2024年高中物理近代物理知识点详解和练习.doc

近代物理

一、知识网络

一、知识网络

原子物理

原子构造原子核的构成

电子的发現（1897）α粒子散射（1909）核式构造与经典

汤姆生“蛋糕式”卢瑟福核式构造电磁理论的矛盾核反应

原子构造模型模型（1911）波尔原子理论

氢原子能级公式天然衰变人工转变重核裂变轻核聚变

α衰变质子、中子核反应堆热核反应

β衰变的发現

半衰期核能

表达放射性元素△E=△mc

衰变的快慢

二、画龙点睛

二、画龙点睛

概念

概念

一、原子构造：

1、电子的发現和汤姆生的原子模型：

（1）电子的发現：

1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发現了电子。

电子的发現表明：原子存在精细构造，从而打破了原子不可再分的观念。

（2）汤姆生的原子模型：

19汤姆生设想原子是一种带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、粒子散射试验和原子核构造模型

（1）粒子散射试验：19，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完毕

①装置：

②現象：

a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿本来方向运动，不发生偏转。

b.有少数粒子发生较大角度的偏转

c.有很少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎到达180度，既被反向弹回。

（2）原子的核式构造模型：

由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，因此电子不会使粒子运动方向发生明显的变化，只有原子中的正电荷才有也許对粒子的运动产生明显的影响。假如正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显变化。散射试验現象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

19，卢瑟福通过对粒子散射试验的分析计算提出原子核式构造模型：在原子中心存在一种很小的核，称為原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎所有的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。

原子核半径不不小于10-14m，原子轨道半径约10-10m。

3、玻尔的原子模型

（1）原子核式构造模型与经典电磁理论的矛盾（两方面）

a. 电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不停地向周围发射电磁波，电子的能量就要不停减少，最终电子要落到原子核上，这与原子一般是稳定的事实相矛盾。

b. 电子绕核旋转時辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，伴随旋转轨道的持续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是持续变化，因此按照这种推理原子光谱应是持续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。

（2）玻尔理论

上述两个矛盾阐明，经典电磁理论已不合用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，运用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：

①定态假设：原子只能处在一系列不持续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。

②跃迁假设：原子从一种定态（设能量為E2）跃迁到另一定态（设能量為E1）時，它辐射成吸取一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，既hv=E2-E1

③轨道量子化假设，原子的不一样能量状态，跟电子不一样的运行轨道相对应。原子的能量不持续因而电子也許轨道的分布也是不持续的。既轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2的整数倍，既：轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/的整数倍，既

n為正整数，称量数数

（3）玻尔的氢子模型：

①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上，运用经典电磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条也許轨道的半径，以及电子在各条轨道上运行時原子的能量，（包括电子的动能和原子的热能。）

氢原子中电子在第几条也許轨道上运动時，氢原子的能量En，和电子轨道半径rn分别為：

其中E1、r1為离核近来的第一条轨道（既n=1）的氢原子能量和轨道半径。既：E1=－13.6ev,r1=0.53×10-10m(以电子距原子核无穷远時电势能為零计算)

②氢