公式講解change2

1、幾何光學(xué)基本概念： 焦度 眼的調(diào)節(jié)；遠(yuǎn)點(diǎn)；近點(diǎn)；明視距離； 視角；視力；對(duì)數(shù)視力； 眼的屈光不正原因及矯正； 角放大率； 光學(xué)系統(tǒng)分辨本領(lǐng)；瑞利判據(jù)；數(shù)值孔徑； 提高顯微鏡分辨本領(lǐng)的方法；薄透鏡成像：視力與對(duì)數(shù)視力：眼屈光不正及矯正光學(xué)儀器放大鏡角放大率：顯微鏡放大率：能分辨的最小距離：數(shù)值孔徑：注意：f 單位是 cm薄透鏡成像公式：符號(hào)法則：物距、像距“ 焦距“焦度：?jiǎn)挝唬篋（屈光度）眼的屈光不正及矯正：利用 進(jìn)行計(jì)算眼鏡：將物體成像在眼睛能看見的位置處； 所以 物距為物體所處位置 像距為眼睛可見之處（遠(yuǎn)點(diǎn)、近點(diǎn)） 注意：像為虛像，像距為負(fù)某人看不清1m以內(nèi)物體，需配眼鏡度數(shù)為（ ）使明視距

2、離（25cm）的物體在1m處成像：光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)：圓孔衍射半角寬度迎面開來的汽車，其車燈相距 l =1m，汽車離人多遠(yuǎn)時(shí)，兩燈恰能被人眼所分辨（人眼瞳孔直徑D =4mm，燈光波長為550nm）設(shè)汽車離人 L 遠(yuǎn)，瑞利判據(jù)（知識(shí)點(diǎn)較生僻） 顯微鏡能分辨的最小距離：若把整個(gè)顯微鏡看作一放大鏡，在波長550nm的綠光照射下，把顯微鏡剛能分辨的微小物體放大成 4 ，并成像在明視距離處。計(jì)算顯微鏡的放大率等于多少倍N.A？分析：微小物體大小應(yīng)滿足 像 y （y = mZ）在明視距離處，張角為 查視力時(shí)，受檢查者在5m處看清最上一行的“E”字時(shí)，視力應(yīng)為0.1，一人需站在3m處才能看清最上面一行的“E”

3、字，問此人的視力是多少？一放大鏡的焦距為10cm，所成的像在眼前25cm處，問：（1）物體放在鏡前何處？（2）此鏡的角放大率是多少？已知一顯微鏡的光學(xué)鏡筒長為18cm，物鏡的放大倍數(shù)為100，顯微鏡的總放大率為1250 ，試求物鏡和目鏡的焦距各位多少？顯微鏡的放大倍數(shù)越大，是否其分辨本領(lǐng)越高？?jī)蓚€(gè)不同的概念。放大倍數(shù)指物體成像后放大的倍數(shù)，與物鏡的線放大率和目鏡的角放大率有關(guān)分辨本領(lǐng)是分辨物體細(xì)節(jié)的能力，只決定于物鏡本身的特性。若只適用高倍目鏡來提高顯微鏡的放大率對(duì)分辨本領(lǐng)的提高沒有幫助。 顯微鏡的油浸物鏡NA為1.5，用波長為250nm的紫外光照明時(shí)，可分辨的最短距離是多少？如果改用波長為5

4、46nm的光源時(shí)，可分辨最短距離是多少？用此物鏡去觀察 的細(xì)節(jié)（光源波長用250nm的紫外光），能否看清？ 早期量子論愛因斯坦光量子假設(shè)玻爾氫原子理論黑體輻射與普朗克能量子假設(shè)量子力學(xué)初步德布羅意物質(zhì)波假設(shè)主要知識(shí)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)框圖第九章 量子力學(xué)基礎(chǔ)黑體單色輻出度實(shí)驗(yàn)曲線： 斯特潘-玻爾茲曼定律： 維恩位移定律： 黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)典物理解釋 維恩公式 瑞利-金斯公式（理論與實(shí)驗(yàn)矛盾）（理論與實(shí)驗(yàn)矛盾）普朗克解釋 普朗克能量子假設(shè) 普朗克公式（理論與實(shí)驗(yàn)符合）（理論與實(shí)驗(yàn)符合）愛因斯坦方程及解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律光的波粒二象性 光的粒子性用質(zhì)量、能量、動(dòng)量等表征 光的波動(dòng)性用波長、波速、頻率等表征氫

5、原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律玻爾氫原子理論玻爾的量子化假設(shè)：（1）穩(wěn)定態(tài)假設(shè)；軌道角動(dòng)量量子化假定（2）躍遷假設(shè)（3）對(duì)應(yīng)原理氫原子能級(jí)公式德布羅意物質(zhì)波實(shí)物粒子的波粒二象性不確定關(guān)系基本概念的問題討論一、熱輻射、黑體輻射好的吸收體也是好的輻射體。好的吸收體也是好的輻射體。1、一不透明物體在陽光下是藍(lán)色，若升高它的溫度并放置于黑暗處，將顯出什么顏色？1）陽光下呈現(xiàn)藍(lán)色，說明不吸收藍(lán)色光2）不吸收藍(lán)光，則一定不輻射藍(lán)光，故升高它的溫度并放置于黑暗處，將輻射除藍(lán)光以外的其他顏色的光2、黑體是否在任何溫度下都是黑色？ 黑色的物體是否都是黑體？1）黑體：對(duì)入射的各種波長電磁波能量能全部吸收2）黑體自身要向外輻射能

6、量，它的顏色由其自身 輻射的頻率或波長決定。3）黑體溫度低，則輻射的能量少，輻射的峰值波長遠(yuǎn)大于可見光波長，呈現(xiàn)黑色；若溫度升高，輻射能量增大，到一定溫度時(shí)，輻射的峰值波長處于可見光范圍內(nèi)，會(huì)呈現(xiàn)各種顏色。3、某種金屬在一束綠光的照射下有電子逸出，在下述兩種情況下逸出的電子會(huì)發(fā)生怎樣的變化？（1）再多用一束綠光照射；（2）用一束強(qiáng)度相同的紫光代替。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律： 光電子初動(dòng)能隨入射光頻率線性增加，而與入射光強(qiáng)度無關(guān)； 單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光強(qiáng)度成正比。1）多用一束綠光照射，初動(dòng)能不變，增加了逸出的光電子數(shù)。2）用紫光代替，則逸出的光電子的初動(dòng)能增大。二、光電效應(yīng)三、玻爾氫原子理論

7、4、為什么氫原子的能量是負(fù)值？1）所以通常認(rèn)為核是固定不動(dòng)的，因此，電子的能量等于原子的能量。2）電子受核的引力（庫侖力），取無窮遠(yuǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)，則勢(shì)能總是負(fù)的四、德布羅意物質(zhì)波5、任何運(yùn)動(dòng)的粒子都具有波動(dòng)性嗎？為什么在經(jīng)典力學(xué)中考慮粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，都不考慮其波動(dòng)性？1）德布羅意假設(shè)：任何實(shí)物粒子都具有波動(dòng)性。2）對(duì)一般實(shí)物粒子故波長很小，波動(dòng)性不明顯。主要計(jì)算問題一、由黑體輻射定律求解物理量。 如：物體表面溫度，輻射的峰值波長，輻射能量（或功率）等。二、光電效應(yīng)： 1、根據(jù)愛因斯坦方程，由已知條件求解金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的紅限頻率、截止電壓或逸出光電子最大動(dòng)能等物理量。 2、根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)曲線，

8、結(jié)合愛因斯坦方程，判斷上述各物理量之間的關(guān)系。三、玻爾氫原子理論： 計(jì)算氫原子譜線的波長、原子能級(jí)、能級(jí)躍遷等，并在能級(jí)圖上表示出能級(jí)躍遷。四、德布羅意物質(zhì)波： 計(jì)算微觀粒子的德布羅意波長，或已知波長求解動(dòng)量、動(dòng)能等參數(shù)。 根據(jù)不確定關(guān)系求解物理參數(shù)的不確定量。如動(dòng)量、速度、位置、能量、波長等下圖為黑體輻射能譜曲線，從該圖中你能讀出哪些下圖為黑體輻射能譜曲線，從該圖中你能讀出哪些信息（表述準(zhǔn)確、全面）；計(jì)算溫度為信息（表述準(zhǔn)確、全面）；計(jì)算溫度為6000K時(shí)所時(shí)所對(duì)應(yīng)的峰值波長，并在圖中標(biāo)出。對(duì)應(yīng)的峰值波長，并在圖中標(biāo)出。 已知鉑的逸出功為已知鉑的逸出功為8eV，今用，今用300nm的紫外光照

9、的紫外光照射，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？射，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？若用波長若用波長400nm的紫外的紫外光照射某金屬，產(chǎn)生光電子的最大速度為光照射某金屬，產(chǎn)生光電子的最大速度為5105m/s,求光電效應(yīng)的紅限頻率。求光電效應(yīng)的紅限頻率。 不能產(chǎn)生光電效應(yīng)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)氫原子處于能量為氫原子處于能量為 -0.85 eV 的一個(gè)激發(fā)態(tài)中，它由這的一個(gè)激發(fā)態(tài)中，它由這個(gè)能級(jí)狀態(tài)躍遷到另一個(gè)激發(fā)態(tài)，該激發(fā)態(tài)所需的激個(gè)能級(jí)狀態(tài)躍遷到另一個(gè)激發(fā)態(tài)，該激發(fā)態(tài)所需的激勵(lì)能量（即從基態(tài)到該激發(fā)態(tài)）為勵(lì)能量（即從基態(tài)到該激發(fā)態(tài)）為10.2 eV。試求：。試求：（1）躍遷所發(fā)射的光譜線的能量和波長；（）躍遷所發(fā)射的光譜線的能

10、量和波長；（2）用氫）用氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)圖把這種躍遷的起始過程表示出來，并原子能級(jí)結(jié)構(gòu)圖把這種躍遷的起始過程表示出來，并標(biāo)明對(duì)應(yīng)的量子數(shù)。標(biāo)明對(duì)應(yīng)的量子數(shù)。初態(tài)初態(tài) 分析：分析：末態(tài)的能量末態(tài)的能量 故發(fā)出光子的能量為故發(fā)出光子的能量為 波長為波長為 （2） 由氫原子能量公式由氫原子能量公式 n =4n =2X射線硬度用管電流mA數(shù)表示強(qiáng)度提高強(qiáng)度、硬度的方法X射線譜連續(xù)射線譜原因：軔致輻射標(biāo)識(shí)X射線譜原因：原子內(nèi)層出現(xiàn)空位X射線產(chǎn)生條件：高速運(yùn)動(dòng)的電子流；適當(dāng)?shù)恼系K物靶用管電壓kV數(shù)表示X射線成像衰減規(guī)律X射線吸收系數(shù)：質(zhì)量吸收系數(shù)：吸收系數(shù)影響因素半價(jià)層：質(zhì)量半價(jià)層：基本概念：基本概念： 放

11、射性衰變類型及產(chǎn)物放射性衰變類型及產(chǎn)物 比電離影響因素比電離影響因素 各種射線防護(hù)方法各種射線防護(hù)方法原子核與放射性比電離帶電粒子電荷量：帶電粒子電荷量：被照物的密度：被照物的密度：帶電粒子速度：帶電粒子速度：電荷量電荷量速度速度密度密度比電離比電離比電離比電離比電離比電離三種射線防護(hù)措施比較三種射線防護(hù)措施比較基本規(guī)律：基本規(guī)律：重要物理常數(shù)（重要物理常數(shù)（、T、）：）：統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律注意：注意：A的單位：的單位：Bq（貝可勒爾）（貝可勒爾）1 Bq = 1 s-1 表示一秒一個(gè)核衰變表示一秒一個(gè)核衰變Ci （居里）（居里）半價(jià)層與吸收系數(shù)半衰期與衰變常數(shù)吸收規(guī)律或衰減規(guī)律衰變規(guī)律注：I

12、指X射線強(qiáng)度 N指放射性核的數(shù)目 A指放射性活度有效半衰期、物理半衰期、生物半衰期吸收系數(shù)、質(zhì)量吸收系數(shù)標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)X射線的波長決定于（射線的波長決定于（ ） A、管電流的強(qiáng)弱、管電流的強(qiáng)弱 B、管電壓的高低、管電壓的高低 C、陽極靶的材料、陽極靶的材料 D、陽極靶的面積、陽極靶的面積連續(xù)連續(xù)X射線的最短波長與什么因素有關(guān)（射線的最短波長與什么因素有關(guān)（ ） A、與管電流有關(guān)、與管電流有關(guān) B、與散熱裝置有關(guān)、與散熱裝置有關(guān) C、與管電壓有關(guān)、與管電壓有關(guān) D、與靶材料有關(guān)、與靶材料有關(guān)X射線管的管電壓一般為（射線管的管電壓一般為（ ）A、幾十伏到幾百伏、幾十伏到幾百伏 B、幾百伏到幾千伏、幾百伏

13、到幾千伏 C、幾萬伏到幾十萬伏、幾萬伏到幾十萬伏 D、幾十萬伏到幾千萬伏、幾十萬伏到幾千萬伏X射線的貫穿本領(lǐng)決定于（射線的貫穿本領(lǐng)決定于（ ） A、X射線的強(qiáng)度射線的強(qiáng)度 B、X射線的硬度射線的硬度 C、照射物質(zhì)時(shí)間長短、照射物質(zhì)時(shí)間長短 D、靶材料面積大小、靶材料面積大小極硬極硬X射線的最短波長的范圍為（射線的最短波長的范圍為（ ） A、大于、大于0.62； B、小于、小于0.12 C、小于、小于0.05 D、大于、大于0.05某物質(zhì)對(duì)某種某物質(zhì)對(duì)某種x射線的衰減系數(shù)為射線的衰減系數(shù)為20cm-1,欲使透欲使透過的過的x射線的強(qiáng)度為原來入射的射線的強(qiáng)度為原來入射的x射線的強(qiáng)度的射線的強(qiáng)度的5

14、0%，則該物質(zhì)的厚度應(yīng)為，則該物質(zhì)的厚度應(yīng)為 A. 3.465cm B. 3.46510-2cm C. 13.86cm D. 1.386cm一束強(qiáng)度為一束強(qiáng)度為 I0 的單色平行的單色平行X射線，通過厚度為射線，通過厚度為x1的物體后，強(qiáng)度為的物體后，強(qiáng)度為I1,若使它通過厚度為若使它通過厚度為x2=2x1的同類物體，強(qiáng)度為的同類物體，強(qiáng)度為I2,則則 B. C. D. 一個(gè)電子受到的一個(gè)電子受到的 管電壓加速，試求這個(gè)電子管電壓加速，試求這個(gè)電子與一個(gè)鎢靶相互作用時(shí)，可能產(chǎn)生的與一個(gè)鎢靶相互作用時(shí)，可能產(chǎn)生的X射線光子的射線光子的最大能量和最短波長？最大能量和最短波長？ 分析：分析：X射線光

15、子最大能量射線光子最大能量 1：給患者服用給患者服用 標(biāo)記的化合物（放射性標(biāo)記的化合物（放射性藥物）來檢查血液的病理狀況。已知藥物）來檢查血液的病理狀況。已知 的的物理半衰期為物理半衰期為46.3天，天，9天后測(cè)得人體內(nèi)核素天后測(cè)得人體內(nèi)核素?cái)?shù)量的相對(duì)殘留量為數(shù)量的相對(duì)殘留量為79，求，求 的生物半的生物半衰期。衰期。分析：分析：由由解：解：得得 2：求求5g氧化鈾（氧化鈾（U3O8）的放射性活度）的放射性活度 （= 4.910-18 S-1）。）。分析：分析： N，即，即5g U3O8中中U的原子數(shù)；的原子數(shù)；5g U3O8中中U的克原子數(shù)。的克原子數(shù)。解：解：U3O8的分子量的分子量= 2

16、383+168=842其中：放射物其中：放射物 U 的分子量的分子量= 238 3 5 g U3O8 中中U的質(zhì)量：的質(zhì)量：則則 3：已知放射性核素已知放射性核素 的半衰期為的半衰期為5.27 年，現(xiàn)有年，現(xiàn)有1Ci 的的 放射源，問（放射源，問（1）每秒鐘）每秒鐘有多少個(gè)有多少個(gè) 原子核衰變？（原子核衰變？（2）該放射源含）該放射源含有多少個(gè)有多少個(gè) 原子核？（原子核？（3）該放射源的質(zhì)量）該放射源的質(zhì)量為多少？為多少？解：解：（1） 次核衰變次核衰變/ 秒，秒， 每秒鐘有每秒鐘有 個(gè)個(gè) 原子核衰變?cè)雍怂プ儯?）放射源）放射源 核的數(shù)目為核的數(shù)目為（3） 的原子量的原子量M = 60，阿伏加德羅常量，阿伏加德羅常量 ，故該放射源的質(zhì)量，故該放射源的質(zhì)量 4. 131I是常用的治療甲亢的口服放射性藥是常用的治療甲亢的口服放射性藥物，已知物，已知131I的半衰期是的半衰期是8.04天，生物天，生物半衰期是半衰期是13.4天。如果含有天。如果含有131I的溶液的溶液在購置時(shí)的放射性活度是在購置時(shí)的放射性活度是5.6108 Bq，在