原子物理知識點總結全

1、【精品文檔】如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學習與交流原子物理知識點總結全.精品文檔.原 子 物 理一、盧瑟福的原子模型核式結構1.1897年,_發(fā)現(xiàn)了電子.他還提出了原子的_模型.2.物理學家_用_粒子轟擊金箔的實驗叫_。3.實驗結果: 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; 極少數(shù)的粒子甚至被_.4.實驗的啟示：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，說明原子內(nèi)部集中存在著對粒子有斥力的正電荷；極個別粒子反彈，說明個別粒子正對著質量比粒子大很多的物體運動時，受到該物體很大的斥力作用5.原子的核式結構:盧瑟福依據(jù)粒子散射實驗的結果，提出了原子的核式結構

2、：在原子中心有一個很小的核，叫_，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繞核旋轉例1:在粒子散射實驗中,盧瑟福用粒子轟擊金箔,下列四個選項中哪一項屬于實驗得到的正確結果: A.粒子穿過金箔時都不改變運動方向 B.極少數(shù)粒子穿過金箔時有較大的偏轉,有的甚至被反彈 C.絕大多數(shù)粒子穿過金箔時有較大的偏轉 D.粒子穿過金箔時都有較大的偏轉. abc原子核粒子例2:根據(jù)粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖1-1所示表示了原子核式結構模型的粒子散射圖景。圖中實線表示粒子的運動軌跡。其中一個粒子在從a運動到b、再運動到c的過程中（粒子在b點時距原子核最近），下

3、列判斷正確的是（ ）A粒子的動能先增大后減小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電場力對粒子先做正功后做負功圖1-1二 玻爾的原子模型 能級1玻爾提出假說的背景原子的核式結構學說與經(jīng)典物理學的矛盾：按經(jīng)典物理學理論，核外電子繞核運動時，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，即核式結構將是不穩(wěn)定的，而事實上是穩(wěn)定的電子繞核運動時輻射出的電磁波的頻率應等于電子繞核運動的頻率，由于電子軌道半徑不斷減小，發(fā)射出的電磁波的頻率應是連續(xù)變化的，而事實上，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構模型與經(jīng)典電磁理論之間的矛盾，玻爾提出了

4、三點假設，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，電子雖然繞核運動，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，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)對應于_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氫原子的能級公式和軌道公式原子各定態(tài)的能量值叫做原子的能級，對于氫原子，其能級公式為:_；對應的軌道公式為：。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、_，對應電子在離核最近的軌道上運動；原子的較高能量狀態(tài)稱為_，對應電子在離核較遠的軌道上運動4氫原子核外的電子繞核運動的軌道與其能量相對應核外電子繞核做圓周運動的向心力，來源于庫侖力(量子化的衛(wèi)星運動模型)由得動能， 即r越大時，動能_.又因為， 即量子數(shù)n越大時，動能_，勢能_，總能量_5用玻爾量子理論討論原子躍遷時釋放光子的頻率種數(shù)氫原子處于n=能級向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時，可能產(chǎn)生的光譜線條數(shù)的計算公式為：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的軌道的過程中 ( )A原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大B原子要放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小C原子要吸

6、收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小D原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大例2:大量氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當它們向各較低能級躍遷時，對于多種可能的躍遷，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能級躍遷到n1能級釋放出的光子波長最長C從n4能級躍遷到n1能級釋放出的光子頻率最大玻璃磚b光束aD從n4能級躍遷到n3能級釋放出的光子波長等于從n2能級躍遷到n1能級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n=4向n=1躍遷時發(fā)出的，則b光可能是( )A從能級n=5向n=1躍遷時發(fā)出的 B從能

7、級n=3向n=1躍遷時發(fā)出的圖2-1C從能級n=5向n=2躍遷時發(fā)出的 D從能級n=3向n=2躍遷時發(fā)出的例4:如圖2-2所示為氫原子的能級示意圖，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行實驗，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光照射時形成的干涉圖樣，圖乙是b光照射圖甲圖乙時形成的干涉圖樣。下列關于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光照射某金屬沒有光電子逸出,則a光照射該金屬時也沒有光電子逸出D若a光是氫原子的核外電子從第三能級向第二能級躍遷時產(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向第三能級躍遷時產(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，則下列說法不正確的是 （ ）A不能使金屬A產(chǎn)生光電效應的光子一

9、定是氫原子從n3的激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時放出的B不能使金屬A產(chǎn)生光電效應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)生光電效應例7:如圖2-4所示是氫原子的能級圖，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的高能級的氫原子向n=3能級躍遷時，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能級躍遷時，發(fā)出的光是紫外線C大量處在n=3能級的氫原子向n=1能級躍遷時，發(fā)出的光都應具有顯著的熱效應D處在n=3能級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)部結構2.衰變不穩(wěn)定的原子核自發(fā)放出粒子或粒子后，轉變?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)帶電量質量4（1.67kg）靜止質量為零在磁場中穿透本領對空氣的電離作用半衰期：放射性元素的_有_發(fā)生衰變所需的時間半衰期由_因素決定，跟原子所處的_或_狀態(tài)無關。半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，個別原子核經(jīng)多長時間衰變無法預測。衰變規(guī)律衰變規(guī)律衰變(新核的核電荷數(shù)_，質量數(shù)_.)衰變 (新核的核電荷數(shù)_，質量數(shù)_.)半衰期T 一半原子核發(fā)生衰變需要的時間 (5)質量數(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, 粒子與反沖核的運動軌跡為一對

12、_(內(nèi)、外)切圓, 兩粒子的動量之比為_.兩圓的運動半徑之比為_.發(fā)生衰變后，粒子與反沖核的運動軌跡為一對_(內(nèi)、外)切圓,兩粒子的動量之比為_,動能之比為_.兩圓的運動半徑之比為_,周期之比為_.例1:關于半衰期,下列敘述正確的是( ) A. 放射性物質的質量越大,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間的一半例2:下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關的是( )A粒子散射現(xiàn)象 B天然放射現(xiàn)象 C光電效應現(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原子核衰變的半衰期 B某原子核經(jīng)過一次衰變后，核內(nèi)質子數(shù)減少4個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，可用來進行工業(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， 鋁箔右側的空間有一勻強電場。射線進入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉，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，則相同質量的A和 B，經(jīng)過20天后，剩下的質量之比mAmB為（ ） A301 B3130 C12 D21例8:某放射性元素經(jīng)20天后剩下原有質量的6.25，可知其半衰期為 再經(jīng)過l0天，剩下質量為最初質量的 例9: 一個原來靜止在勻強磁場中的原子核發(fā)生衰變，放出某種粒子后， 在勻強磁場中形成如圖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: 原子核是由質子和中子組成，質子和中子統(tǒng)稱核子2.核

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

16、得多原子核結合成較大的原子核時，核子的平均質量將_(增大、減小),因而_(放出、吸收)能量;當比Fe大得多原子核裂變成較小的原子核時，核子的平均質量將_(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：重核分裂成兩個質量較小的原子核的核反應叫裂變鈾核的裂變 :核反應方程為：29325U+10n15461Ba+9326 Kr+3 10 n.(2)鏈式反應：裂變要在一定的條件下才能進行，鈾235核受到中子轟擊時會發(fā)生裂變，而裂變時又要放出一些中子，這些中子又可引起其它的軸235核裂變，而使裂變反應不斷進行下去，這種反應叫做鏈式反應4.輕核的聚變 (1)輕核的聚變：輕核結

17、合成質量較大的原子核的核反應稱為聚變氫核的聚變：核反應方程為： (2)熱核反應：聚變必須在輕核間的距離十分接近，即達到10-15m時才能進行在極高溫度下，原子核可以獲得足夠的動能克服庫侖斥力而發(fā)生聚變，這種聚變反應叫做熱核反應(3)目前已實現(xiàn)的人工熱核反應是氫彈的爆炸核子平均質量例1:如圖4-2所示，給出了核子平均質量（原子核的質量除以核 子數(shù)）與原子序數(shù)的關系。下列說法中正確的是( )A英國物理學家湯姆生，在粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結構模型B天然放射性元素在衰變過程中電荷數(shù)和質量數(shù)守恒，放出的射線垂直磁感線穿過磁 場時，一定發(fā)生偏轉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2:一個氘核（）與一個氚核（）發(fā)生聚變，產(chǎn)生一個中子和一個新核，并出現(xiàn)質量虧損，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，其總功率達到3.81026。根據(jù)愛因斯坦的質能方程估算，單純地由于這種輻射，太陽每秒鐘減少的物質質量的數(shù)量級最接近于（ ）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，設每次聚變反應可以看作是4個氫核（）結合成1個氦核（），同時釋放出正電子（）。已知氫核的質量為，氦核的質量為，正電子的質量為，真空中光速為c。下列關于氫核聚變的說法正確的是（ ）A此聚變反應的核反應方程是B此聚變反應也叫鏈式反應C反應后核子的平均質量大于反應前核子的平均質量D每次核反應釋放的能量為（42）c2例6: 太陽的能量來自于熱核反應，其中一種核反應是四個質子聚變成一個粒子，同時放出兩個正電子和兩個沒有靜止質量的中微子。已知粒子的質量為m，質子的質量為mp，電子的質量為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放射性物質發(fā)生衰變時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:當兩個質子(質量是1.007276u)和兩個中子(質量是1.008665u)結合為一個氦核(質量是4.001509u)時,發(fā) 生的質量虧損是多少?釋放出的能量是多少兆電子伏?補充練習：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B湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結構C一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的波長太短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，電子的動能減小，原子總能量增加2.一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質子、中子、氘核