高中物理選修3-5知識點框架

在高中所有學科，物理是最難學的。要想學好物理選修3-5個模塊的知識首先就要將最基礎的理論概念和公式原理弄懂和記熟。下面是本站小編為大家整理的高中物理選修3-5知識總結，希望對大家有用!

原子的能級

玻爾的原子模型

⑴原子核式結構模型與經典電磁理論的矛盾(兩方面)

a.電子繞核作圓周運動是加速運動，按照經典理論，加速運動的電荷，要不斷地向周圍發射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最後電子要落到原子核上，這與原子通常是穩定的事實相矛盾。

b.電子繞核旋轉時輻射電磁波的頻率應等於電子繞核旋轉的頻率，隨着旋轉軌道的連續變小，電子輻射的電磁波的頻率也應是連續變化，因此按照這種推理原子光譜應是連續光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實相矛盾。

⑵玻爾理論

上述兩個矛盾説明，經典電磁理論已不適用原子系統，玻爾從光譜學成就得到啟發，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三個假設：

①定態假設：原子只能處於一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然做加速運動，但並不向外在輻射能量，這些狀態叫定態。

②躍遷假設：原子從一個定態(設能量為Em)躍遷到另一定態(設能量為En)時，它輻射成吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態的能量差決定，即hv=Em-En

③軌道量子化假設，原子的不同能量狀態，跟電子不同的運行軌道相對應。原子的能量不連續因而電子可能軌道的分佈也是不連續的。

⑶玻爾的氫子模型：

①氫原子的能級公式和軌道半徑公式：玻爾在三條假設基礎上，利用經典電磁理論和牛頓力學，計算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑，以及電子在各條軌道上運行時原子的能量，(包括電子的動能和原子的熱能。)

②氫原子的能級圖：氫原子的各個定態的能量值，叫氫原子的能級。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級圖。

其中n=1的定態稱為基態。n=2以上的定態，稱為激發態。

能級

(1)在波的原則理論中，原子只能處於一系列不連續的能量狀態，因此各狀態對應的能量也是不連續的，這些能量叫做能級

①基態:在正常狀態下，原子處於最低能級，這時電子在離核最近的軌道上運動，這種定態叫基態，這是電子的穩定狀態

②激發態:其他的能量狀態叫做激發態。原子或分子吸收一定的能量後，電子被激發到較高能級但尚未電離的狀態

(2)原子能級躍遷

①從高能級向低能級躍遷時放出光子

②從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由於碰撞(用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量).原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子。而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任何頻率的光子。(如在基態，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所以吸收的能量除用於電離外，都轉化為電離出去的電子的動能)

(3)能級躍遷時需注意的幾個問題

①應注意一羣氫原子與一個氫原子的區別

一個氫原子核外只有一個電子，在一次躍遷時只能輻射或吸收一個光子，因而只能輻射或吸收某一特定頻率的光譜，所以一個氫原子處於量子數為n的激發態時，可輻射的光譜條數為N=n-1;而一羣氫原子處於量子數為n的激發態時，由於向各個低能級躍遷的可能性均存在。

②應注意區別躍遷與電離

當原子從低能態向高能態躍遷時，必須吸收光子才能實現。相反，當原子從高能態向低能態躍遷時，必須輻射光子才能實現。不管怎樣，光子能量必須等於兩個能量級的能量差;如果是電離，則是將核外電子從某一能態躍遷到n=∞的狀態，需要的能量可以是這兩個能級的`能量差，也可以大於這個能量差，多餘的能量將作為電子電離後的動能

③注意區別直接躍遷與間接躍遷

當原子從一種能量狀態向另一種能量狀態躍遷時，有時可能是直接躍遷，有時可能是間接躍遷，兩種情況下輻射或吸收光子的可能性及頻率可能不同

④注意入射光子與入射電子的不同

a.如果入射的是光子，那麼光子的能量必須是某兩個能級的能量差，才會被原子吸收

b.如果是在電子碰撞下引起原子的躍遷，則要求入射電子的能量大於或等於兩能級的差值。此時電子的動能可全部被原子吸收，也可能部分被原子吸收

(4)躍遷時電子動能、原子勢能與原子能量的變化

①從較低能級向較高能級躍遷時，動能減小，勢能增加，總能量增加;

②從較高能級向較低能級躍遷時，動能增加，勢能減小，總能量減小

一、產生電荷的方式

1.摩擦起電：

(1)正點荷：用綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷;

(2)負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷;

(3)實質：電子從一物體轉移到另一物體;

2.接觸起電：

(1)實質：電荷從一物體移到另一物體;

(2)兩個完全相同的物體相互接觸後電荷平分;

(3)電荷的中和：等量的異種電荷相互接觸，電荷相合抵消而對外不顯電性，這種現象叫電荷的中和;

3.感應起電：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電;

(1)電荷的基本性質：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;

(2)實質：使導體的電荷從一部分移到另一部分;

(3)感應起電時，導體離電荷近的一端帶異種電荷，遠端帶同種電荷;

4.電荷的基本性質：能吸引輕小物體;

二、電荷守恆定律

電荷既不能被創生，亦不能被消失，它只能從一個物體轉移到另一物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分;在轉移過程中，電荷的總量不變。

三、元電荷

一個電子所帶的電荷叫元電荷，用e表示。

1.e=1.6×10-19c;

2.一個質子所帶電荷亦等於元電荷;

3.任何帶電物體所帶電荷都是元電荷的整數倍;

四、庫侖定律

真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力，跟它們所帶電荷量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。電荷間的這種力叫庫侖力。

1.計算公式：F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2)

2.庫侖定律只適用於點電荷(電荷的體積可以忽略不計)

3.庫侖力不是萬有引力;

五、電場

電場是使點電荷之間產生靜電力的一種物質。

1.只要有電荷存在，在電荷周圍就一定存在電場;

2.電場的基本性質：電場對放入其中的電荷(靜止、運動)有力的作用;這種力叫電場力;