原子物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)全

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流原子物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)全.精品文檔.原 子 物 理一、盧瑟福的原子模型核式結(jié)構(gòu)1.1897年,_發(fā)現(xiàn)了電子.他還提出了原子的_模型.2.物理學(xué)家_用_粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)叫_。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 絕大部分粒子穿過金箔后_;少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn); 極少數(shù)的粒子甚至被_.4.實(shí)驗(yàn)的啟示：絕大多數(shù)粒子直線穿過，說明原子內(nèi)部存在很大的空隙；少數(shù)粒子較大偏轉(zhuǎn)，說明原子內(nèi)部集中存在著對(duì)粒子有斥力的正電荷；極個(gè)別粒子反彈，說明個(gè)別粒子正對(duì)著質(zhì)量比粒子大很多的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到該物體很大的斥力作用5.原子的核式結(jié)構(gòu):盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)

2、：在原子中心有一個(gè)很小的核，叫_，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繞核旋轉(zhuǎn)例1:在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,盧瑟福用粒子轟擊金箔,下列四個(gè)選項(xiàng)中哪一項(xiàng)屬于實(shí)驗(yàn)得到的正確結(jié)果: A.粒子穿過金箔時(shí)都不改變運(yùn)動(dòng)方向 B.極少數(shù)粒子穿過金箔時(shí)有較大的偏轉(zhuǎn),有的甚至被反彈 C.絕大多數(shù)粒子穿過金箔時(shí)有較大的偏轉(zhuǎn) D.粒子穿過金箔時(shí)都有較大的偏轉(zhuǎn). abc原子核粒子例2:根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖1-1所示表示了原子核式結(jié)構(gòu)模型的粒子散射圖景。圖中實(shí)線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。其中一個(gè)粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中（粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近），下

3、列判斷正確的是（ ）A粒子的動(dòng)能先增大后減小B粒子的電勢能先增大后減小C粒子的加速度先變小后變大D電場力對(duì)粒子先做正功后做負(fù)功圖1-1二 玻爾的原子模型 能級(jí)1玻爾提出假說的背景原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說與經(jīng)典物理學(xué)的矛盾：按經(jīng)典物理學(xué)理論，核外電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)，要不斷地輻射電磁波，電子能量減小，其軌道半徑將不斷減小，最終落于原子核上，即核式結(jié)構(gòu)將是不穩(wěn)定的，而事實(shí)上是穩(wěn)定的電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)輻射出的電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率，由于電子軌道半徑不斷減小，發(fā)射出的電磁波的頻率應(yīng)是連續(xù)變化的，而事實(shí)上，原子輻射的電磁波的頻率只是某些特定值。 為解決原子的核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論之間的矛盾，玻爾提出了

4、三點(diǎn)假設(shè)，后人稱之為玻爾模型2玻爾模型的主要內(nèi)容：定態(tài)假說：原子只能處于一系列_的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是_的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但不向外輻射能量這些狀態(tài)叫做_ 躍遷假說：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩定態(tài)的能量差決定，即_.軌道假說：原子的不同能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)于_子的不同軌道.原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的3氫原子的能級(jí)公式和軌道公式原子各定態(tài)的能量值叫做原子的能級(jí)，對(duì)于氫原子，其能級(jí)公式為:_；對(duì)應(yīng)的軌道公式為：。其中n稱為量子數(shù)，只能取正整數(shù).E1=-13.6eV，r1=0.5310-10m原子的最低能量狀態(tài)稱為

5、_，對(duì)應(yīng)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)；原子的較高能量狀態(tài)稱為_，對(duì)應(yīng)電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)4氫原子核外的電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道與其能量相對(duì)應(yīng)核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，來源于庫侖力(量子化的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型)由得動(dòng)能， 即r越大時(shí)，動(dòng)能_.又因?yàn)椋?即量子數(shù)n越大時(shí)，動(dòng)能_，勢能_，總能量_5用玻爾量子理論討論原子躍遷時(shí)釋放光子的頻率種數(shù)氫原子處于n=能級(jí)向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時(shí)，可能產(chǎn)生的光譜線條數(shù)的計(jì)算公式為：例1:氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中 ( )A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢能增大B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢能減小C原子要吸

6、收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢能減小D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢能增大例2:大量氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們向各較低能級(jí)躍遷時(shí)，對(duì)于多種可能的躍遷，下面說法中正確的是( )A最多只能釋放出4種不同頻率的光子 B從n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)釋放出的光子波長最長C從n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)釋放出的光子頻率最大玻璃磚b光束aD從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)釋放出的光子波長等于從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)釋放出的光子波長例3:氫原子發(fā)出a、b兩種頻率的光，經(jīng)平行玻璃磚折射后的光路如圖2-1所示。若a光是由能級(jí)n=4向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的，則b光可能是( )A從能級(jí)n=5向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的 B從能

7、級(jí)n=3向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的圖2-1C從能級(jí)n=5向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的 D從能級(jí)n=3向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的例4:如圖2-2所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，原子在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子。若用這些光照射逸出功為2. 49 eV的金屬鈉，則下列說法正確的是（ ）A這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短B這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高C金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為11. 11 eV圖2-2D金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為9. 60 eV例5:a、b兩束單色光分別

8、用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在距雙縫恒定距離的屏上得到如圖2-3所示的干涉圖樣，圖甲是a光照射時(shí)形成的干涉圖樣，圖乙是b光照射圖甲圖乙時(shí)形成的干涉圖樣。下列關(guān)于a、b兩束單色光的說法正確的是（ ）Aa光子的能量較大B在水中a光傳播的速度較小C若用b光照射某金屬?zèng)]有光電子逸出,則a光照射該金屬時(shí)也沒有光電子逸出D若a光是氫原子的核外電子從第三能級(jí)向第二能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的, 則b光可能是氫原子圖2-3的核外電子從第四能級(jí)向第三能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的例6:處于n3激發(fā)態(tài)的大量氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)所放出的光子中，只有一種光子不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列說法不正確的是 （ ）A不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一

9、定是氫原子從n3的激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)放出的B不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到n2的激發(fā)態(tài)時(shí)放出的C氫原子從n4的激發(fā)態(tài)躍遷到n3的激發(fā)態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)1234n13.63.41.510.850E/eVD氫原子從n4激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài),所放出的光子一定能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)例7:如圖2-4所示是氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射一群處于基態(tài)的氫原子，受激發(fā)的氫原子能自發(fā)地輻射出三種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為( )A13.6eV B12.09eVC10.2eV D3.4eV 例8:如圖2-4所示為氫原子能級(jí)圖，可見

10、光的光子能量范圍約為1.62eV-3.11eV。下列說法正確的是（ ）A大量處在n3的高能級(jí)的氫原子向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出圖2-4的光有一部分是可見光B大量處在n=3的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光是紫外線C大量處在n=3能級(jí)的氫原子向n=1能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光都應(yīng)具有顯著的熱效應(yīng)D處在n=3能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線光子都能發(fā)生電離例9:如圖2-5所示,設(shè)光子A、B、C的能量和波長分別為 則( )A B C D 三、天然放射現(xiàn)象圖2-51.天然放射現(xiàn)象:首先由貝克勒耳發(fā)現(xiàn)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明_還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.衰變不穩(wěn)定的原子核自發(fā)放出粒子或粒子后，轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓Q為原子核

11、的衰變射線是伴隨著衰變或衰變產(chǎn)生的，也叫輻射天然放射現(xiàn)象就是_的衰變現(xiàn)象三種射線的性質(zhì)種類射線射線射線組成高速_流高速_流_流(高頻電磁波)帶電量質(zhì)量4（1.67kg）靜止質(zhì)量為零在磁場中穿透本領(lǐng)對(duì)空氣的電離作用半衰期：放射性元素的_有_發(fā)生衰變所需的時(shí)間半衰期由_因素決定，跟原子所處的_或_狀態(tài)無關(guān)。半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，個(gè)別原子核經(jīng)多長時(shí)間衰變無法預(yù)測。衰變規(guī)律衰變規(guī)律衰變(新核的核電荷數(shù)_，質(zhì)量數(shù)_.)衰變 (新核的核電荷數(shù)_，質(zhì)量數(shù)_.)半衰期T 一半原子核發(fā)生衰變需要的時(shí)間 (5)質(zhì)量數(shù)為M電荷數(shù)為N的原子核，在垂直于磁場方向上發(fā)生衰變后, 粒子與反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡為一對(duì)

12、_(內(nèi)、外)切圓, 兩粒子的動(dòng)量之比為_.兩圓的運(yùn)動(dòng)半徑之比為_.發(fā)生衰變后，粒子與反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡為一對(duì)_(內(nèi)、外)切圓,兩粒子的動(dòng)量之比為_,動(dòng)能之比為_.兩圓的運(yùn)動(dòng)半徑之比為_,周期之比為_.例1:關(guān)于半衰期,下列敘述正確的是( ) A. 放射性物質(zhì)的質(zhì)量越大,半衰期越長 B. 提高溫度和壓力不能改變半衰期 C. 單質(zhì)鈾的半衰期比化合態(tài)鈾中的半衰期長 D. 半衰期是指原子核全部衰變所需時(shí)間的一半例2:下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是( )A粒子散射現(xiàn)象 B天然放射現(xiàn)象 C光電效應(yīng)現(xiàn)象 D原子發(fā)光現(xiàn)象例3: 按照電離能力來看，放射性元素放出的三種射線由弱到強(qiáng)的排列順序是( )A射線，射

13、線，射線 B射線，射線，射線C射線，射線，射線 D射線，射線，射線例4:下列說法正確的是( ) A用加溫或加壓的方法不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ?B某原子核經(jīng)過一次衰變后，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少4個(gè)C射線是原子的核外電子電離后形成的電子流 D射線的貫穿作用很強(qiáng)，可用來進(jìn)行工業(yè)探傷例5: 一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的射線，由 鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔， 鋁箔右側(cè)的空間有一勻強(qiáng)電場。射線進(jìn)入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖3-1所示，則圖中的（ ）圖3-1A射線a為射線，射線b為射線B射線a為射線，射線b為射線C射線a為射線，射線b為射線D射線a為射線，射線b為射線

14、例6:29325U衰變成28027Pb,要經(jīng)過_次衰變和_次衰變.例7:若元素A的半衰期為4 天，元素B的半衰期為5 天，則相同質(zhì)量的A和 B，經(jīng)過20天后，剩下的質(zhì)量之比mAmB為（ ） A301 B3130 C12 D21例8:某放射性元素經(jīng)20天后剩下原有質(zhì)量的6.25，可知其半衰期為 再經(jīng)過l0天，剩下質(zhì)量為最初質(zhì)量的 例9: 一個(gè)原來靜止在勻強(qiáng)磁場中的原子核發(fā)生衰變，放出某種粒子后， 在勻強(qiáng)磁場中形成如圖3-2所示的徑跡，原子核放出的粒子可能是（ ）A. 氦核 B. 電子 C. 光子 D. 正電子圖3-2四、核 能1.原子核的組成: 原子核是由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子2.核

15、能(1)愛因斯坦質(zhì)能方程:凡具有質(zhì)量的物體都具有能量，物體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系為：_. 若原子核質(zhì)量虧損m對(duì)應(yīng)釋放的能量為_注意: 質(zhì)量虧損并不是質(zhì)量損失，也不是與質(zhì)量守恒定律相矛盾，而是虧損的質(zhì)量以能量的形式輻射出去了.在核能的計(jì)算中c的單位取國際單位制，此時(shí)若m的單位為kg，能量的單位為J，當(dāng)m的單位為u（原子質(zhì)量單位）時(shí)，1u=1.66056610-27kg=1.4910-10J =9.315108eV；1eV=1.610-19J.(2)原子核中的核子(質(zhì)子、中子)的平均質(zhì)量在不同的原子中是_同的,其大小與核子數(shù)的關(guān)系如圖4-1所示.可見在元素Fe附近,核子的平均質(zhì)量是最_的。當(dāng)比Fe小

16、得多原子核結(jié)合成較大的原子核時(shí)，核子的平均質(zhì)量將_(增大、減小),因而_(放出、吸收)能量;當(dāng)比Fe大得多原子核裂變成較小的原子核時(shí)，核子的平均質(zhì)量將_(增大、減小),因而_(放出、吸收)能量。圖4-13.重核的裂變 重核的裂變：重核分裂成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核的核反應(yīng)叫裂變鈾核的裂變 :核反應(yīng)方程為：29325U+10n15461Ba+9326 Kr+3 10 n.(2)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：裂變要在一定的條件下才能進(jìn)行，鈾235核受到中子轟擊時(shí)會(huì)發(fā)生裂變，而裂變時(shí)又要放出一些中子，這些中子又可引起其它的軸235核裂變，而使裂變反應(yīng)不斷進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)4.輕核的聚變 (1)輕核的聚變：輕核結(jié)

17、合成質(zhì)量較大的原子核的核反應(yīng)稱為聚變氫核的聚變：核反應(yīng)方程為： (2)熱核反應(yīng)：聚變必須在輕核間的距離十分接近，即達(dá)到10-15m時(shí)才能進(jìn)行在極高溫度下，原子核可以獲得足夠的動(dòng)能克服庫侖斥力而發(fā)生聚變，這種聚變反應(yīng)叫做熱核反應(yīng)(3)目前已實(shí)現(xiàn)的人工熱核反應(yīng)是氫彈的爆炸核子平均質(zhì)量例1:如圖4-2所示，給出了核子平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核 子數(shù)）與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說法中正確的是( )A英國物理學(xué)家湯姆生，在粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B天然放射性元素在衰變過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，放出的射線垂直磁感線穿過磁 場時(shí)，一定發(fā)生偏轉(zhuǎn)C由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能

18、圖4-2D由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F要吸收核能例2:一個(gè)氘核（）與一個(gè)氚核（）發(fā)生聚變，產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)新核，并出現(xiàn)質(zhì)量虧損，則聚變過程（ ）A吸收能量，生成的新核為 B放出能量，生成的新核為C吸收能量，生成的新核為 D放出能量，生成的新核為例3:用粒子轟擊鈹核，生成物是碳核和另一個(gè)粒子，則該粒子是 A B. C. D.例4:太陽內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能量，這些能量以電磁波（場）的形式向四面八方輻射出去，其總功率達(dá)到3.81026。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程估算，單純地由于這種輻射，太陽每秒鐘減少的物質(zhì)質(zhì)量的數(shù)量級(jí)最接近于（ ）A1018 kg B 109 kg C 10-10

19、kg D 10-17 kg例5: 太陽的能量來源于太陽內(nèi)部氫核的聚變，設(shè)每次聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核（）結(jié)合成1個(gè)氦核（），同時(shí)釋放出正電子（）。已知?dú)浜说馁|(zhì)量為，氦核的質(zhì)量為，正電子的質(zhì)量為，真空中光速為c。下列關(guān)于氫核聚變的說法正確的是（ ）A此聚變反應(yīng)的核反應(yīng)方程是B此聚變反應(yīng)也叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C反應(yīng)后核子的平均質(zhì)量大于反應(yīng)前核子的平均質(zhì)量D每次核反應(yīng)釋放的能量為（42）c2例6: 太陽的能量來自于熱核反應(yīng)，其中一種核反應(yīng)是四個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)粒子，同時(shí)放出兩個(gè)正電子和兩個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子。已知粒子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量為mp，電子的質(zhì)量為me，c為光在真空中的傳播速度，N為阿伏伽德羅常數(shù)

20、。在這種核反應(yīng)中1000g的氫核聚變所放出的能量為A1000（4mp+m+2me）N Ac2 B1000（m2me4mp）N Ac2C250（4mpm2me）N Ac2 D250（m2me4mp）N Ac2例7:原子核的裂變和聚變都是人類利用原子核能的途徑，我國目前已建成了秦山和大亞灣兩座核電站下面關(guān)于這兩座核電站的說法中正確的是( )A它們都是利用核裂變釋放的原子能 B它們都是利用核聚變釋放的原子能C它們一座是利用核裂變釋放的原子能，另一座是利用核聚變釋放的原子能 D以上說法都不正確例8: （07年崇文二模）下列說法不正確的是（ ） A. 是聚變 B. 是裂變 C. 是衰變 D. 是裂變網(wǎng)例

21、9:鈾239（）經(jīng)過衰變可產(chǎn)生钚239（）.關(guān)于鈾239的衰變,下列說法正確的是( ）A與的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)和不同的核子數(shù) B放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí)所釋放的電子來源于核外電子 C經(jīng)過2次衰變產(chǎn)生 D溫度升高，的半衰期減小例10:當(dāng)兩個(gè)質(zhì)子(質(zhì)量是1.007276u)和兩個(gè)中子(質(zhì)量是1.008665u)結(jié)合為一個(gè)氦核(質(zhì)量是4.001509u)時(shí),發(fā) 生的質(zhì)量虧損是多少?釋放出的能量是多少兆電子伏?補(bǔ)充練習(xí)：1.下列說法正確的是：A太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短D按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增加2.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子。已知質(zhì)子、中子、氘核