Hechos históricos de los nuevos libros de texto de Física para el examen de ingreso a la universidad de Shanghai
1. La teoría electromagnética de Maxwell
Estableció por primera vez la teoría electromagnética clásica y explicó la existencia de las ondas electromagnéticas.
(1) Un campo eléctrico cambiante producirá un campo magnético, y un campo magnético cambiante producirá un campo eléctrico.
(2) Los cambios en el campo eléctrico y el campo magnético siempre ocurren alternativamente, formando así una unidad inseparable.
(3) Las ondas electromagnéticas se forman desde el área de generación hasta el área circundante.
Hertz obtuvo ondas electromagnéticas mediante métodos experimentales.
2. Espectro electromagnético (longitud de onda de pequeña a grande, frecuencia de mayor a menor)
Nombre
Rayo γ
Rayo Roentgen
Ultravioleta
Luz visible
(roja, naranja, amarilla, verde, índigo)
Infrarroja
Ondas de Radio
(micro, ultra cortas, cortas, medias y largas)
Características (correspondientes aquí)
Fuerte poder de penetración
Alta frecuencia,
Fuerte poder de penetración
Efecto de fluorescencia
Efecto químico
Efecto visual
Fuertes efectos térmicos
Fluctuaciones severas
Aplicaciones de aplicaciones
Cuchillo,
Detección de defectos industriales
Examen físico
Luz fluorescente,
Castración,
Evita la falsificación
Toma fotografías de...
Calefacción por infrarrojos,
Balancín de imágenes térmicas
Calentamiento por microondas,
Tecnología de comunicación por ondas de radio
2. Microestructura de la materia
A. Modelo de estructura nuclear de los átomos
1. Descubrimiento de los electrones
El experimento de rayos catódicos de Tom Sun descubrió los electrones.
2. Modelo de estructura nuclear del átomo
El experimento de dispersión de partículas alfa de Rutherford negó el modelo de estructura atómica libre de núcleos de Thomson y propuso un modelo de estructura nuclear.
3. Modelo de estructura nuclear de Rutherford
(1) Interna:
En el centro del átomo hay un pequeño núcleo llamado núcleo.
(2) Toda la carga positiva y casi toda la masa atómica se concentran en el núcleo.
(3) Los electrones cargados negativamente siguen moviéndose alrededor del núcleo fuera del núcleo (la fuerza centrípeta necesaria para que los electrones se muevan alrededor del núcleo es la fuerza del campo eléctrico que el núcleo ejerce sobre ellos).
B. Radiactividad de las sustancias y sus aplicaciones
1. Fenómeno de radiactividad natural
La radiación emitida espontáneamente por los núcleos atómicos se denomina radiactividad natural (Becquerel)
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2. Tres tipos de rayos
Esencia (correspondiente aquí)
Penetración
Capacidad de ionización
Rayos alfa
Flujo de partículas alfa (núcleo de helio) a alta velocidad
Las más débiles
Las más fuertes
Rayos beta
Flujo de electrones a alta velocidad
Más débil
Intenso
Rayos γ
Ondas electromagnéticas de alta frecuencia
Alta frecuencia y flujo de fotones gamma de alta energía
El más fuerte
El más débil
3 Herramientas
(1) Cloud House
(2) Contador Geiger Miller
(3) Otros detectores (detectores de semiconductores, cámaras proporcionales multifilamento, cámaras de burbujas, detectores de centelleo).
4. Aplicación de la radiactividad
(1) Rayos emitidos por elementos radiactivos
(2) Isótopos radiactivos como átomos trazadores
5. . Protección contra la radiación radiactiva
(1) La radiación excesiva es perjudicial para el cuerpo humano. La dosis de radiación equivalente aceptable para el público en general es de aproximadamente 5000 μ Sv.
(2) El efecto protector de los metales sobre la radiación
C. La composición del núcleo atómico
1.
Rutherford utilizó partículas alfa para bombardear núcleos de nitrógeno, protones o núcleos de hidrógeno, y se descubrió la existencia de protones y neutrones. Esta fue la primera transformación artificial.
2. Descubrimiento de los neutrones
Chadwick bombardeó berilio con partículas alfa y descubrió neutrones sin carga.
3. La composición del núcleo atómico
El núcleo atómico en (1) está compuesto de protones y neutrones, llamados colectivamente nucleones.
(2) A: número de masa, número de nucleones
z: número de protones, carga nuclear, número atómico, número de electrones fuera del núcleo.
Número de neutrones: A-Z
(3) Isótopos
Los átomos con diferente número de neutrones pero el mismo número de protones en el núcleo se llaman isótopos.
(4) Energía nuclear
Gravedad entre núcleos
Características: función potente, corto alcance
Fisión nuclear pesada
D. p>
1. Energía nuclear
La energía liberada cuando cambia la estructura del núcleo.
2. División
Cuando un núcleo pesado es bombardeado por otras partículas (como neutrones), el proceso de división en dos o más núcleos de masa media se llama fisión.
Durante la fisión se liberan neutrones y una gran cantidad de energía.
3. Reacción en cadena
Los neutrones liberados en la fisión de núcleos pesados provocan la fisión de otros núcleos pesados, lo que permite que la fisión continúe. Esta es una reacción en cadena.
La reacción en cadena hace posible el uso a gran escala de la energía nuclear.
4. Condiciones de la reacción en cadena
(1) Para que la reacción en cadena de fisión se produzca fácilmente, es mejor utilizar uranio 235 puro.
(2) El volumen mínimo de un bloque de uranio que puede producir una reacción en cadena se llama volumen crítico.
E. Reactor, central nuclear
1. Reactor
Se llama un dispositivo que controla artificialmente la velocidad de la reacción en cadena de la fisión nuclear y obtiene energía nuclear. un reactor.
Composición: barras de combustible nuclear, moderador, barras de control, sistema de refrigeración y capa protectora.
2. Central nuclear
Se llama central nuclear a una central que convierte la energía nuclear liberada por la fisión del combustible nuclear en el reactor en energía eléctrica.
Composición: isla nuclear, isla convencional e instalaciones de apoyo.
Diferencias con las centrales eléctricas ordinarias: parte de la isla nuclear
3. La energía nuclear es una fuente de energía económica, segura y limpia.
Tres. Universo
A. La ley de la gravitación universal
1. Gravedad
Existe una fuerza gravitacional entre cualquier objeto con masa. Esta fuerza gravitacional se llama gravedad.
2. La ley de la gravitación universal
La magnitud de la fuerza gravitacional entre dos objetos es proporcional al producto de sus masas, inversamente proporcional al cuadrado de su distancia, y la La dirección es a lo largo de la línea que conecta los dos objetos superiores. Esta es la ley de la gravedad.
3. Experimento de la escala de torsión de Cavendish
La parte clave del experimento: espejo plano
Función: Resuelve el problema de medir la constante de gravedad.
4. Gravedad y Gravedad
La gravitación universal produce gravedad; g disminuye con la altura y aumenta con la latitud, pero en los cálculos habituales, la superficie de la tierra la gravedad cercana es aproximadamente igual a La gravedad de la Tierra.
B. Estructura básica del universo
Tierra y Luna
La tierra gira alrededor del sol a gran velocidad.
La Luna siempre mira a la Tierra del mismo lado. Los fenómenos de marea son causados principalmente por las diferentes fuerzas gravitacionales que ejerce la Luna en diferentes partes de la Tierra.
La densidad media de la Luna es casi igual a la densidad media de la corteza terrestre.
2. El Sol y los Planetas
El sol es un planeta gaseoso que puede emitir y calentarse.
Mercurio, Venus, la Tierra y Marte se llaman planetas interiores. También se les conoce como "planetas similares a la Tierra". Sus caparazones están hechos de roca sólida y sus núcleos son metales como el hierro.
Los planetas giran alrededor del sol casi en el mismo plano bajo la atracción gravitacional del sol. Cuanto más cerca está un planeta del sol, más rápido orbita. (Relacionado con la gravedad, la distancia cercana, la gravedad grande, la velocidad rápida)
3. La Vía Láctea y las galaxias extragalácticas
Las galaxias están compuestas por un gran grupo de estrellas en movimiento, una gran cantidad de gas y polvo en el sistema material del universo.
Los sistemas estelares fuera de la Vía Láctea se llaman galaxias extragalácticas.
Las galaxias se pueden dividir a grandes rasgos en galaxias espirales, galaxias elípticas y galaxias irregulares.
La Vía Láctea es una galaxia espiral con el sol en uno de sus brazos espirales.
Podemos utilizar las propiedades del movimiento de la Tierra alrededor del Sol para medir las distancias entre las estrellas. Este método de medición de distancias se denomina método de paralaje anual.
A excepción del sol, la estrella más cercana se encuentra alrededor de 4.31.y
Universo
Los astrónomos definen todo el espacio y todo lo que hay en él como universo.
Varios cúmulos de galaxias forman un supercúmulo más grande.
C. Evolución de los cuerpos celestes
1. Clasificación de las estrellas
Según las características físicas de las estrellas, las principales características utilizadas para la clasificación son el tamaño, temperatura y brillo.
Las estrellas observadas incluyen supergigantes, estrellas gigantes, estrellas de secuencia principal, enanas blancas y estrellas de neutrones.
Las enanas blancas son tan grandes como la Tierra y las estrellas de neutrones tienen sólo entre unos pocos kilómetros y decenas de kilómetros de diámetro.
El color de una estrella muestra su temperatura, y las estrellas más frías aparecen de color rojo oscuro en el cielo. Las estrellas más calientes (temperaturas superficiales superiores a 10.000 °C) aparecerán ligeramente más azules que el Sol.
En el diagrama de Heródoto, la mayoría de las estrellas forman una diagonal de secuencia principal, lo que se conoce en astronomía. A lo largo de esta diagonal de secuencia principal, la estrella se vuelve cada vez más brillante, lo que indica que la temperatura de la superficie de la estrella es más alta.
2. Varias etapas de la evolución estelar
La evolución estelar se puede dividir en período de nacimiento, período de existencia y período de muerte.
Las supergigantes, estrellas gigantes, estrellas de secuencia principal, enanas blancas y estrellas de neutrones que observamos son formas estelares de diferentes edades.
La vida útil de una estrella depende de su masa. Aunque la calidad es excelente, la vida es corta. El sol está en su mejor momento.
Cuando una estrella se convierte en gigante roja o supergigante, significa que la estrella pasará su gloriosa vida.
Resumen: Los físicos participantes y sus aportaciones a la física
Faraday descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética.
Inmaxwell fue el primero en establecer la teoría electromagnética clásica y predijo la existencia de ondas electromagnéticas.
Dehz obtuvo por primera vez ondas electromagnéticas de forma experimental.
Tang Musun descubrió los electrones. El descubrimiento del electrón demostró que los átomos podían separarse. Los electrones son los componentes básicos de los átomos.
Rutherford rechazó el modelo de estructura atómica libre de núcleos de Thomson mediante experimentos de dispersión de partículas alfa y propuso un modelo de estructura nuclear del átomo.
El descubrimiento de la radiactividad natural por parte de Faber demostró que los núcleos atómicos tienen una estructura compleja.
Rutherford bombardeó el núcleo de nitrógeno con partículas alfa y, mediante una transformación artificial, aparecieron por primera vez protones en el núcleo.
Chadwick descubrió el neutrón descargado mediante experimentos y análisis.
De Kepler utilizó la gran cantidad de datos de observaciones astronómicas dejados por el astrónomo danés Tycho para descubrir y publicar las tres leyes del movimiento celeste.
Newton descubrió la gravitación universal y, basándose en el trabajo de sus predecesores, resumió la ley de la gravitación universal.
Inglaterra y Cavendish verificaron la ley de la gravitación universal mediante el experimento del equilibrio de torsión y midieron la constante gravitacional.