通過棱鏡的光線

1、一、原子模型1. 湯姆生模型棗糕模型湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認識到原子有復雜結構。2盧瑟福的核式結構模型行星式模型1a粒子散射實驗：用a粒子轟擊金箔2現(xiàn)象:絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后根本上仍沿原來的方向前進；原子內 大局部是空的 有少數(shù)a粒子發(fā)生了較大的偏轉。存在正電荷，且處在一個很小 的地方 極少數(shù)a粒子甚至發(fā)生反彈；核的質量很大盧瑟福由a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量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運 動。由a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。二、.玻爾理論：玻爾的三條假設量子化 定態(tài)假設：原

2、子只能處于一系列的不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫定 態(tài)。 躍遷假設：原子從一定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)，它要輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差值決定：即：h V =Em-En 量子化假設：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應，原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子所處的可能軌道的分布也是不連 續(xù)的。2-io軌道量子化 rn= n riri=0.53x 10- m能量量子化En _空E1=-13.6eVn所謂量子化就是不連續(xù)性，整數(shù) n叫量子數(shù)。En包括原子的動能、勢能之和：以氫原子為例2v =m r=EE

3、p =2Ek電子從無窮遠移近原子核，電場力做正功，電勢能減少為負值;21E21 1E1E3tnE/eVa 04 -0.853氫原子的能級圖-1.51-3.4-13.6基態(tài)各定態(tài)的能量值叫能級 激發(fā)玻爾理論的局限性。由于引進了量子理論(軌道量子化和能量量子化)，玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規(guī)律。但由于它保存了過多的經(jīng)典物理理論(牛頓 第二定律、向心力、庫侖力等)，所以在解釋其他原子的光譜上都遇到很大的困難。 例1.用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子。停止照射后，發(fā)現(xiàn) 該容器內的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為V1、v2、V3,由此可知，開始用來照射容器的單色

4、光的光子能量可以表示為： hv1；h v 3；h( V什V 2):h ( V什V 2+ v 3)以上表示式中A. 只有正確B.只有正確C.只有正確D.只有正確解：該容器內的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，說明這時氫原子處于第三能 級。根據(jù)玻爾理論應該有 h V 3=E3- E1，h V 1=E3- E2，h V 2=E2- E1，可見 h V 3= h V 什hV2= h( V 1+v 2),所以照射光子能量可以表示為或，答案選Co二、天然放射現(xiàn)象1.天然放射現(xiàn)象(原子序數(shù)大于83的天然元素都具有放射性) 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核也有復雜結構。a衰變：原子核放出a粒子；M4M -

5、42382344 .zXT2He+z/Y例：92UT 9°Th+2HeB衰變：原子核放出B粒子；M0 M2342340zXte+z界例 9°ThT 91PaJea衰變、B衰變都遵從質量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒等一系列守恒定律。 丫衰變： a衰變、B衰變的同時釋放出丫光子。2.各種放射線的性質比擬種類本質質量(u)電荷(e)速度(c)電離 性貫穿性a射線氦核4+20.1最強最弱，紙能擋住B射線電子1/1840-10.99較強較強，穿幾mm鋁 板丫射線光子001最弱最強，穿幾cm鉛 版XXXIX IXXXXXXXXXX*X J0三種射線在勻強磁場、勻強電場、正交電場和磁場中的偏轉情

6、況比擬:abc如、圖所示，在勻強磁場和勻強電場中都是B比a的偏轉大，丫不偏轉；區(qū)別是：在磁場中偏轉軌跡是圓弧， 在電場中偏轉軌跡是拋物線。圖中 丫肯定打在0點；如果 a也打在0點，那么B必打在0點下方；如果B也打在0點， 那么a必打在0點下方。例2.如下圖，鉛盒A中裝有天然放射性物質，放射線從其 右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙 面向里的勻強磁場，貝U以下說法中正確的有A. 打在圖中a、b、c三點的依次是a射線、丫射線和B射 線B. a射線和B射線的軌跡是拋物線C. a射線和B射線的軌跡是圓弧D. 如果在鉛盒和熒光屏間再加一個豎直向下的場強適當?shù)膭驈婋妶?，可能使屏上的亮斑?/p>

7、剩下b解：由左手定那么可知粒子向右射出后，在勻強磁場中a粒子受的洛倫茲力向上，三、核反響1核反響類型衰變：B粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧。由于 a粒子速度約是光速的1/10,而 B粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動如果一個打 在b，那么另一個必然打在b點下方。此題選AC。a衰變:29；Ut 2340Th+：He 核內 2；H+2； nT ： He B 衰變：ThT Pa+Je 核內 0nT；H+e+ B衰變:3；PT；0s+0e 核內 1ht0n+0e丫衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。人工轉變：1：N1：0+；H 發(fā)現(xiàn)質子的核反響9Be+：Hb 1

8、6C+；n 發(fā)現(xiàn)中子的核反響2：AI +：Hh ；P+0n ；5宀30S +0e 人工制造放射性同位素重核的裂變：23：U+0nT ；Ba+36Kr+30n 在一定條件下超過臨界體積， 裂變反響會連續(xù)不斷地進行下去，這就是鏈式反響。輕核的聚變：2H+lHT：He7n 需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反響 所有核反響的反響前后都遵守：質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。注意：質量并不守恒。2.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。對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律半衰期只與元素本身有關，與元素所處的物理、化學狀態(tài)及周圍環(huán)境、溫度 都無關3放射性同位素的應用利用其射線：a射線電離性強，用于使空氣電離，將

9、靜電泄出，從而消除有 害靜電。丫射線貫穿性強，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 究生物大分子結構及其功能。進行考古研究。利用放射性同位素碳 14,判定出土木質文物的產(chǎn)生年代。 一般都使用人工制造的放射性同位素種類齊全，半衰期短，可制成各種形狀， 強度容易控制。例4.近年來科學家在超重元素的探測方面取得了重大進展?？茖W家們在觀察某兩 個重離子結合成超重元素的反響時，發(fā)現(xiàn)所生成的超重元素的核AX經(jīng)過6次a衰 變后成為153f m,由此可以判定該超重元素的原子序數(shù)和質量數(shù)

10、依次是A.124，259B.124，265C.112，265D.112，277解：每次a衰變質量數(shù)減少4,電荷數(shù)減少2,因此該超重元素的質量數(shù)應是277, 電荷數(shù)應是112,選D o例5.完成以下核反響方程，并指出其中哪個是發(fā)現(xiàn)質子的核反響方程，哪個是發(fā) 現(xiàn)中子的核反響方程。 1：N+0n - 14C+ 14N+2He - ；0+ 1；B+0n +：He 4 Be+：He +0n 56 Fe+： H ； Co+解：根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可以判定：1h，1h，發(fā)現(xiàn)質子的核反響方程 7 Li，發(fā)現(xiàn)中子的核反響方程 0n 例7.關于放射性同位素應用的以下說法中正確的有A. 放射線改變了布料的性

11、質使其不再因摩擦而生電，因此到達消除有害靜電的目的B. 利用丫射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進行人體的透視C. 用放射線照射作物種子能使其 DNA發(fā)生變異，其結果一定是成為更優(yōu)秀的 品種D. 用丫射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的 危害解：利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離性，使空氣分子電離成為導體， 將靜電泄出。丫射線對人體細胞傷害太大，不能用來進行人體透視。作物種子發(fā) 生的DNA突變不一定都是有益的，還要經(jīng)過篩選才能培育出優(yōu)秀品種。用丫射線治療腫瘤對人體肯定有副作用，因此要科學地嚴格控制劑量。此題選D。四、核能 1核能核反響中放出的能叫核能。2質量虧損核

12、子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小 些，這種現(xiàn)象叫做質量虧損。3質能方程愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關系是：E = me2，這就是愛因斯坦的質能方程。質能方程的另一個表達形式是： E= me?。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原子質量單位的質量跟 931.5MeV的能量相對應。在有關核能的計算中，一定要根據(jù)和題解的要求明確所使用的單位制。4.釋放核能的途徑但凡釋放核能的核反響都有質量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核 子的質量虧損是不同的，所以各種原子核中核

13、子的平均質量不同。核子平均質量 小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質量最小，所以鐵原子核 最穩(wěn)定。但凡由平均質量大的核，生成平均質量小的核的核反響都是釋放核能的。 例8. 一個氫原子的質量為1.6736X 10-27kg，一個鋰原子的質量為11.6505X 10-27kg， 一個氦原子的質量為6.6467X 10-27kg。一個鋰核受到一個質子轟擊變?yōu)?2個a粒 子，寫出核反響方程，并計算該反響釋放的核能是多少？1mg鋰原子發(fā)生這樣的反響共釋放多少核能？解：；H+；Li - 2：He反響前一個氫原子和一個鋰原子共有 8個核外電子，反響 后兩個氦原子也是共有8個核外電子，因此只要將

14、一個氫原子和一個鋰原子的總 質量減去兩個氦原子的質量，得到的恰好是反響前后核的質量虧損，電子質量自 然消掉。由質能方程 E= mc2得釋放核能 E=2.76X10-12jImg鋰原子含鋰原子個數(shù)為10-6十11.6505X 10-27，每個鋰原子對應的釋放能 量是= 2.76X 10-12J,所以共釋放 2.37X 108J 核能。例9.靜止的氡核286Rn放出a粒子后變成釙核28：Po, a粒子動能為Ea。假設衰變放 出的能量全部變?yōu)榉礇_核和a粒子的動能，真空中的光速為C，那么該反響中的質量 虧損為A. 4 EaB. 0C.竺旦D.空8 旦218 C2218 C2222 C2解：由于動量守恒，反沖核和 a粒子的動量大小相等，由Ek _ P * 1，它們的動K2m m能之比為4 : 218,因此衰變釋放的總能量是竺e，由質能方程得質量虧損是218 °222 Ea218 c2例10.靜止在勻強磁場中的一個15b核俘獲了一個速度為向v =7.3為O4m/S的中子而發(fā)生核反響，生成a粒子與一個新核。測得a粒子的速度為2X 104 m/s,方向與反響前中子運動的方向相同，且與磁感線方向垂直。求：寫出核反響方程。 畫出核反響生成的兩個粒子的運動軌跡及旋轉方向的示意圖磁感線方向垂直于