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公式讲解change2概述

发布时间:2019-08-14 16:05 来源:未知 编辑:admin

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  几何光学 基本概念: 焦度 眼的调节;远点;近点;明视距离; 视角;视力;对数视力; 眼的屈光不正原因及矫正; 角放大率; 光学系统分辨本领;瑞利判据;数值孔径; 提高显微镜分辨本领的方法; 薄透镜成像: 眼屈光不正及矫正 视力与对数视力: 放大镜角放大率: 光 学 仪 器 注意:f 单位是 cm 显微镜放大率: 数值孔径: 能分辨的最小距离: 薄透镜成像公式: 符号法则:物距、像距“实正虚负” 焦距“凸正凹 负” 焦度: 单位:D(屈光度) 眼的屈光不正及矫正: 利用 行计算 眼镜:将物体成像在眼睛能看见的位置处; 进 所以 物距为物体所处位置 像距为眼睛可见之处(远点、 近点) 注意:像为虚像,像距为负 某人看不清1m以内物体,需配眼镜度数为( ) 使明视距离(25cm)的物体在1m处成像: 光学仪器分辨本领: 圆孔衍射半角宽度 瑞利判据 (知识点较生僻) 迎面开来的汽车,其车灯相距 l =1m,汽车离人多远 时,两灯恰能被人眼所分辨(人眼瞳孔直径D =4mm,灯 光波长为550nm) 设汽车离人 L 远, 显微镜能分辨的最小距离: 若把整个显微镜看作一放大镜,在波长550nm的 绿光照射下,把显微镜刚能分辨的微小物体放大成 4’ ,并成像在明视距离处。计算显微镜的放大率等 于多少倍N.A? 分析:微小物体大小应满足 像 y (y = mZ)在明视距离处,张角为 查视力时,受检查者在5m处看清最上一行的 “E”字时,视力应为0.1,一人需站在3m处才 能看清最上面一行的“E”字,问此人的视力 是多少? 一放大镜的焦距为10cm,所成的像在眼前25cm 处,问:(1)物体放在镜前何处?(2)此镜的 角放大率是多少? 已知一显微镜的光学镜筒长为18cm,物镜的放 大倍数为100×,显微镜的总放大率为1250 ×,试 求物镜和目镜的焦距各位多少? 显微镜的放大倍数越大,是否其分辨本领越高? 两个不同的概念。 放大倍数指物体成像后放大的倍数,与物镜的线放大 率和目镜的角放大率有关 分辨本领是分辨物体细节的能力,只决定于物镜本身 的特性。 若只适用高倍目镜来提高显微镜的放大率对分辨本领 的提高没有帮助。 显微镜的油浸物镜NA为1.5,用波长为250nm的紫 外光照明时,可分辨的最短距离是多少?如果改用波 长为546nm的光源时,可分辨最短距离是多少?用此 物镜去观察 的细节(光源 波长用250nm的紫外光),能否看清? 第九章 量子力学基础 主要知识点及结构框图 黑体辐射与普朗克能量子假设 早 期 量 子 论 量 子 力 学 初 步 爱因斯坦光量子假设 玻尔氢原子理论 德布罗意物质波假设 黑体辐射 实验规律 黑体单色辐出度实验曲线: 斯特潘-玻尔兹曼定律: 维恩位移定律: 经典物理解释 维恩公式 瑞利-金斯公式 (理论与实验矛盾) 普朗克解释 普朗克能量子假设 普朗克公式 (理论与实验符合) 光电效应 实验规律 爱因斯坦方程及解释 光的波粒二象性 光的粒子性用质量、能量、动量等表征 光的波动性用波长、波速、频率等表征 氢原子光谱 实验规律 玻尔氢原子理论 氢原子能级公式 玻尔的量子化假设: (1)稳定态假设;轨道角动量量子化假定 (2)跃迁假设 (3)对应原理 德布罗意物质波 实物粒子的波粒二象性 不确定关系 基本概念的问题讨论 一、热辐射、黑体辐射 好的吸收体也是好的辐射体。 1、一不透明物体在阳光下是蓝色,若升高它的温 度并放置于黑暗处,将显出什么颜色? 1)阳光下呈现蓝色,说明不吸收蓝色光 2)不吸收蓝光,则一定不辐射蓝光,故升高它的 温度并放置于黑暗处,将辐射除蓝光以外的其他颜 色的光 2、黑体是否在任何温度下都是黑色? 黑色的物体是否都是黑体? 1)黑体:对入射的各种波长电磁波能量能全部吸收 2)黑体自身要向外辐射能量,它的颜色由其自身 辐射的频率或波长决定。 3)黑体温度低,则辐射的能量少,辐射的峰值波长 远大于可见光波长,呈现黑色;若温度升高,辐射能 量增大,到一定温度时,辐射的峰值波长处于可见光 范围内,会呈现各种颜色。 二、光电效应 3、某种金属在一束绿光的照射下有电子逸出,在下述 两种情况下逸出的电子会发生怎样的变化?(1)再多 用一束绿光照射;(2)用一束强度相同的紫光代替。 光电效应实验规律: 光电子初动能随入射光频率线性增加,而与入射 光强度无关; 单位时间内逸出的光电子数与入射光强度成正 比。 1)多用一束绿光照射,初动能不变,增加了逸出 的光电子数。 2)用紫光代替,则逸出的光电子的初动能增大。 三、玻尔氢原子理论 4、为什么氢原子的能量是负值? 1) 所以通常认为核是固定不动的,因此,电子 的能量等于原子的能量。 2) 电子受核的引力(库仑力),取无穷远为势 能零点,则势能总是负的 四、德布罗意物质波 5、任何运动的粒子都具有波动性吗?为什么在经典 力学中考虑粒子运动规律时,都不考虑其波动性? 1)德布罗意假设:任何实物粒子都具有波动性。 2) 对一般实物粒子 故波长很小,波动性不明显。 主要计算问题 一、由黑体辐射定律求解物理量。 如:物体表面温度,辐射的峰值波长,辐 射能量(或功率)等。 二、光电效应: 1、根据爱因斯坦方程,由已知条件求解金属 产生光电效应的红限频率、截止电压或逸出光电子 最大动能等物理量。 2、根据光电效应实验曲线,结合爱因斯坦方 程,判断上述各物理量之间的关系。 三、玻尔氢原子理论: 计算氢原子谱线的波长、原子能级、能级 跃迁等,并在能级图上表示出能级跃迁。 四、德布罗意物质波: 计算微观粒子的德布罗意波长,或已知波 长求解动量、动能等参数。 根据不确定关系求解物理参数的不确定 量。如动量、速度、位置、能量、波长等 下图为黑体辐射能谱曲线,从该图中你能读出哪些 信息(表述准确、全面);计算温度为6000K时所 对应的峰值波长,并在图中标出。 ①已知铂的逸出功为8eV,今用300nm的紫外光照 射,能否产生光电效应?②若用波长400nm的紫外 光照射某金属,产生光电子的最大速度为5×105m/s, 求光电效应的红限频率。 不能产生光电效应 氢原子处于能量为 -0.85 eV 的一个激发态中,它由这 个能级状态跃迁到另一个激发态,该激发态所需的激 励能量(即从基态到该激发态)为10.2 eV。试求: (1)跃迁所发射的光谱线)用氢 原子能级结构图把这种跃迁的起始过程表示出来,并 标明对应的量子数。 分析: 初态 末态的能量 故发出光子的能量为 波长为 (2) 由氢原子能量公式 n =4 n =2 X射线 X射线产生条件: 高速运动的电子流;适当的障碍物—靶 X射线 强度 用管电流mA数表示 提高强度、硬度的方法 硬度 用管电压kV数表示 连续X射线谱 X射线谱 标识X射线谱 X射线成像 吸收系数: 质量吸收系数: 衰减规律 原因:轫致辐射 原因:原子内层出现空位 半价层: 质量半价层: 吸收系数影响因素 原子核与放射性 基本概念: 放射性衰变类型及产物 比电离影响因素 各种射线防护方法 三种射线防护措施比较 电离能力 穿透能力 防护 α 最强 最弱 内防护 β γ 中 最弱 中 最强 外防护(中等原子序数) 外防护(高原子序数) 带电粒子电荷量:电荷量 比电离 比电离 比电离 比电离 带电粒子速度: 速度 被照物的密度: 密度 基本规律: ——统计规律 注意:A的单位: Bq(贝可勒尔) 1 Bq = 1 s-1 表示一秒一个核衰变 Ci (居里) 重要物理常数(?、T、?): X射线 半价层与吸 收系数 吸收系数、质量吸收系数 放射性 半衰期与衰 变常数 有效半衰期、物理半衰期、 生物半衰期 衰变规律 吸收规律或衰 减规律 注:I 指X射线强度 N指放射性核的数目 A指放射性活度 标识X射线的波长决定于( ) A、管电流的强弱 B、管电压的高低 C、阳极靶的材料 D、阳极靶的面积 连续X射线的最短波长与什么因素有关( ) A、与管电流有关 B、与散热装置有关 C、与管电压有关 D、与靶材料有关 X射线管的管电压一般为( ) A、几十伏到几百伏 B、几百伏到几千伏 C、几万伏到几十万伏 D、几十万伏到几千万伏 X射线的贯穿本领决定于( ) A、X射线的强度 B、X射线的硬度 C、照射物质时间长短 D、靶材料面积大小 极硬X射线的最短波长的范围为( ) A、大于0.62; B、小于0.12 C、小于0.05 D、大于0.05 某物质对某种x射线,欲使透 过的x射线的强度为原来入射的x射线%,则该物质的厚度应为 A. 3.465cm C. 13.86cm B. 3.465×10-2cm D. 1.386cm 一束强度为 I0 的单色平行X射线 的同类物体,强度为I2,则 A. C. B. D. 一个电子受到的 管电压加速,试求这个电子 与一个钨靶相互作用时,可能产生的X射线光子的 最大能量和最短波长? 分析:X射线:给患者服用 标记的化合物(放射性 药物)来检查血液的病理状况。已知 的 物理半衰期为46.3天,9天后测得人体内核素 数量的相对残留量为79%,求 的生物半 衰期。 分析: 解: 由 得 2:求5g氧化铀(U3O8)的放射性活度 (λ= 4.9×10-18 S-1)。 分析: N,即5g U3O8中U的原子数; 5g U3O8中U的克原子数。 解: U3O8的分子量= 238×3+16×8=842 其中:放射物 U 的分子量= 238 ×3 ∴ 5 g U3O8 中U的质量: 则 3:已知放射性核素 的半衰期为5.27 年,现有1μCi 的 放射源,问(1)每秒钟 有多少个 原子核衰变?(2)该放射源含 有多少个 原子核?(3)该放射源的质量 为多少? ( 1) 解: ∴每秒钟有 (2)放射源 个 核的数目为 次核衰变/ 秒, 原子核衰变 ( 3) 的原子量M = 60,阿伏加德罗常量 ,故该放射源的质量 4. 131I是常用的治疗甲亢的口服放射性药 物,已知131I的半衰期是8.04天,生物 半衰期是13.4天。如果含有131I的溶液 在购置时的放射性活度是5.6×108 Bq, 在放置了8.04天之后全部给病人服用。 试计算,再经过几天后病人体内的放 射性活度恰好是1.4×108 Bq? 解:131I放置8.04天后放射性活度为 设有效半衰期为Te,生物半衰期为Tb, 其中: 故 激光 1.激光器的基本结构包括: 具有亚稳态结构的激光工作物质; 激励能源和光学谐振腔 2.产生激光的必要条件是: 实现粒子数反转;使用光学谐振腔。 3.激光特点:一高三好 4.光学谐振腔作用: 5.激光的生物作用:

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