做的题目,不要一字不答,而应该是把能想到的与本题相关的公式都写上,只要对了就有分。再综合考虑到第二个评分细则,即使你写的公式与标准答案中的都不一样,也是很有可能得分的。
四、不重复扣分。
这条评分细则应该是又一条容易被学生忽略的。不重复扣分就是指在同一道题目中,如果一个错误犯了两次,那么只按一次来扣分。举个简单的例子。如果某道题的第一问答案应该是1,第二问的答案是它的两倍,也就是2,但学生把第一问结果做错了,答案写成了2,那么自然,第二的答案就成了4,在这种情况下,是只扣第一问的分的,也就是说,第二问给满分。
这也是物理阅卷与数学不一样的地方,物理阅卷认为,错误只在第一问,第二问的过程没错,结果的错误也仅仅是第一问造成的,因此,第一问的分扣掉后,第二问就不再重复扣了。这也提醒大家,即使第一问不能保证做对了,做第二问也不要有任何压力,即使第一问错了,第二问一样可以得到满分。
五、只看物理公式和答案,不看数算过程。
这条原则就是告诉我们,在物理试卷中,能不出现数算就不要出现,因为只有公式和最后的答案是给分点。应用物理过程推导出的数算过程再精彩也是没分的,在草稿纸上进行就可以了。
举个简单的例子。2010高考北京卷最后一题的最后一问,由于应用的物理公式在前两问都已出现,最后一问只是应用之前两问的物理公式进行数学推导,而推导过程是没有给分点的,因此,最后一问的8分,给分点仅仅在于最后的答案。答案对了,给满分8分;答案错了,8分全扣。中间的数算过程再阅卷过程中根本不看。所以,在高考答题时一定要注意,物理公式一定写全。
近年高考喜欢将物理与数学知识综合应用的综合题作为压轴大题,遇到这种题就要看清楚,如果仅仅是数算推导,建议考生先放下,做其他题,有时间再做此题。因为,这种题的数算相对复杂,过程还没有给分点,很可能算了半天最后答案算错了而导致没分,还浪费了宝贵的答题时间,这就得不偿失了。
最后还想再说一句,任何评分标准都是人制定的,因此,评分中一些人为因素不可避免。但高考评分相对是最严格也是最公平的,所以还请大家放心。物理的解题思路,相信大家做多了都会有所感悟,解题也自然水到渠成。真达到了这个境界,所有的评分标准就都没有价值了,因为你所写的,就是标准答案。
高考物理必考两个题型必考理由
航天是当今世界最具挑战性和广泛带动性的高科技领域之一,航天活动深刻改变了人类对宇宙的认知,为人类社会进步提供了重要动力。当前,越来越多的国家,包括广展中国家将发展航天作为重要战略选择,世界航天活动呈现蓬勃发展的景象。
?探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。?未来五年及今后一个时期,中国将坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展,为服务国家发展大局和增进人类福祉作出更大贡献。
2016年4月6日1时38分,我国首颗微重力科学实验卫星?实践十号返回式科学实验卫星,在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空,进入预定轨道。
2016年8月16日,中国科学家发射世界首颗?量子卫星?,全球首颗量子科学实验卫星被正式命名为?墨子号?。
9月25日,FAST正式投入使用,探寻宇宙深空的奥秘。这个目前世界上最大的单口径射电望远镜坐落于贵州省黔南州平塘县克度镇,被誉为中国?天眼?。
10月17日7点30分28秒,神舟十一号载人飞船搭载两名航天员发射升空,进入太空将与天宫二号在高对接轨道交会对接构成组合体,开展空间科学实验和技术试验。
2016年中国迎来了航天事业的新突破,再加上高中物理选修3-5在新高考改革后属于必考内容,这本书四章内容为:?动量和动量定理?、?波粒二象性?、?原子结构?、?原子物理?!综上所述此类型题应为必考!
大概分值 10~30分+/-
涉及知识 天体力学、原子物理、动量关系、能量关系、微观流体计算、带电粒子在电场和磁场中的偏转。
如何出题 将天体力学、原子物理、动量关系、能量关系、微观流体计算、带电粒子在电场和磁场中的偏转等知识点综合成压轴题或者倒数第二题,或者拆解成一道天体选择+综合计算题。
样题赏析
例题1在太空中的?天宫二号?上有一种装置,它利用电场力加速带电粒子,形成向外发射的高速粒子流,从而对?天宫二号?产生反冲击力,使其获得加速度。己知?天宫二号?质量为M,发射的是2价氧离子,发射离子的功率恒为P,加速的电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电量为e,不计发射氧离子后?天宫二号?质量的变化。求:
射出的氧离子速度;
如果太空中存在的磁场我们近似地看成磁感应强度为B的匀强磁场,求喷出的氧离子做圆周运动的周期和半径;
每秒射出的氧离子数;
射出氧离子后?天宫二号?开始运动的加速度。
例题2我国的?神舟十一号?载人飞船将于2016年10月17日发射升空,入轨两天后,将与?天宫二号?进行对接。定对接前,?天宫二号?在如图所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动,而?神舟十一号?在图中轨道1上绕地球做匀速圆周运动,两者都在图示平面内顺时针运转。若?神舟十一号?在轨道1上的P点瞬间改变其速度的大小,使其运行的轨道变为一椭圆轨道2,并在椭圆2与轨道3的切点处与?天宫二号?进行对接,图中P、Q、K三点位于同一直线上。则
?神舟十一号?应在P点瞬间加速才能使其轨道由1变为2
如果?天宫二号?位于K点时?神州十一号?在P点处变速,则两者第一次到达Q点即可对接
为了使对接时两者的速度相同,?祌舟十一号?到达Q点时应稍微加速
?神州十一号?沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中机械能不断增大
例题3?神舟十一号?载人飞船将于2016年10月17日发射升空,入轨两天后,将与?天宫二号?进行对接。如图所示,圆形轨道1为?天宫二号,运行轨道,圆形轨道2为?神舟十一号?运行轨道,在实现交会对接前,?神舟十一号?要进行多次变轨。则
?神舟十一号?在圆形轨道2的运行速率大于7.9km/s
?天宫二号?的运行速率小于?神舟十一号?在轨道2上的运行速率
?神舟十一号?从轨道2要先减速才能与?天宫二号?实现对接
?天宫二号?的向心加速度大于?神舟十一号?在轨道2上的向心加速度
必考理由 最近几年?雾霾?越来越严重,国家大力倡导绿色出行,也各种扶持和鼓励新能源汽车普及过程。其中为推动我国新能源汽车发展,2016年国家出台多项政策,发展建立了整套全球最全面、最系统的政策体系。无论是税收、推广配套、长效核查,还是推广管理等方面都在大力推动。so~新能源汽车题型也将会成为必考题型!
大概分值 25分+/-
涉及知识 机车启动(恒定功率启动和恒定加速度启动的能量、功率问题)、直流电路、含电动机电路、交流电、变压器、人工核反应、氢原子的能级跃迁。
如何出题 可以纯粹出选择题,但是出大题概率最大,将机车启动(恒定功率启动和恒定加速度启动的能量、功率问题)、直流电路、含电动机电路、交流电、变压器、人工核反应、氢原子的能级跃迁......等知识点进行综合。
样题赏析
例题新能源汽车是最近几年比较流行的环保车型。在某次试运行中,某纯电动车共有4个电动发动机,每个电动发动机可以提供Pe=50kW的额定功率,汽车质量为m=1t,该次试运行开始时汽车先以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动,达到额定功率后再做变加速直线运动,总共经过550s的时间加速后,汽车便开始以最大速度Vm=270km/h匀速行驶。设每个电动发动机在行驶中的功率相同,行驶过程中汽车所受阻力恒定。求:
汽车在匀加速阶段的牵引力大小;
汽车在整个加速过程中每个电动发动机的平均功率;
汽车在整个加速过程中所通过的路程(计算结果保留两位有效数字):
电动车在匀速运动时可以将内部电路简化成直流电路,己知有4个电动势E=30V,内阻r=4?的电池并联起来对外提供能量,电动机的内阻为10?,电流探测器示数为2A,求电动机的输出效率;
某公司推出一款使用铀核裂变作为能量来源的新能源汽车,己知测试前铀核总质量为10g,某次测试完毕检测到质量为9.98g,求这次测试消耗的总能量是多少。
高考物理的备考高三物理复习从今年的8月份开始到次年的6月份结束,共8个月多的复习时间,大概35周的时间,根据复习的指导思想已经学生的现状,特将高三物理复习分为三个阶段。
(1)第一轮复习
第一轮复习称为基础复习阶段,从8月份开始到下年3月份结束。在这个阶段,要全面阅读教材,查漏补缺,扫除理解上的障碍。在这一基础之上,对各种知识进行梳理和归纳,使知识系统化。这轮复习的主要对象就是基础知识,主要强调?全面?、?系统?两点。
学生复习中的障碍主要有:概念不清、公式不会运用、计算不准、原理模糊等等。因此,不论平时多么熟悉课本,都不能省略复读课本这一环节,要逐章逐节、逐篇逐段,甚至逐字逐句地复习,做到毫无遗漏。
(1)全盘的通读有助于整体掌握知识,以前的知识往往是零碎的不成系统的。
(2)全盘的通读可以找出一些被忽视的环节或死角。
(3)全盘通读,有助于深刻领会课本内容。懂的东西未必理解得深刻,带着疑问去通读,理解会更深。让学生切忌急躁、浮躁,要知道?万丈高楼平地起?,只有循序渐进、巩固基础,才能在高考中取得好成绩;只有这时候把边边沿沿、枝枝杈杈的地方都复习到,才能在今后节余出更多的时间去攻克一些综合性、高难度的题目。
要求学生全盘通读课本,通过全盘通读,才能对知识点进行梳理,才能明白每一学科的内在联系,才能使所学的知识形成一个体系。当然,在复习的同时最好做好学习笔记,这样的笔记不仅使复杂的知识系统化,而且记忆的效率也提高许多,运用起来也得心应手。记笔记让学生最好不要抄书上的原话,要用自己的话写出来,如果自己的话与书上的话有出入,再进行修正。这有点儿像记忆中的心理预演或尝试回忆。
(2)第二轮复习
第二轮复习阶段称为专题复习阶段,大概需要一个月的时间(2011年4月中旬至5月中旬),
1、要把整个知识网络化,系统化,把所有的知识连成线,铺成面,织成网。疏理出知识结构,把握知识模块,将知识进行专题整理
2、针对自己可能存在的问题、有效地补缺补差。
3、总结考试中出错问题和作题中的共性问题,对问题进行集中整理、集中强化训练与矫正。
4、归纳解题方法,归纳题型。
5、训练如何分析物理过程,如何寻找陌生题的突破口,如何提高熟题的解题准确率。
6、回头是岸,注重双基,熟透知识,题型,方法
7、积累解题,应试经验,对每次考试都写出书面总结分析
(3)第三轮复习
综合模拟。本阶段主要是练习知识的综合,较为复杂问题的分析方法,并将整个物理知识分为几个重要大专题,着重练习某些重要规律的应用,或某些重要的解题方法。如:动能定理及其在解题中的应用、变力做功问题的分析方法、利用图象求解各物理量的方法、极值问题的分析方法、临界问题的分析方法、设法、类比推导法、逆向思维法、等效思维法解题技巧等。
第十三章 光学
知识网络:
第一单元 光的传播 几何光学
一、光的直线传播
1、几个概念
①光源:能够发光的物体
②点光源:忽略发光体的大小和形状,保留它的发光性。(力学中的质点,理想化) ③光能:光是一种能量,光能可以和其他形式的能量相互转化(使被照物体温度升高,使底片感光、热水器电灯、蜡烛、太阳万物生长靠太阳、光电池)
④光线:用来表示光束的有向直线叫做光线,直线的方向表示光束的传播方向,光线实际上不存在,它是细光束的抽象说法。(类比:磁感线 电场线)
⑤实像和虚像
点光源发出的同心光束被反射镜反射或被透射镜折射后,若能会聚在一点,则该会聚点称为实像点;若被反射镜反射或被透射镜折射后光束仍是发散的,但这光束的反向延长线交于一点,则该点称为虚像点.实像点构成的集合称为实像,实像可以用光屏接收,也可以用肉眼直接观察;虚像不能用光屏接收,只能用肉眼观察.
2.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
注意前提条件:在同一种介质中,而且是均匀介质。否则,可能发生偏折。如光从空气斜射入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均
匀)。
点评:光的直线传播是一个近似的规律。当障碍物或孔的尺寸和波长可以比拟或者比波长小时,将发生明显的衍射现
象,光线将可能偏离原来的传播方向。
例1如图所示,在A 点有一个小球,紧靠小球的左方
有一个点光源S 。现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去,打
到竖直墙之前,小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是
A. 匀速直线运动 B.自由落体运动
C. 变加速直线运动 D.匀减速直线运动
解:小球抛出后做平抛运动,时间t 后水平位移是vt ,竖直位移是h =12gt ,根据相似2
形知识可以由比例求得x =gl t ∝t ,因此影子在墙上的运动是匀速运动。 2v
例2某人身高1.8 m,沿一直线以2 m/s的速度前进,其正前方离地面5 m高处有一盏路灯,试求人的影子在水平地面上的移动速度。
解析:如图所示,设人在时间t 内由开始位置运动到G 位置,人头部的影子由D 点运动到C 点。
三角形ABC ∽FGC ,有CF FG = FA AB -FG
因为三角形ACD ∽AFE ,所以有 CF CD -EF = FA EF
由以上各式可以得到
即CD -EF FG = EF AB -FG S 影-2t
2t 1. 8= 解得S 影=3.125t 。 5-1. 8可见影的速度为3.125m/s 。
二、反射 平面镜成像
1、反射定律
光射到两种介质的界面上后返回原介质时,其传播规律遵循反射定律.反射定律的基本内容包含如下三个要点:
① 反射光线、法线、入射光线共面;
② 反射光线与入射光线分居法线两侧;
③ 反射角等于入射角,即 θ1=θ2
2.平面镜成像的特点——平面镜成的像是正立等大的虚像,
像与物关于镜面对称
3.光路图作法——根据成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补画光路图。
4.充分利用光路可逆——在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A 通过平面镜所能看到的范围和在A 点放一个点光源,该点光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。)
5.利用边缘光线作图确定范围
例3 如图所示,画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍
物后地面的范围。 /解:先根据对称性作出人眼的像点S ,再根据光路可逆,设想S 处有一个点光源,它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。
例4如图所示,用作图法确定人在镜前通过平面
镜可看到AB 完整像的范围。
//解:先根据对称性作出AB 的像A B ,分别作出A 点、
B 点发出的光经平面镜反射后能射到的范围,再找到它们
的公共区域(交集)。就是能看到完整像的范围。
三、折射与全反射
1.折射定律 (荷兰 斯涅尔)
光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种
介质时,其传播规律遵循折射定律.折射定律的基本内容
包含如下三个要点: ① 折射光线、法线、入射光线共面;
② 折射光线与入射光线分居法线两侧;
③ 入射角的正弦与折射角的正弦之比等于常数,即
折射定律的各种表达形式:n =sin θ1=sin θ2sin θ1c λ1 (θ1为入、折射角中的较大者,===sin θ2v λ"sin C
C 为全反射时的临界角。)
④折射光路是可逆的。
⑤n >1
⑥介质确定,n 确定。(空气1.00028 水n =1.33 酒精n =1.6)(不以密度为标准) ⑦光密介质和光疏介质——(1)与密度不同(2)相对性 (3)n 大角小,n 小角大
2.全反射现象
(1)现象:光从光密介质进入到光速介质中时,随着入射角的增加,折射光线远离法线,强度越来越弱,但是反射光线在远离法线的同时强度越来越强,当折射角达到90度时,折射光线认为全部消失,只剩下反射光线——全反射。
(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质;② 入射角达到临界角,即θ1≥C
(3)临界角: 折射角为900(发生全发射)时对应的入射角, sin C =1 n
例5 直角三棱镜的顶角α=15°, 棱镜材料的折射率n =1.5,一细束单色光如图所示垂
直于左侧面射入,试用作图法求出该入射光第一
次从棱镜中射出的光线。
解:由n =1.5知临界角大于30°小于45°,
边画边算可知该光线在射到A 、B 、C 、D 各点时
的入射角依次是75°、60°、45°、30°,因此在A 、B 、C 均发生全反射,到D 点入射角才第一次小于临界角,所以才第一次有光线从棱镜射出。
3.光导纤维,海市蜃楼和内窥镜
全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。
例6如图所示,一条长度为L =5.0m的光导纤维用折射率为n =2的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。求:⑴该激光在光导纤维中的速度v 是多大?⑵该
激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?
8解:⑴由n=c/v可得v =2.1×10m/s
⑵由n=sin α/sinr 可得光线从左端面射入后的折射
角为30°,射到侧面时的入射角为60°,大于临界角
45°,因此发生全反射,同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线达到右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s =2L /,因此该激光在光导纤维中传输所
-8经历的时间是t =s /v =2.7×10s 。
四、棱镜和玻璃砖对光路的作用
1.棱镜对光的偏折作用
一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射
后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折,虚像向顶角偏移。
例7 如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三
棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M ,若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是
A. n 1n 2,a 红光,b 蓝光 D.n 1>n 2,a 蓝光,b 红光 解:由图可知,b 光线经过三棱镜后的偏折角较小,因此折射
率较小,是红光。
2.全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适
当的入射点,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出
o o 后偏转90(右图1)或180(右图2)。要特别注意两种用
法中光线在哪个表面发生全反射。
例8 如图所示,自行车的尾灯用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示,下面说法中正确的是 ( C )
A. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左
红 表面发生全反射
D. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右
表面发生全反射
紫
3.光的折射和色散
一束白光经过三棱镜折射后形式色散,构成红橙黄绿
蓝靛紫的七条彩色光带,形成光谱。光谱的产生表明白光是由各种单色光组成的复色光,各种单色光的偏转角度不同。
4.玻璃砖——所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
例9 透明材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足B
A. 折射率必须大于 B.折射率必须小于2 C. 折射率可取大于1的任意值 D.无论折射率是多大都不可能 解:从图中可以看出,为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧
面射出,θ1和θ2都必须小于临界角C ,即θ1
故C >45°,n =1/sinC
第二单元 光的本性 物理光学
知识网络: 微粒说(牛顿)
波动说(惠更斯)
电磁说(麦克斯韦)
光子说(爱因斯坦)
光的波粒二象说
物理光学 光的干涉 波动性 光的衍射
粒子性――光电效应
一、粒子说和波动说
1、 微粒说——(牛顿)认为个光是粒子流,从光源出发,在均匀介质中遵循力学规律做
匀速直线运动。
、反射(经典粒子打在界面上)
困难——干涉,衍射(波的特性),折射(粒子受到界面的吸引和排斥:折射角、
不能一视同仁),光线交叉
2、波动说——(荷兰)惠更斯、(法)菲涅尔,光在“以太”中以某种振动向外传播
成功——反射、折射、 干涉、衍射
困难——光电效应、康普顿效应、偏振
19世纪以前,微粒说一直占上风
(1) 人们习惯用经典的机械波的理论去理解光的本性。
(2) 牛顿的威望
(3) 波动理论本身不够完善 (以太、惠更斯无法科学的给出周期和波长的概念)
3
、光的电磁说——(英)麦克斯韦,光是一种电磁波
4、光电效应——证明光具有粒子性
二、光的双缝干涉——证明光是一种波
1
、 实验
1801年,(英)托马斯·杨
2(1) 接收屏上看到明暗相间的等宽等距条纹。中央亮条纹
(2) 波长越大,条纹越宽
(3)
如果用复色光(白),出现彩色条纹。中央复色(白)原因:相干光源在屏
上叠加(加强或减弱)
3、 小孔的作用:产生同频率的光
双孔的作用:产生相干光源(频率相同,步调一致,两小孔出来的光是完全相同的。)
4、 条纹的亮暗
L2—L 1=(2K+1)λ/ 2 弱
L2—L 1=2K*λ/ 2 =Kλ 强
5、 条纹间距∝波长
△X = λ L / d
9 10 6、 1 m = 10 nm 1 m = 10
例1 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。下列说法中正确的有 ( C )
A. 如果增大单缝到双缝间的距离,Δx 将增大
B. 如果增大双缝之间的距离,Δx 将增大
C. 如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx 将增大
D. 如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx 将增大
三、薄膜干涉——光是一种波
1、 实验酒精中撒钠盐,火焰发出单色的黄光
2、 现象
(1) 薄膜的反射光中看到了明暗相间的条
纹。条纹等宽
(2) 波长越大,条纹越宽
(3) 如果用复色光,出现彩色条纹
3、 原因——从前后表面反射回来的两列频率相同
的光波叠加,峰峰强、谷谷强、峰谷弱( 阳光
下的肥皂泡、水面上的油膜、压紧的两块玻璃 )
4、 科技技上的应用
(1)查平面的平整程度
单色光入射,a 的下表面与b 的上表面反射光叠加,出现明暗相间的条纹 ,如果被检查的平面是平的,那么空气厚度相同的各点就位于同一条直线上,干涉后得到的是直条纹,否则条纹弯曲。
(2)增透膜
膜的厚度为入射光在薄膜中波长的1/4倍时,从薄膜的两个面
反射的波相遇,峰谷叠加,反射减,抵消黄、绿光,镜头呈淡
紫色。
例2 运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照
射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n =1.5,所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz ,那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少?
解:为了减少进入眼睛的紫外线,应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强,因此光程差应该是波长的整数倍,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的
-7/-71/2。紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10m ,在膜中的波长是λ=λ/n =2.47×10m ,
-7因此膜的厚度至少是1.2×10m 。
四.光的衍射——光是一种波
1、实验
a 单缝衍射
b
小孔衍射
光绕过直线路径到障碍物的阴影里去的现象,称光的衍射,其条纹称衍射条纹
2、条纹的特点:条纹宽度不相同,正中央是亮条纹,最宽最亮,
若复色光(白),彩色条纹,中央复色(白)
3
、泊送亮斑——(法)菲涅尔理论 泊松数学推导
4、光的直线传播是近似规律
五.光的电磁说——麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速
度相同,提出光在本质上是一种电磁波,这就是光的电磁说,赫
兹用实验证明了光的电磁说的正确性。
1、电磁波谱:波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线(一切物体都放出红外线,1800年,英国 赫谢尔
)、可见光、紫外线(一切高温物体,如太阳、弧光灯发出的光都含有紫外线,1801年, 德国
里特)、X 射线(高速电子流照射到任何固体上都会产生x 射线,1895年,德国 伦琴,)、γ射线。各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。
各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。
3、实验证明:物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm 和物体温度T 之间满足关系λ
。可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中,可以根据接收m T = b (b 为常数)
到的恒星发出的光的频率,分析其表面温度。
例4 为了转播火箭发射现场的实况,在发射场建立了发射台,用于发射广播电台和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m ,电视台用的电磁波波长为0.566m 。为了不让发射场附近的小山挡住信号,需要在小山顶上建了一个转发站,用来转发_____信号,这是因为该信号的波长太______,不易发生明显衍射。
解:波长越长越容易明显衍射,波长越短衍射越不明显,表现出直线传播性。这时就需要在山顶建转发站。因此本题的转发站一定是转发电视信号的,因为其波长太短。
例5 伦琴射线管的结构,电源E 给灯丝K 加热,从而发射出热电子,热电子在K 、A 间的强电场作用下高速向对阴极A 飞去。电子流打到A 极
表面,激发出高频电磁波,这就是X 射线。正确的有
( AC ) A. P 、Q 间应接高压直流电,且Q 接正极
B. P 、Q 间应接高压交流电 C. K 、A 间是高速电子流即阴极射线,从A 发出的是X
射线即一种高频电磁波
D. 从A 发出的X 射线的频率和P 、Q 间的交流电的频率相同
六.光电效应——在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。(右图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器
带正电。)光效应中发射出来的电子叫光电子。
(1)光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν0,
只有ν≥ν0才能发生光电效应;②光电子的最大初动能与入
射光的强度无关,只随入光的频率增大而增大;③当入射光
的频率大于极限频率时,光电流的强度与入光的强度成正
-9比;④瞬时性(光电子的产生不超过10s )。
(2).光子说
①、普朗克量子理论~电磁波的发射和接收是不连续的,是一份一份的,每一份叫能
-量子或量子,每一份的能量是E =h γ,h =6.63×10 34 J ·s ,称为普朗克常量。
②爱因斯坦光子说~光的发射、传播、接收是不连续的,是一份一份的,每一份叫一个光子。其能量E =h γ。
解释:一对一,不积累,能量守恒,
③爱因斯坦光电效应方程 1mv 2=h γ-w E=hν h ν- W
(
E
k
是光电子的最大ν⑷:E k = 2
初动能;W 是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)
(3).光电管
K
例7 对爱因斯坦光电效应方程E K = h ν-W ,下面的理解正确的有 (C 。)
A. 只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E K
B. 式中的W 表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功
C. 逸出功W 和极限频率ν0之间应满足关系式W = hν0
D. 光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
(4).康普顿效应
在研究电子对X 射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
七 康普顿效应
八、光的波粒二象性
1.光的波粒二象性
人们无法用其中一种观点把光的所有现象解释清楚,只能认为光具有波粒二象性,但不能把它看成宏观经典的波和粒子。减小窄缝的宽度,减弱光的强度,使光子一个一个的通过,到达接收屏的底片上。若暴光时间短,底片上是不规则的亮点,若暴光时间长,底片上是条纹
干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。
2.正确理解波粒二象性
波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。
⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性。 ⑵ν高的光子容易表现出粒子性;ν低的光子容易表现出波动性。
⑶光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性。 ⑷由光子的能量E=hν,光子的动量p =h 表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并λ
不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。
由以上两式和波速公式c=λν还可以得出:E = p c。
例8 已知由激光器发出的一细束功率为P =0.15kW的激光束,竖直向上照射在一个
33固态铝球的下部,使其恰好能在空中悬浮。已知铝的密度为ρ=2.7×10kg/m,设激光束的
2光子全部被铝球吸收,求铝球的直径是多大?(计算中可取π=3,g =10m/s)
解:设每个激光光子的能量为E ,动量为p ,时间t 到铝球上的光子数为n ,激光束对铝球的作用力为F ,铝球的直径为d ,则有:P =n E , F =n p 光子能量和动量间关系是E t t
= p c,铝球的重力和F 平衡,因此F=ρg πd ,由以上各式解得d =0.33mm。
八、物质波(德布罗意波)
由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去,得出物质波(德布罗意波)的概念:任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长λ=h 。
p 3
例10 为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是
A
A. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此不容易发生明显衍射
B. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此不容易发生明显衍射
C. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此更容易发生明显衍射
D. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此更容易发生明显衍射 解:为了观察纳米级的微小结构,用光学显微镜是不可能的。因为可见光的波长数量级-7是10m ,远大于纳米,会发生明显的衍射现象,因此不能精确聚焦。如果用很高的电压使电子加速,使它具有很大的动量,其物质波的波长就会很短,衍射的影响就小多了。因此本题应选A 。
九.光的偏振
⑴光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波。各种电磁波中电场E 的方向、磁场B 的方向和电磁波的传播方向之间,两两互相垂直。
⑵光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的,将E 的振动称为光振动。 ⑶自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光,包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光。
⑷偏振光。自然光通过偏振片后,在垂直于传播方向的平面上,只沿一个特定的方向振动,叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上,如果光的入射方向合适,使反射和折射光之间的夹角恰好是90°,这时,反射光和折射光就都是偏振光,且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
十、激光
(1)方向性好.激光束的光线平行度极好,从地面上发射的一束极细的激光束,到达月球表面时,也只发散成直径lm 多的光斑,因此激光在地面上传播时,可以看成是不发散的.
(2)单色性强.激光器发射的激光,都集中在一个极窄的频率范围内,由于光的颜色是由频率决定的,因此激光器是最理想的单色光源.
由于激光束的高度平行性及极强的单色性,因此激光是最好的相干光,用激光器作光源观察光的干涉和衍射现象,都能取得较好的效果.
(3)亮度高.所谓亮度,是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率,自然光源亮度最高的是太阳,而目前的高功率激光器,亮度可达太阳的1万倍.
例6 有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 BD
A. 只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振
B. 只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振
C. 自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D. 除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光