原子物理 学生版

发布 2022-07-06 20:05:28 阅读 4532

授课时间:授课教师:卢老师。

教学重点:高考提示:

教学过程:一:基本知识点。

第一节原子模型。

1.汤姆生模型(枣糕模型). 汤姆生发现了电子,使人们认识到原子有复杂结构。

2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)

粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射实验提出: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空间运动。

由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。

3.玻尔模型(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数n叫量子数。)

玻尔的三条假设(量子化)

1 轨道不连续能量相应的能量不连续。

原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=e大-e小。

从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。(如在基态,可以吸收e ≥13.

6ev的任何光子,所吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。

玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。

第二节天然放射现象

1.天然放射现象:天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。

2.各种放射线的性质比较。

三种射线在匀强磁场、匀强电场偏转情况比较:

如⑴、⑵图所示,在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大,γ不偏转

第三节核反应。

1.核反应类型。

衰变: α衰变:

衰变:(核内)

衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。

人工转变:(发现质子的核反应)

发现中子的核反应)

(人工制造放射性同位素)

重核的裂变: 在一定条件下(超过临界体积),裂变反应会连续不断地进行下去,这就是链式反应。

轻核的聚变:(需要几百万度高温,所以又叫热核反应)

所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒。(注意:质量并不守恒。)

3.放射性同位素的应用。

利用其射线:α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于**恶性肿瘤。

各种射线均可使dna发生突变,可用于生物工程,基因工程。

作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况,诊断甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能。

进行考古研究。利用放射性同位素碳14,判定出土木质文物的产生年代。

第四节核能。

1.核能:核反应中放出的能叫核能。

2.质量亏损:核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。

3.质能方程:爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:

e = mc2,这就是爱因斯坦的质能方程。质能方程的另一个表达形式是:δe=δmc2。

在非国际单位里,可以用1u=931.5mev。它表示1原子质量单位的质量跟931.5mev的能量相对应。

4.核反应堆(目前的所有正式运行的核电站都是应用裂变发电的)。

核反应堆的主要组成是:

核燃料。用浓缩铀(能吸收慢中子的铀235占3%~4%)。

减速剂。用石墨或重水(使裂变中产生的中子减速,以便被铀235吸收)。

控制棒。用镉做成(镉吸收中子的能力很强)。

冷却剂。用水或液态钠(把反应堆内的热量传输出去用于发电,同时使反应堆冷却,保证安全)。

水泥防护层。用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。

5.氢原子中的电子云:如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率,画出图来,就像一片云雾一样,可以形象地称之为电子云。

6.激光的特性及其应用。

特性是:⑴是相干光。(由于是相干光,所以和无线电波一样可以调制,因此可以用来传递信息。

光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。)⑵平行度好。(传播很远距离之后仍能保持一定强度,因此可以用来精确测距。

激光雷达不仅能测距,还能根据多普勒效应测出目标的速度,对目标进行跟踪。还能用于在vcd或计算机光盘上读写数据。)⑶亮度高。

能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。(可以用来切割各种物质,焊接金属,在硬材料上打孔,利用激光作为手术刀切开**做手术,焊接视网膜。利用激光产生的高温高压引起核聚变。

)7.粒子物理学:到19世纪末,人们认识到物质由分子组成,分子由原子组成,原子由原子核和电子组成,原子核由质子和中子组成。

20世纪30年代以来,人们认识了正电子、μ子、k介子、π介子等粒子。后来又发现了各种粒子的反粒子(质量相同而电荷及其它一些物理量相反)。

现在已经发现的粒子达400多种,形成了粒子物理学。按照粒子物理理论,可以将粒子分成三大类:媒介子、轻子和强子,其中强子是由更基本的粒子——夸克组成。

从目前的观点看,媒介子、轻子和夸克是没有内部结构的“点状”粒子。

一原子物理

原子和原子核。1 下列说法正确的是。a 射线与 射线都是电磁波。b 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流。c 用加温 加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期。d 原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量。2 根据玻尔理论,某原子的电子从能量为e的轨道跃迁到能量为的轨道,...

原子物理答案

1.1 若卢瑟福散射用的粒子是放射性物质镭放射的,其动能为电子伏特。散射物质是原子序数的金箔。试问散射角所对应的瞄准距离多大?解 根据卢瑟福散射公式 得到 米 式中是粒子的功能。1.2已知散射角为的粒子与散射核的最短距离为?试问上题粒子与散射的金原子核之间的最短距离多大?解 将1.1题中各量代入的表...

限时作业 原子物理

限时作业之 原子物理。班级 姓名。一 选择题 每个小题至少有一个正确选项,全对得6分,选对不全得3分,有错选不得分 1 如图为氢原子能级图,氢原子中的电子从n 5能级跃迁到n 2能级可产生a光 从n 4能级跃迁到n 2能级可产生b光。a光和b光的波长分別为和,照射到逸出功为2.29ev的金属钠表面均...