物理3-5原子物理总结.doc

物理3-5原子物理总结 ：物理 原子 物理3 4知识点总结 物理2 2 物理33目录 篇一：选修3-5原子物理讲义典型例题归纳 第十八章：原子物理与核物理 复习要点 1、了解玻尔原子理论及原子的核式结构。 2、了解氢原子的能级，了解光的发射与吸收机理。 3、了解天然放射现象，熟悉三种天然放射线的特性。 4、了解核的组成，掌握核的衰变规律，理解半衰期概念，掌握核反应过程中的两个守恒定律。 5、了解同位素及放射性同位素的性质和作用，了解典型的核的人工转变。 6、了解爱因斯坦质能方程，会利用核反应中的质量亏损计算核能。 7、了解核裂变与核聚变。 第一模块：原子的核式结构、波尔的原子模型 『夯实基础知识』 1、关于?粒子散射实验（英国物理学家卢瑟福完成，称做十大美丽实验之一） （2）?粒子散射现象 ①绝大多数?粒子几乎不发生偏转； ②少数?粒子则发生了较大的偏转； ③极少数?粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°有的甚至几乎达到180°）。 （3）a粒子散射的简单解释。 ①由于电子质量远远小于?粒子的质量（电子质量约为?粒子质量的１／7300），即使?粒子碰到电子，其运动方向也不会发生明显偏转，就象一颗飞行的子弹碰到尘埃一样，所以电子不可能使α粒子发生大角度散射。而只能是因为原子中除电子外的带正电的物质的作用而引起的； ②使?粒子发生大角度散射的只能是原子中带正电的部分，按照汤姆生的原子模型，正电荷在原子内是均均分布的，?粒子穿过原子时，它受到两侧正电荷的斥力有相当大一部分互相抵消，因而也不可能使?粒子发生大角度偏转，更不可能把?粒子反向弹回，这与?粒子散射实验的结果相矛盾，从而否定了汤姆生的原子模型。 ③实验现象中，?粒子绝大多数不发生偏转，少数发生较大偏转，极少数偏转超过90?，个别甚至被 （1）?粒子散射实验的目的、设计及设计思想。 弹回，都说明了原子中绝大部分是空的，带正电的 ①目的：通过?粒子散射的情况获取关于原子结 物质只能集中在一个很少的体积内（原子核）。 构方面的信息。 其次，原子中除电子外的带正电的物质不应是均 ②设计：在真空的环境中，使放射性元素钋放射 匀分布的（否则对所有的?粒子来说散射情况应该 出的?粒子轰击金箔，然后透过显微镜观察用荧光 是一样的），而“绝大多数”“少数”和“极少数”?粒子 屏接收到的?粒子，通过轰击前后?粒子运动情况 的行为的差异，充分地说明这部分带正电的物质只 的对比，来了解金原子的结构情况。 能高度地集中在在一个很小的区域内；再次，从这三部分行为不同的?粒子数量的差别的统计，不难 理解卢瑟福为什么能估算出这个区域的直径约为 10-14m。 2、原子的核式结构 （1）核式结构的具体内容： 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原 子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间绕核旋转。原子直径 ③设计思想：与某一个金原子发生作用前后的a的数量级为10?10m，而原子核直径的数量级约为粒子运动情况的差异，必然带有该金原子结构特征 的烙印。搞清这一设计思想，就不难理解卢瑟福为10?15m。 什么选择了金箔做靶子（利用金的良好的延展性， ①在原子的中心有一个很小的原子核， 使每个?粒子在穿过金箔过程中尽可能只与某一个 金原子发生作用）和为什么实验要在真空环境中进②原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在原子行（避免气体分子对?粒子的运动产生影响）。 核里， ③带负电的电子在核外空间里旋转。 （2）核式结构的实验基础 （2）氢光谱 在氢光谱中，n=2，3，4，5，……向n=1跃迁发核式结构的提出，是建立在a粒子散射实验的基光形成赖曼线系；n=3，4，5，6向n=2跃进迁发光础之上的。或者说：卢瑟福为了解释a粒子散射实形成马尔末线系；n=4，5，6，7……向n=3跃迁发验的现象，不得不对原子的结构问题得出核式结构光形成帕邢线系；n=5，6，7，8……向n=4跃迁发 光形成布喇开线系，其中只有马尔末线的前4条谱的理论。 线落在可见光区域内。 3、玻尔原子模型 5、光子的吸收与发射 原子核式结构与经典电磁理论的矛盾：原子结构是否稳定和原子光谱是否为包含一切频率的连续光原子从一种定态（能量为E初），跃迁到另一种定谱。玻尔的原子理论——三条假设 （1）“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的态（能量为E终），它辐射或吸收一定频率的光子，能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动， 光子的能量由这两种定态的能级差决定：即 但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态。 h??E初?E终。若E初＞E终，则辐射光子；若定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范