高考物理:光学与近代物理

本课围绕高考物理"光学与近代物理",练习光电效应方程的变形与最大初动能计算、双缝干涉条纹间距随缝间距和缝屏距离的变化、氘氚聚变方程中的质量数与电荷数守恒、半衰期计算、单缝衍射中缝宽与中央亮纹宽度的关系、α衰变中的动量守恒、光从空气斜射入水中频率不变而波长变短、质能方程,以及光电效应的发生条件与最大初动能只由频率决定的规律。内容从光的波动性(干涉、衍射)到粒子性(光电效应、康普顿效应),再到原子能级和原子核(衰变、聚变、质能关系)。配套12张卡片整理折射率、临界角、光电效应方程、半衰期等公式,另有简答题与对话式考试,适合正在复习光学与近代物理的高考生。

  • 能够运用爱因斯坦光电效应方程进行代数变换求解
  • 能够分析双缝干涉条纹间距与缝间距、缝屏距离的关系
  • 能够运用质量数与电荷数守恒写出核反应方程中的未知粒子
  • 能够运用半衰期公式计算放射性元素的衰变质量
  • 能够判断缝宽与衍射现象、单缝衍射中央亮纹宽度的定性关系
  • 能够运用动量守恒分析α衰变中剩余原子核的动量
  • 能够说明光从空气斜射入水中时频率不变而波长变短的规律
  • 能够运用质能方程计算核反应释放的能量

本材料围绕光学与近代物理:折射率、临界角与全反射,双缝干涉条纹间距与单缝衍射,光从空气进入水中时频率、波速和波长的变化,光电效应方程与截止频率,玻尔能级跃迁,半衰期,核反应中的质量数与电荷数守恒、α衰变中的动量守恒,以及质能方程。

示例问题

衰变曲线:随时间 t 指数下降的 N(t),起始值 N₀,经过半衰期 T½ 后降为 N₀/2。

已知某放射性元素的半衰期为 $T$。现有 $16$ 克该元素,经过 $3T$ 时间后,剩余的质量为多少?

查看答案

$2$ 克

经过 $n$ 个半衰期,剩余质量 $m = m_0(1/2)^n$。这里 $n=3$,故 $m = 16 \times (1/2)^3 = 16 \times 1/8 = 2$ 克。

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