2024年高中物理原子和原子核知识点总结选修.doc

高中物理原子与原子核知识點總結(选修3－5)

原子、原子核?這一章虽然不是重點,不過高考选择題也會波及到,其实只要记住模型和方程式,就不會在做題上出錯,下面的某些總結但愿對同學們有所协助.

一波粒二象性

1光電效应的研究思绪

(1)两条线索：

h為普朗克常数h=×J·S

ν為光子频率

2．三個关系

(1)愛因斯坦光電效应方程Ek＝hν－W0。

(2)光電子的最大初動能Ek可以运用光電管试验的措施测得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電压。

(3)光電效应方程中的W0為逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc。

3波粒二象性

波動性和粒子性的對立与统一

(1)大量光子易显示出波動性，而少許光子易显示出粒子性。

(2)波長長(频率低)的光波動性强，而波長短(频率高)的光粒子性强。

(3)光子說并未否认波動說，E＝hν＝eq\f(hc,λ)中，ν（频率）和λ就是波的概念。

光速C=λν

(4)波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。

3．物质波

(1)定义：任何运動著的物体均有一种波与之對应，這种波叫做物质波，也叫德布罗意波。

(2)物质波的波長：λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,mv)，h是普朗克常量。

二原子构造与原子核

（1）卢瑟福的核式构造模型

卢瑟福根据α粒子散射试验提出了原子的核式构造學說,玻尔把量子說引入到核式构造模型之中,建立了如下三個假說為重要内容的玻尔理论.认识原子核的构造是從发現天然放射現象開始的,发現质子的核反应是认识原子核构造的突破點.裂变和聚变是获取核能的两個重要途径.裂变和聚变過程中释放的能量符合愛因斯坦质能方程。

整個知识体系，可归結為：两模型(原子的核式构造模型、波尔原子模型)；六子(電子、质子、中子、正電子、粒子、光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。

4条守恒定律(電荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、動量守恒)贯串全章。

1.(1)電子的发現：1897年，英国物理學家汤姆孙通過對阴极射线的研究发現了電子。電子的发現证明了原子是可再分的。

(2)汤姆孙原子模型：原子裏面带正電荷的物质均匀分布在整個原子球体中，而带负電的電子镶嵌在球内。

2.卢瑟福的核式构造模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射试验装置,現象,從而總結出核式构造學說

α粒子散射试验是用α粒子轰击金箔，试验現象：成果是绝大多数α粒子穿過金箔後基本上仍沿本来的方向前進,不過有少数α粒子发生了较大的偏转.這阐明原子的正電荷和质量一定集中在一种很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射试验提出：在原子的中心有一种很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和几乎所有质量都集中在原子核裏，带负電的電子在核外空间运動。

由α粒子散射试验的试验数据還可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。

而核式构造又与經典的電磁理论发生矛盾：①原子与否稳定,②其发出的光谱与否持续

3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不持续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设

⑴定态--原子只能处在一系列不持续的能量状态(称為定态),電子虽然绕核运转,但不會向外辐射能量。

(本假设是针對原子稳定性提出的)

⑵跃迁--原子從一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸取)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针對线状谱提出)()辐射(吸取)光子的能量為hf＝E初-E末或（hν＝Em－En）

氢原子跃迁的光谱线問題[一群氢原子也許辐射的光谱线条数為]。

?

[(大量)处在n激发态原子跃迁到基态時的所有辐射方式]

能级图中有关量意义的阐明：

相关量

意义

能级图中的横线

表达氢原子也許的能量状态——定态

横线左端的数字“1,2,3…”

表达量子数

横线右端的数字“－，－…”

表达氢原子的能量

相邻横线间的距离

表达相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小

带箭頭的竖线

表达原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件為hν＝Em－En

2．两类能级跃迁

(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子。

光子的频率ν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(E高－E低,h)。

(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸取能量。

①光照(吸取光子)：光子的能量必须恰等于能级差hν＝ΔE。

②碰撞、加热等：只要入射粒子能量不小于或等于能级差即可，E外≥ΔE。

③不小于電离能的光子被吸取，将原子電离。

3．谱线条数确实定措施

(1)一种氢原子跃迁发出也許的光谱线条数最多為(n－1)。

(2)一群氢原子跃迁发出也許的光谱线条数的两种求解措施。

①用数學中的组合知识求解：N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(n?n－1?,2)。

②运用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的多种也許状况一一画出，然後