物理知識點總結(jié)：原子物理

1、物理知識點總結(jié)：原子物理盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型( 行星式模型 )α 粒子散射實驗：是用α 粒子轟擊金箔，結(jié)果是絕大多數(shù) α 粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數(shù)α 粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。盧瑟福由 α 粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運動。由 α 粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是 10-15m。2. 玻爾模型 ( 引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整

2、數(shù) n 叫量子數(shù)。 )玻爾的三條假設(shè)( 量子化 )軌道量子化rn=n2r1r1=0.53×10-10m能量量子化：E1=-13.6eV原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En從高能級向低能級躍遷時放出光子; 從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞( 用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量) 。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子; 而第 1頁從某一能級到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。( 如在基態(tài)，可以吸收E≥13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子

3、的動能 ) 。2、天然放射現(xiàn)象. 天然放射現(xiàn)象-天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。. 各種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)質(zhì)量 (u) 電荷 (e) 速度 (c) 電離性貫穿性α 射線氦核 4+20.1 最強最弱，紙能擋住β 射線電子 1/1840-10.99較強較強，穿幾mm鋁板γ射線光子 001 最弱最強，穿幾cm鉛版3、核能(1). 核能 -核反應(yīng)中放出的能叫核能。(2). 質(zhì)量虧損 - 核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。 (3). 質(zhì)能方程 - 愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質(zhì)量之

4、間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E=mc2，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程。第 2頁質(zhì)能方程的另一個表達形式是：ΔE=Δmc2。以上兩式中的各個物理量都必須采用國際單位。在非國際單位里，可以用1u=931.5MeV。它表示 1 原子質(zhì)量單位的質(zhì)量跟 931.5MeV 的能量相對應(yīng)。在有關(guān)核能的計算中，一定要根據(jù)已知和題解的要求明確所使用的單位制。(4). 釋放核能的途徑凡是釋放核能的核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質(zhì)量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質(zhì)量不同。核子平均質(zhì)量小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質(zhì)量最小，所以鐵原子核

5、最穩(wěn)定。凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的。4、核反應(yīng)核反應(yīng)類型衰變： α 衰變： ( 核內(nèi) )β 衰變： ( 核內(nèi) )γ衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。人工轉(zhuǎn)變： ( 發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng))( 發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng))重核的裂變：在一定條件下( 超過臨界體積 ) ，裂變反第 3頁應(yīng)會連續(xù)不斷地進行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。輕核的聚變： ( 需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應(yīng) )所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。 ( 注意：質(zhì)量并不守恒。 ). 半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。 ( 對

6、大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律) 計算式為： N 表示核的個數(shù)，此式也可以演變成或，式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量，n 表示單位時間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)。以上各式左邊的量都表示時間 t 后的剩余量。半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。 . 放射性同位素的應(yīng)用利用其射線：α 射線電離性強，用于使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用于金屬探傷，也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使 DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程。作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。進行考古研究。利用放射性同位素碳1