《2022年-原子物理知识点总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年-原子物理知识点总结.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -检查重点： 1. 光电效应2. 玻尔原子假设与能级跃迁规律3. 半衰期4. 爱因斯坦质能方程及其运算5. 物理学史（物理学家的奉献）第 17 章光电效应波粒二象性一、黑体辐射与能量子1.黑体辐射的试验规律 一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,仍与材料的种类及表面状况有关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关a随着温度的上升,各种波长的辐射强度都增加b随着温度的上升,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动2能量子（1）定义：普朗克认为,带电微粒辐射或者吸取能量时,只能辐射或吸取某个最小能量值的
2、整数倍即能量的辐射或者吸取只能是一份一份的这个不行再分的最小能量值 叫做能量子h 6.63 1034 J s. （2）能量子的大小： h ,其中 是电磁波的频率,h 称为普朗克常量二、光电效应1光电效应现象光电效应： 在光的照耀下金属中的电子从金属表面逸出的现象,2光电效应试验规律 1每种金属都有一个极限频率叫做光电效应, 发射出来的电子叫做光电子2光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大3光照耀到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的4光电流的强度与入射光的强度成正比3爱因斯坦光电效应方程1光子说：空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子光子的能量为
3、中 h 是普朗克常量,其值为 6.63 1034 Js. h ,其2光电效应方程：Ekh W0. 其中 h 为入射光的能量,Ek 为光电子的最大初动能,4遏止电压与截止频率1遏止电压：使光电流减小到零的反向电压 U c. W0 是金属的逸出功2截止频率： 能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率 着不同的极限频率又叫极限频率 不同的金属对应3逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功5由 Ek图象 如图 可以得到的信息 1极限频率：图线与 轴交点的横坐标 c. EW0. 2逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵坐标的肯定值 3普朗克常量：图线的斜率 kh. 三、光的
4、波粒二象性与物质波 1光的波粒二象性 1光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性2光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性3光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性2. 光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生转变的现象；康普顿效应： 在讨论电子对X 射线的散射时发觉有些散射波的波长比入射波的波长略大,康普顿认为这是因为光子不仅有能量,仍有动量；说明白光具有粒子性；光子的动量：由于光子的能量是h,由相对论知E=mc 2 ,因此 m= hc2,动量 p=h=h；c1 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 4 页
5、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -3物质波1概率波亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,概率小的地方,因此光波又叫概率波2物质波： 也叫德布罗意波； 任何一个运动的物体都有一种波与之对应,其波长=h ；宏观物体也存在波动性,p波长很小；p 为运动物体的动量,h 为普朗克常量 . 电子衍射试验说明实物粒子具有波动性第 18 章原子结构一、原子结构 1电子的发觉：1897 年,英国物理学家汤姆生讨论阴极射线发觉了电子,并提出了原子的枣糕式模型；2. 原子
6、的核式结构（1） 粒子散射试验的结果 绝大多数 粒子穿过金箔后,基本上仍沿原先的方向前进,但少数 粒子发生了大角 度偏转,极少数 粒子的偏转超过了 90 ,有的甚至被撞了回来,如下列图（2）卢瑟福的原子核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电 的电子在核外绕核旋转二光谱氢原子是最简洁的原子,其光谱也最简洁；析,发觉这些谱线的波长可以用一个公式表示：这个公式成为巴尔末公式；1885 年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的4 条谱线作了分1R 11n= 3,4, 5,式中 R 叫做里德伯常量,22n2三、玻尔理论 1定态：原子只能处于
7、一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳固的,电子虽然绕核运动,但 并不向外辐射能量2跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸取肯定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能 量差打算,即 h EmEn. h 是普朗克常量,h6.63 1034 J s 3轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应原子的定态是不连续的,因此电子的 可能轨道也是不连续的4氢原子的能级、能级公式 1 氢原子的能级图 如下列图 2 氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：En1 n 2E1 n1,2,3 , ,其中E1 为基态能r 1 为基态半量,其数值为E1 13.6 eV. 2r
8、 1 n1,2,3 , ,其中氢原子的半径公式：r nn径,又称玻尔半径,其数值为r10.53 1010 m. 5.对原子跃迁条件的懂得 1原子从低能级向高能级跃迁,吸取肯定能量的光子只有当一个光子的能量满意 h E 末 E 初时,才能 被某一个原子吸取,使原子从低能级 E 初向高能级 E 末跃迁,而当光子能量 h大于或小于 E 末E 初时都不能被 原子吸取2原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能 级间的能量差6.关于能级跃迁的说明 1当光子能量大于或等于 13.6 eV 时,也可以被处于基态的氢原子吸取,使氢原子电离；当处于基态的氢原 子吸
9、取的光子能量大于 13.6 eV ,氢原子电离后,电子具有肯定的初动能2当轨道半径减小时,库仑引力做正功,原子的电势能减小,电子动能增大,原子能量减小反之,轨道2 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -半径增大时,原子电势能增大,电子动能减小,原子能量增大3一个原子和一群原子的区分：一个氢原子只有一个电子,在某个时刻电子只能在某一个可能的轨道上,当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道上时,可能情形有多种C
10、n2nn1 但产生的跃迁只有一种而假如是一2群氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会显现全部的可能情形（4）入射光子和入射电子的区分：如是在光子的激发下引起原子跃迁,就要求光子的能量必需等于原子的某 两个能级差； 如是在电子的碰撞下引起的跃迁,就要求电子的能量必需大于或等于原子的某两个能级差两种情 况有所区分第 19 章 原子核 1. 自然放射现象（1）自然放射现象的发觉：1896 年法国物理学,贝克勒耳发觉铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线；这 种射线可穿透黑纸而使照相底片感光；放射性：物质能发射出上述射线的性质称放射性放射性元素：具有放射性的元素称放射性元素自然放射现象：某种元素自发地放
11、射射线的现象,叫自然放射现象；这说明原子核存在 精细结构,是可以再分的；（2）放射线的成份和性质：用电场和磁场来讨论放射性元素射出的射线,在电场中轨迹,如图 2原子核 1原子核的组成 原子核由中子和质子组成,质子和中子统称为核子原子核的核电荷数质子数,原子核的质量数中子数质子数X 元素原子核的符号为 A ZX,其中 A 表示质量数, Z 表示核电荷数2同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子核,由于在元素周期表中的位置相同,同位素具有相同的化学 性质3.原子核的衰变和半衰期（1）原子核的衰变 1原子核放出 粒子或 粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变（2）分类 : 衰变：A ZX A4
12、 Z2Y 42He 衰变：A ZXZ1Y A 1e 1衰变规律及实质 射线： 射线常常是相伴着 衰变或 衰变同时产生的其实质是放射性原子核在发生 衰变或 衰变的过衰变类型 衰变 衰变程中,产生的新核由于具有过多的能量 核处于激发态 而衰变方程Z XA 4 Z 2Y4 2HeZ XA Z1Y01e辐射出光子（3）半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间衰变实质2个质子和 2 个中中子转化为质子公式： N 余N 原1 2 t/,m 余m 原1 2 t/子结合成一个整和电子影响因素： 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自衰变规律体射出身因素打算的,跟原子所处的物理状态如温度、压强或211H
13、210n42He10n 11H 0 1e 化学状态 如单质、化合物无关质量数守恒、电荷数守恒半衰期是大量原子核衰变概率统计规律,少数几个原子核不能用半衰期公式运算4原子核的人工转变3 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -用高能粒子轰击靶核,产生另一种新核的反应过程1卢瑟福发觉质子的核反应方程为：147N42He178O11H. 2查德威克发觉中子的核反应方程为：4Be4 2He12 6 C1 0n.
14、 3居里夫妇发觉放射性同位素和正电子的核反应方程为：27 13Al 42He30 15P10n. 30 15P14Si30 01e. 反应生成物 P 是磷的一种同位素,自然界没有自然的 15 30 P,它是通过核反应生成的人工放射性同位素；与天然的放射性物质相比,人造放射性同位素：（1）放射强度简洁掌握（2）可以制成各种需要的外形（3）半衰期更短（4）放射性废料简洁处理5.重核裂变 核聚变释放核能的途径 裂变和聚变裂变反应：裂变：重核在肯定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应；例如：235 92 U1n144Ba89Kr1 3 0n05636链式反应：在裂变反应用产生的中子
15、,再被其他铀核浮获使反应连续下去；链式反应的条件：临界体积,极高的温度. 聚变反应：聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应；例如：2H3H4He1n176.MeV1120一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时（同时放出一个中子）,释放出17.6MeV 的能量,平均每个核子放出的能量 3MeV 以上；比列变反应中平均每个核子放出的能量大 34 倍；聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温；（3）熟记一些粒子的符号 粒子（4He）、质子（1H）、中子（1n）、电子（0e）、氘核（2H）、氚核（3H）3.留意在核反应方210111程式中,质量数和电荷数是守恒的；五关于核能的运算1、由于核子
16、间存在着强大的核力（核子之间的引力,特点：核力与核子是否带电无关短程力,其作用范畴为2.01010m,只有相邻的核子间才发生作用）,所以核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都相伴着庞大的能量变化；2结合能：核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸取的能量叫原子核的结合能,亦称核能；比结合能：结合能与核子数的比值又叫平均结合能,比结合能越大原子核越稳固；3爱因斯坦质能联系方程：E=mc2 E= mc2应用质能方程解题的流程图1依据 E mc2运算,运算时 m 的单位是 “ kg” ,c的单位是 “m/s” , E 的单位是 “ J” 2依据 E m 931.5 MeV 运算因 1 原子质量单位 u相当于 931.5 MeV 的能量,所以运算时 m 的单位是“ u” , E 的单位是 “MeV ” 4利用质能方程运算核能时,不能用质量数代替质量进行运算4 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -