史上最全的高中物理公式
一個(gè)學(xué)期將借宿，備戰(zhàn)高考的高三黨們有沒有適應(yīng)緊張的學(xué)習(xí)氛圍咧?？吹郊姺睆?fù)雜的物理公式，是不是有累覺不愛但唯有拼命記住的趕腳。
我已在物理這條路上奔波了多年，你們的苦我都懂(同情臉)。或許會(huì)有人疑惑，為什么那些物理學(xué)家沒事要發(fā)明那么多的公式定理來折磨我們?這些高深莫測(cè)的公式跟我有什么關(guān)系呢?
答案是：當(dāng)然有關(guān)系!
科技時(shí)代已經(jīng)到來，更先進(jìn)的時(shí)代還要等著你們來創(chuàng)造。接著～你們想要的公式全部呈上來～
一、直線運(yùn)動(dòng)公式
1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)：
基本規(guī)律：,
幾個(gè)重要推論：
(1)(勻加速直線運(yùn)動(dòng)：為正值;勻減速直線運(yùn)動(dòng)：為負(fù)值)
(2)AB段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度:
(3)AB段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度:
勻速：;
勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng)：.
(4)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在1s,2s,3s,…,ns內(nèi)的位移之比為12：22:32：…:n2;在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)……第ns內(nèi)的位移之比為1：3：5…
(2n-1);在第1米內(nèi)、第2米內(nèi)、第3米內(nèi)……第n米內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1：：……(
(5)初速度無論是否為零,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)：x= aT2(a:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 T:每個(gè)時(shí)間間隔的時(shí)間)
2.(1)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律：v=gt;h=gt2
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)下落時(shí)間t==
3.豎直上拋運(yùn)動(dòng)：上升過程是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下落過程是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。全過程是初速度為v0、加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)上升最大高度：
(2)上升的時(shí)間：
(3)上升、下落經(jīng)過同一位置時(shí)的加速度相同，而速度等大反向
(4)上升、下落經(jīng)過同一段位移的時(shí)間相等。
(5)從拋出到落回原位置的時(shí)間：
(6)適用全過程的公式：;
(注意對(duì)x、vt的正、負(fù)號(hào)的理解)
二、力的計(jì)算
1、重力：G = mg (g隨高度、緯度而變化)
2、胡克定律： (x為伸長量或壓縮量,k為勁度系數(shù)，只與彈簧的匝數(shù)、橫截面積和材料有關(guān))
3、摩擦力的公式：
(1)滑動(dòng)摩擦力
說明：①N為接觸面間的彈力，可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
②μ為滑動(dòng)摩擦系數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)，與接觸面面積大小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力N無關(guān).
(2)靜摩擦力：由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關(guān).
大小范圍：fm為最大靜摩擦力，與正壓力有關(guān)
說明：
?、倌Σ亮梢耘c運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角。
②摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。
③摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
?、莒o止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用，運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用。
4.求F1,F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式：
合力的方向與F1成角，則：
注意：(1)力的合成和分解都遵從平行四邊形法則;
(2)兩個(gè)力的合力的取值范圍：
∣F1-F2∣≤ F ≤F1+F2;
(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
5.(1)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：
F=0或Fx=0，且Fy=0
靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力為零。
(2)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件：力矩代數(shù)和為零. 力矩：M=FL(L為力臂，是轉(zhuǎn)動(dòng)軸到力的作用線的垂直距離)
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
1.牛頓第二定律：F合=ma或者Fx=max, Fy=may
理解：(1矢量性;(2)瞬時(shí)性;(3)獨(dú)立性;(4)同一性.
2.牛頓第三定律：F作用力=F反作用力
注意：(1)同時(shí)性;(2)相關(guān)性;(3)力的性質(zhì)相同
四、曲線運(yùn)動(dòng)公式
1.平拋運(yùn)動(dòng)公式：
平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)
水平分運(yùn)動(dòng)：水平位移：
水平分速度：
豎直分運(yùn)動(dòng)：豎直位移：
豎直分速度：vy=gt
, ,
, ,
在vo、vy、v、x、y、t、七個(gè)物理量中，如果已知其中任意兩個(gè)，可根據(jù)以上公式求出其它五個(gè)物理量。
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式
線速度:
角速度：=
向心加速度：
向心力：
注意：
(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。
(2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供。
(3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對(duì)核外電子的庫侖力提供。
五、萬有引力與天體運(yùn)動(dòng)
1.開普勒第三定律：=k，K是一個(gè)恒量 (a是行星繞中心天體運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長軸，T是行星繞中心天體運(yùn)動(dòng)的周期)
2.萬有引力：F=G
(1)適用條件：任何兩個(gè)物體間都適用
(2)G為萬有引力恒量，G=6.67×10-11N m2/kg2.
(3)在天體上的應(yīng)用：(M：天體質(zhì)量，R：天體半徑，g：天體表面重力加速度)
?、偃f有引力=向心力
?、谠诘厍虮砻娓浇亓?萬有引力
?、鄣谝挥钪嫠俣?/p>
六、功和機(jī)械能
1.功：W=Fxcos(適用于恒力做功的計(jì)算)
(1)理解正功、零功、負(fù)功
(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度
重力的功---量度---重力勢(shì)能的變化
電場力的功---量度---電勢(shì)能的變化
分子力的功---量度---分子勢(shì)能的變化
合外力的功---量度---動(dòng)能的變化
2.功率：(在t時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率)
P= Fv(F為牽引力，不是合外力;v為即時(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率;
v為平均速度時(shí)，P為平均功率;P一定時(shí)，F(xiàn)與v成正比)
3.動(dòng)能和勢(shì)能：
動(dòng)能：
重力勢(shì)能：(與零勢(shì)能面的選擇有關(guān))
4.動(dòng)能定理：外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化量。
公式：
5.機(jī)械能守恒定律：
機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能
條件：只有重力或彈力對(duì)物體做功.
公式： 或者 Ep減=Ek增
七、動(dòng)量
1.動(dòng)量和沖量：
動(dòng)量：p= mv 沖量：I= Ft
2.動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。
公式：
(解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)
3.動(dòng)量守恒定律：相互作用的物體系統(tǒng)，如果不受外力，或它們所受的外力之和為零，它們的總動(dòng)量保持不變。(研究對(duì)象：相互作用的兩個(gè)物體或多個(gè)物體)
公式：m1v1+m2v2= m1+m2
或p1=-p2 或p1+p2=0
適用條件：
(1)系統(tǒng)不受外力作用。
(2)系統(tǒng)受外力作用，但合外力為零。
(3)系統(tǒng)受外力作用，合外力也不為零，但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。
(4)系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零，在這個(gè)方向的動(dòng)量守恒。
八、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波
1.簡諧振動(dòng)：
回復(fù)力：,方向總是與振子偏離平衡位置的位移方向相反。
加速度：
單擺周期公式：(與擺球質(zhì)量、振幅無關(guān))
彈簧振子周期公式： (與振子質(zhì)量有關(guān)、與振幅無關(guān))
2.機(jī)械波
波長、波速、頻率的關(guān)系：(適用于一切波)
九、電場
1.庫倫定律：，適用于真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。
2.電場強(qiáng)度：(定義式、計(jì)算式)它是描述電場的力的性質(zhì)的物理量
3.電場力：F=qE
4.點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度：，適用于真空中的點(diǎn)電荷。
5.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=。
6.電勢(shì)：，電勢(shì)具有相對(duì)性、固有性，電勢(shì)是標(biāo)量,沿著電場線方向，電勢(shì)降低。
7.電勢(shì)與電勢(shì)差：。
8.電場力做的功：WAB=qUAB=Eqd 。
9.電勢(shì)能：取B點(diǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)，若電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場力所做的功為WAB，則電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為EpA=WAB.適用于勻強(qiáng)電場和非勻強(qiáng)電場;適用于正電荷和負(fù)電荷。
10.電場力做功與電勢(shì)能的轉(zhuǎn)化：。
11.電容：C=(定義式,計(jì)算式)
12.平行板電容器的電容C=。
13.帶電粒子在電場中的加速：
帶電粒子的加速度：
當(dāng)初速度為零時(shí)，;
當(dāng)初速度不為零時(shí)，
14.帶電粒子沿垂直電場方向以速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下) 當(dāng)作類平拋運(yùn)動(dòng)來處理：
帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：
帶電粒子運(yùn)動(dòng)的加速度：
帶電粒子在電場中豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：
帶電粒子離開電場時(shí)豎直方向的分速度：
帶電粒子離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度
十、恒定電流
1.電流強(qiáng)度：I=(規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较? 電流的微觀表達(dá)式：I=nqSv
2.歐姆定律：I=
3.電阻、電阻定律：R=
4.閉合電路歐姆定律：I=或E=Ir+IR
5.電功與電功率：W=UIt，P=UI
6.焦耳定律：Q=I2Rt
7.純電阻電路中:由于I=,W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=
8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率：P總=IE，P出=IU，η=
9.電路的串/并聯(lián) ：
串聯(lián)電路(P、U與R成正比)
并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反)
10.歐姆表測(cè)電阻 (1)電路組成 (2)測(cè)量原理(3)使用方法(4)注意事項(xiàng)
11.伏安法測(cè)電阻電流表的接法：
(1)直接比較法：時(shí)采用內(nèi)接法;時(shí)，采用外接法。簡記為“大內(nèi)小外”
(2)公式計(jì)算法：時(shí)，用內(nèi)接法;
時(shí)，用外接法;
時(shí)，兩種接法都適用。
(3)試觸法
十一、磁場
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度：用來表示磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量，是矢量，
單位:(T),1T=1N/A
2.安培力F=BIL，用左手定則判斷方向。
3.洛侖茲力f=qvB(注v⊥B)，用左手定則判斷方向。
4.在重力忽略不計(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種)：
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場：
不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)v=v0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
規(guī)律如下：
(a)F向=f洛==mω2r=mr()2=qvB;r=;T=;
(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下)
解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(等于二倍弦切角)。
說明：(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);
(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見磁場的磁感線分布要掌握;
(3)其它相關(guān)內(nèi)容：地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料
十二、電磁感應(yīng)
1.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：
(1)電路閉合
(2)磁通量發(fā)生變化
2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式：
(1)E=(普適公式)(法拉第電磁感應(yīng)定律)
(2)E=BLv(導(dǎo)線垂直磁場做切割磁感線運(yùn)動(dòng))
(3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))
(4)E=BL2ω(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線)
3.磁通量：
4.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定(電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極)
5.自感電動(dòng)勢(shì)E自==，L為自感系數(shù)(H)，(線圈L有鐵芯比無鐵芯時(shí)要大)
ΔI：變化電流;：自感電流變化率(變化的快慢)
說明：(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應(yīng)用要點(diǎn);
(2)自感電流總是阻礙引起自感電動(dòng)勢(shì)的電流的變化;
(3)單位換算：1H=103mH=106μH。
(4)其它相關(guān)內(nèi)容：自感/日光燈。
十三、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時(shí)值e=Emsinωt電流瞬時(shí)值i=Imsinωt (ω=2πf)
2.電動(dòng)勢(shì)峰值Em=nBSω=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=
3.正(余)弦式交變電流有效值：E=;U=;I=
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系：
說明：
(1)，無論副線圈一端是空載還是有負(fù)載，都是適用的。
(2)輸出電壓由輸入電壓和原、副線圈的匝數(shù)比共同決定。由得，
(3)若變壓器有兩個(gè)副線圈，由，可知，，
5.在遠(yuǎn)距離輸電中，采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失：
減小輸電線路上功率損失的方法主要有兩種：
(1)減小輸電線的電阻R
(2)減小輸電電流I
十四、熱學(xué)
1.熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系：T=t+273.15K{T:熱力學(xué)溫度(K)，t:攝氏溫度(℃)
2.體積V單位換算：1m3=103L=106mL
3.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
4.氣體實(shí)驗(yàn)定律
(1).玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，氣體的壓強(qiáng)P和體積V成反比。寫成公式就是PV=C，式中C是常量。或者P1V1=P2V2
(2).查理定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)P與熱力學(xué)溫度T成正比。即=
(3).蓋—呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比。即V=CT或=C 其中C是比例常數(shù)。還可表示成=或=。
5.理想氣體的狀態(tài)方程：=或=恒量，(T為熱力學(xué)溫度)
注:(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
(2)公式成立條件為一定質(zhì)量的理想氣體，使用公式時(shí)要注意溫度的單位，t為攝氏溫度(℃)，而T為熱力學(xué)溫度(K)。
6.理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動(dòng)能K成正比，即T=aK,a是比例常數(shù)。
7.空氣的相對(duì)濕度=
8.熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和。用公式表示即∆U=Q+W
9.在物理學(xué)中，反映宏觀自然過程的方向性的定律就是熱力學(xué)第二定律。
克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。
開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響。
10.熵與微觀態(tài)的數(shù)目Ω的關(guān)系：S=KlnΩ k叫做玻爾茲曼常數(shù)
微觀態(tài)的數(shù)目Ω是分子運(yùn)動(dòng)無序性的一種量度，由于Ω越大，熵S也越大，那么熵S自然也是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度。
自然過程的方向性：在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小。這就是熵增加原理。
熱力學(xué)第二定律也叫熵增加原理。
十五、光學(xué)
1.反射定律α=i(α：反射角，i：入射角)
2.絕對(duì)折射率(光從真空中到介質(zhì))n==(n:折射率，c:真空中的光速，v:介質(zhì)中的光速，i:入射角，r:折射角)從光的色散現(xiàn)象可知可見光中紅光折射率小。
3.全反射：
(1)光從介質(zhì)中進(jìn)入真空或空氣中時(shí)發(fā)生全反射的臨界角C：sinC=
(2)全反射的條件：光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角
注:
(a)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對(duì)稱;
(b)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;
(c)光導(dǎo)纖維是光的全反射的實(shí)際應(yīng)用,放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡;
(d)熟記各種光學(xué)儀器的成像規(guī)律,利用反射(折射)規(guī)律、光路的可逆等作出光路圖是解題關(guān)鍵;
(e)白光通過三棱鏡發(fā)色散規(guī)律：紫光靠近底邊出射。
4.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距∆X=λ (L是擋板到屏的距離;d是雙縫的間距;λ是光的波長;)
5.由n=可得，=，即：在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波的傳播速度不一樣，波長越短，波速越慢。
十六、電磁波
1.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直。因此電磁波是橫波.
2.理論分析表明，LC電路的周期T與自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系是T=2π
由于周期與頻率互為倒數(shù)，即f=，所以f=
式中T、f、L、C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)
3.電磁波譜：
波長從大到小依次為：無線電波(波長大于1mm)，紅外線，可見光(波長在760nm到400nm之間)，紫外線，X射線，γ射線。
十七、相對(duì)論
1.長度的相對(duì)性：一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度總比桿靜止時(shí)的長度小。
如果與桿相對(duì)靜止的人認(rèn)為桿長是L0，與桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為V的人認(rèn)為桿長是L，那么兩者之間的關(guān)系是L=L0
但是，在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，桿的長度沒有變化.
2.時(shí)間間隔的相對(duì)性：∆t=
是相對(duì)靜止的觀察者測(cè)得的時(shí)間間隔。
3.狹義相對(duì)論的其他結(jié)論：
(1)相對(duì)論速度變換公式
以高速火車為例，設(shè)車對(duì)地面的速度為v，車上的人以速度u'沿著火車前進(jìn)的方向相對(duì)火車運(yùn)動(dòng)，那么他相對(duì)地面的速度u為
u=
(2)物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：
m=
(3)愛因斯坦質(zhì)能方程:E=mc2{式中m是物體的質(zhì)量(Kg)，E是它具有的能量(J)，c是光在真空中的速度}
十八、波粒二象性
1.一切物體都在輻射電磁波，一般材料的物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān).
2.能量子：ε=hν, ν是電磁波的頻率，h是普朗克常量，h=6.626×10-34J·s
3.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中光電子初速度的上限和遏止電壓的關(guān)系：mevc2=eUC
me為光電子的質(zhì)量，vc為光電子的速度，UC為遏止電壓。
4.愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EK=hν-W0
W0為逸出功，EK為逸出后電子的初動(dòng)能。只有當(dāng)hν>W0時(shí)，才有光電子逸出。
νC=就是光電效應(yīng)的截止頻率。
光子的能量為ε=hν，光的頻率越大，光子的能量越大
光子的動(dòng)量為P= 光子的波長越小，光子的動(dòng)量越大
5.徳布羅意波：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，粒子的能量ε和動(dòng)量P跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率ν和波長λ之間遵從的關(guān)系是：ν=; λ=
6.如果以∆x表示粒子位置的不確定量，以∆p表示粒子在x方向上的動(dòng)量的不確定量，那么∆x∆p≥
式中h是普朗克常量。這就是著名的不確定性關(guān)系。
十九、原子結(jié)構(gòu)與原子核
1.電子電荷的現(xiàn)代值為e=1.60217733(49)×10-19C
電子的質(zhì)量為me=9.1093897×10-31kg
質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值為=1836
2.氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：
=R(–) n=3,4,5,…
式中R叫做里德伯常量，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值為R=1.10×107m-1.這個(gè)公式稱為巴爾末公式，它確定的這一組譜線稱為巴爾末系。式中的n只能取整數(shù)，不能連續(xù)取值。巴爾末公式以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長的分立特征。
3.光子的發(fā)射與吸收：原子發(fā)生定態(tài)躍遷時(shí),要輻射(或吸收)一定頻率的光子，輻射(或吸收)的光子的能量為:hν=E初-E末(能級(jí)躍遷)
4.α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(a).大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(b).少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn);(c).極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來)
5.原子核的半徑的數(shù)量級(jí)為：10-15m，原子半徑的數(shù)量級(jí)為：10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu)模型)
6.原子核的組成：質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子)，
A=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù);
Z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)
7.天然放射現(xiàn)象：
三種射線：α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運(yùn)動(dòng)的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的.
半衰期：有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時(shí)間。設(shè)大量某放射性元素原子的數(shù)量為N，該元素的半衰期為τ，則經(jīng)過時(shí)間t后，剩余的該元素原子的數(shù)量為：N'=N
鈾238的衰變：U→
釷234的衰變：Th→Pa+
β衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子()轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。其轉(zhuǎn)化方程是：→+
大量事實(shí)表明，原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。
8.人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變：盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種同位素——氧17和一個(gè)質(zhì)子，即
→+
在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。
9.人工放射性同位素：1934年，約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷，即+→+
10.核裂變：鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的，一種典型的鈾核裂變是生成鋇和氪，同時(shí)放出3個(gè)中子，核反應(yīng)方程是
+→++3
核裂變的應(yīng)用：受控核裂變——核電站;不受控核裂變——原子彈。
11.核聚變：一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核時(shí)(同時(shí)放出一個(gè)中子)，釋放17.6MeV的能量。核反應(yīng)方程是+→++17.6MeV
核聚變的應(yīng)用：氫彈
核聚變又叫熱核反應(yīng)，太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆。
12.核能的計(jì)算ΔE=Δmc2(當(dāng)Δm的單位用kg時(shí)，ΔE的單位為J;當(dāng)Δm用原子質(zhì)量單位u時(shí)，算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV)