章近代物理初步知識點

1、十六章：近代物理初步1原子結構 湯姆孫模型棗糕模型湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，使人們認識到原子有復雜結構。從而翻開原子的大門 盧瑟福的核式結構模型：a粒子散射實驗是用a粒子轟擊金箔實驗現(xiàn)象：結果是絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后根本上仍沿原來的方向前進，但是有少數(shù)a粒子發(fā)生了較大的偏轉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。通過實驗提出：A、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，帶負電的電子在核外空間運動。B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10-15012.玻爾模型引入量子理論，能量和軌道量子化就是不連續(xù)性定態(tài)-原子只能處于一系列

2、不連續(xù)的能量狀態(tài)稱為定態(tài)E 旦E 1=n 2 n 躍遷-原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射或吸收一定頻率的光子，光子能量h V =Em-En 處于激發(fā)態(tài)原子躍遷到基態(tài)時的所輻射的光子種類：種2由高能級向低能級躍遷:半徑減小E動增大電場力做正功電勢能較少 原子能量減少放出光子J E原=J E電+f E動由低能級向咼能級躍遷:半徑增大E動減少,電場力做負功功電勢能增加原子能量增加吸收光子f E原=f E 電 + JE動21EE21 1EiF1E3nEa_04/eV3氫原子的能級圖 氫原子在躍遷過程中能量的變化情況： 氫原子由低能級向高能級躍遷吸收能量方式：A. 吸收一定頻率的光子，受躍遷條件限

3、制，光子能量必須等于兩能級能量的差值：h V二ErEnB. 吸收外來碰撞電子的能量實物粒子作用而使原子激發(fā)，只要能量大于某兩個能級差的電子均可被氫原子吸收，從而使氫原子躍遷3、光電效應規(guī)律：在光的照射下從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象任何一種金屬都有一個極限頻率，只有r > r o,才能產(chǎn)生光電效應光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大。圖1囂咀叢砲丈卷用晝FI克皿諸的伏宜特性愛因斯坦光電效應方程：一個光子的能量 E = hr r光子頻率 決定了能否發(fā)生光電效應 rr 1 11 *1n * * * n一 11 一 *rirr 光電子的最大初動能：E<= hr W4、

4、原子核：由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的元素互稱為同位素A符號： z X X為元素符號；A質(zhì)量數(shù) Z 核電荷數(shù)，即質(zhì)子數(shù)5、天然放射現(xiàn)象貝克勒耳發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子核也有復雜結構 原子序數(shù)?83都具有放射性，小于 83的局部也具有放射性 放射線的性質(zhì)射線：高速的氦核4He ,速度約為光速，貫穿能力最弱，紙能擋住，電離最強0射線：高速電子流 1e 速度接近光速，貫穿能力較強，可穿透幾毫米厚鉛板，電離作用弱射線：波長極短的電磁波，速度就是光速C,貫穿本領最強，可穿透 幾厘米厚的鉛板，電離作用最弱6、半衰期對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律 應用：測定地質(zhì)年代生物年代 放射性元素

5、的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。tm 剩下的原子核個數(shù)：Nt N0 1 丁剩下的元素質(zhì)量:2 半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定,與物理狀態(tài)壓強，溫度、密度和化學狀態(tài)單質(zhì)或化合物無關、7、四種核反響類型衰變,人工核轉變衰變：衰變：AX A 2 Y 2 He.A x A y 0 e 衰變：Z X Z 1 Y 1 e注意：在判斷衰變次數(shù)時，先判斷,重核裂變，輕核驟變實質(zhì)：21 H 20 n 2 He實質(zhì)：；n ；H 1e衰變次數(shù)，再判斷衰變次數(shù)大圓為a、B粒子徑跡。丫衰變：是伴隨著衰變或衰變時產(chǎn)生的，是光子流人工轉變：14 N 2 He ：0 1 H 盧瑟福用a粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響"Be ：He查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反響跖 紜和23Al ：He；n 人工制造放射性同位素重核的裂變：29；U 0 n 141 Ba 36 Kr 30n 原子彈輕核的聚變：泊：H 2He 0n 需要幾