核心练习11-原子物理

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原子物理知识点总结全

原子物理知识点总结全原子物理是研究原子的结构、性质和相互作用的科学领域。

在这里，我将总结一些重要的原子物理知识点。

1.原子结构：原子是由质子、中子和电子组成的。

质子和中子位于原子的核心，称为原子核，而电子则绕着原子核旋转。

2.元素和同位素：元素是由具有相同质子数的原子组成的，而同位素是具有相同质子数和不同中子数的原子。

同位素具有相似的化学性质，但质量不同。

3.原子序数和质量数：原子的序数是指原子核中的质子数。

原子的质量数是指原子核中质子和中子的总数。

原子序数决定了元素的化学性质，而质量数决定了同位素的质量。

4.量子力学：量子力学是描述微观粒子行为的理论。

根据量子力学，电子具有波粒二象性，并且其运动是不确定的。

5.薛定谔方程：薛定谔方程是量子力学的基本方程，描述了系统的波函数演化随时间的规律。

波函数包含了关于粒子位置和能量的信息。

6.能级：原子中的电子处于不同的能级。

每个能级对应着一定的能量。

电子可以通过吸收或释放能量来跃迁到不同的能级。

7.能级跃迁：当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放光子，产生光谱线。

这种现象被称为原子的能级跃迁。

8.原子吸收光谱和发射光谱：原子在吸收能量时会产生吸收光谱，而在释放能量时会产生发射光谱。

通过研究这些光谱线，可以了解原子的结构和能级。

9.布拉格反射：布拉格反射是一种光的衍射现象，用于测量晶体中原子的间距。

这个原理是X射线晶体衍射的基础。

10.量子力学中的不确定性原理：不确定性原理表明，无法同时精确测量粒子的位置和动量，或同时测量能量和时间。

这是因为测量的过程会改变粒子的状态。

11.原子核：原子核由质子和中子组成，它们通过强相互作用力相互吸引。

原子核中的质子带正电，而中子不带电。

12.核衰变：核衰变是指原子核不稳定，释放能量和粒子以变得更加稳定的过程。

常见的核衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。

13.核力与离子束：核力是原子核中质子和中子之间相互作用的力。

离子束是由带电原子核组成的粒子束。

原子物理和原子的结构

原子物理和原子的结构在现代物理学中，原子物理是研究原子和原子核的行为和性质的一个重要分支。

原子是物质的基本构建单位，其研究对于理解物质的性质和相互作用具有重要意义。

原子的结构是原子物理领域的核心内容之一，通过研究原子的组成和性质，我们可以更好地理解物质的本质和运动规律。

一、原子的基本结构原子是由中心核和围绕核运动的电子构成的。

核由质子和中子组成，而电子则具有负电荷，并围绕着核心以不同的能级和轨道运动。

原子的结构可以用波尔模型来描述，即电子以能级和轨道的形式存在于不同的电子壳层中。

电子在不同能级之间跃迁时会吸收或放出能量，导致原子的光谱现象。

二、原子核的结构原子核是原子的重要组成部分，其中质子和中子几乎占据了整个原子的质量。

质子带有正电荷，中子不带电，它们集中在原子核的中心区域。

原子核的结构可以通过核模型来描述，其中质子和中子分布在核内的不同能级上。

原子核的结构决定了原子的质量数和原子核的稳定性。

三、原子物理的实验方法为了研究原子的结构和行为，科学家们设计了许多实验方法。

例如，利用粒子加速器和碰撞实验可以探究原子核的内部结构。

通过测量粒子散射的角度和能量分布，我们可以了解原子核中粒子的位置和相互作用。

利用光谱学技术，我们可以研究原子和分子的能级跃迁和辐射特性，从而推断出原子的结构和组成。

四、原子的量子力学描述原子物理中的量子力学是研究原子和原子核行为的理论基础。

量子力学描述了微观粒子的运动和相互作用，提供了计算原子性质的有效工具。

根据量子力学理论，电子存在于波函数描述的状态中，这些状态由能量和轨道形状决定。

原子性质如能级、光谱和电子云分布都可以通过量子力学进行计算和解释。

五、应用领域原子物理和原子结构的研究在众多应用领域有着重要的作用。

例如，原子物理的发展推动了核能技术的发展与应用，包括核能发电和核武器。

原子物理也在材料科学、生命科学、医学影像等领域发挥了关键作用。

通过研究原子结构和性质，我们可以设计新的材料、开发新的医疗诊断工具，并推动科学技术的进步。

原子物理基本概念知识点总结

原子物理基本概念知识点总结一、引言原子物理是研究物质的基本粒子——原子及其核心的性质和相互作用规律的学科。

本文将对原子物理的基本概念进行总结，包括原子结构、核结构、粒子相互作用等方面的知识点。

二、原子结构1. 原子的组成原子由原子核和核外电子组成。

原子核是正电荷的集中体，由质子和中子组成；核外电子是负电荷的集中体，绕原子核运动。

2. 原子的大小原子的大小通常用原子半径来描述。

原子半径的大小与原子序数相关，同一周期元素的原子半径随着原子序数的增加而减小，同一族元素的原子半径随着原子序数的增加而增大。

3. 原子的质量原子的质量主要由原子核的质量决定。

原子核质量由质子和中子的质量之和决定，而电子质量较小可以忽略不计。

三、核结构1. 核的组成核由质子和中子组成，质子数决定元素的性质，中子数影响原子是否稳定。

2. 质子数和中子数元素的质子数即为其原子序数，不同元素的质子数不同。

同一元素的质子数在不同的原子中保持不变，但中子数可能不同，这样的原子称为同位素。

3. 核反应和放射性核反应是核内质子和中子的重新组合或分解过程，可以引起核能的释放，包括裂变和聚变两种形式。

某些核素具有不稳定性，会自发地发生放射衰变，释放出射线和粒子，这种性质称为放射性。

四、粒子相互作用1. 电磁相互作用电磁相互作用是电荷间的相互作用，包括静电力和电磁感应力。

原子核内的质子受到静电力的作用，使核能够保持稳定。

2. 核力和弱力核力是质子和质子，中子和中子之间的相互作用力，使得原子核内的粒子能够相互吸引，维持核的结构稳定。

弱力是一种负责放射性衰变的力，可以改变核粒子的类型。

3. 强力强力是原子核内质子和中子之间的相互作用力，是目前已知的最强的相互作用力，使得原子核内的质子和中子能够紧密结合。

五、结论通过本文的总结，我们对原子物理的基本概念有了更深入的了解。

原子结构、核结构和粒子相互作用是原子物理的重要内容，对于研究物质的特性和性质具有重要的意义。

原子物理学习题答案

1. 一强度为I的粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。

若 =90°对应的瞄准距离为b，则这种能量的粒子与金核可能达到的最短距离为： B (A) b(B) 2b(C) 4b(D) 0.5b2. 在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为： C(A) 4:1 ( B) 1:2 (C) 1:4 (D) 1:83. 一次电离的氦离子（H e+）处于n=2的激发态，根据波尔理论，能量E为 C(A) -3.4eV ( B) -6.8eV (C) -13.6eV (D) -27.2eV4．夫兰克—赫兹实验证明了B(A) 原子内部能量连续变化(B) 原子内存在能级(C) 原子有确定的大小(D) 原子有核心5. 下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？DA. 1P1B. 3P1C. 3S1D. 1S06. 若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用L-S耦合可得到其原子态个数：CA. 1B. 3C. 4D. 67. 一个p电子与一个 s电子在L－S耦合下可能有原子态为：CA. 3P0,1,2, 3S1B. 3P0,1,2 , 1S0C. 1P1 ,3P0,1,2D. 3S1 ,1P18. 设原子的两个价电子是p电子和d电子，在L-S耦合下可能的原子态有：CA. 4个B. 9个C. 12个D. 15个9. 氦原子有单态和三重态,但1s1s 3S1并不存在,其原因是: BA. 因为自旋为1/2, 1=2=0 故J=1/20B. 泡利不相容原理限制了1s1s 3S1的存在C. 因为三重态能量最低的是1s2s 3S1D. 因为1s1s 3S1和1s2s 3S1是简并态。

10. 泡利不相容原理说: DA.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中11. 硼（Z=5）的B+离子若处于第一激发态,则电子组态为：AA. 2s2pB. 2s2sC. 1s2sD. 2p3s12. 铍（Be）原子若处于第一激发态,则其电子组态：DA. 2s2sB. 2s3pC. 1s2pD. 2s2p13. 若镁原子处于基态,它的电子组态应为：CA．2s2s B. 2s2p C. 3s3s D. 3s3p14. 氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为：CA. 0B. 2C. 3D. 115. 氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p 3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为： CA. 3B. 4C. 6D. 516. 以下电子排布式是基态原子的电子排布的是 D12s1② 1s22s12p1① 1s22s22p63s2 ④ 1s22s22p63s23p1③ 1sA．①②B．①③C．②③D．③④17．在原子的第n层电子层中，当它为最外电子层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同，当它为次外层时，最多容纳的电子数比(n＋1)层多容纳10个电子，则此电子层为 CA．K层B．L层C．M层D．N层18. 碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生: DA) 相对论效应B) 原子实极化C) 价电子的轨道贯穿D) 价电子自旋与轨道角动量相互作用19. 处于L=3, S=2原子态的原子,其总角动量量子数J的可能取值为: B(A) 3, 2, 1 (B) 5, 4, 3, 2, 1(C) 6, 5, 4, 3 (D) 5/2, 4/2, 3/2, 2/2, 1/220. 在LS耦合下，两个同科p电子能形成的原子态是：C(A) 1D，3D (B) 1P，1D，3P，3D(C) 1D，3P，1S (D) 1D，3D，1P，3P，1S，3S21．氩（Ｚ＝18）原子基态的电子组态及原子态是：A22s22p63s23p6 1S0 Ｂ. 1s22s22p6２p63d8 3P0Ａ. 1s22s22p63p8 1S0 Ｄ. 1s22s22p63p43d2 2D1/2Ｃ. 1s22. 满壳层或满次壳层电子组态相应的原子态是: B(A) 3S0(B)1S0(C) 3P0(D) 1P123. 由状态2p3p 3P到2s2p 3P的辐射跃迁：C(A) 可产生9条谱线( B) 可产生7条谱线(C) 可产生6条谱线( D) 不能发生24. 某原子的两个等效d电子组成原子态1G4、1D2、1S0、3F4,3,2和3P2,1,0，则该原子基态为： C(A) 1S0(B) 1G4(C) 3F2(D) 3F425．原子发射伦琴射线标识谱的条件是: CA. 原子外层电子被激发B. 原子外层电子被电离C. 原子内层电子被移走D. 原子中电子的自旋—轨道作用很强26. 用电压V加速的高速电子与金属靶碰撞而产生X射线，若电子的电量为- e，光速为c，普朗克常量为h，则所产生的X射线的短波限为：C(A) hc2/eV(B) eV/2hc(C) hc/eV(D) 2hc/eV27. X射线的连续谱有一定的短波极限,这个极限 A（A）只取决定于加在射线管上的电压, 与靶材料无关.（B）取决于加在射线管上的电压,并和靶材料有关（C）只取决于靶材料,与加在射线管上的电压无关（D）取决于靶材料原子的电离能.28. 利用莫塞莱定律，试求波长0.1935nm的K 线是属于哪种元素所产生的？B(A) Al（Z=13）(B) Fe（Z=26）(C) Ni（Z=28）(D) Zn（Z=30）。

物理同步人教选修3-5全国通用版课时训练11 原子的核式结构模型+Word版含解析.docx

课时训练11原子的核式结构模型题组一α粒子散射实验1.在α粒子的散射实验中,使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的()A.万有引力B.库仑力C.磁场力D.核力解析:在α粒子散射实验中,粒子间的主要作用力是库仑力。

答案:B2.卢瑟福提出原子的核式结构模型的依据是用α粒子轰击金箔时,发现α粒子()A.全部穿过或发生很小偏转B.绝大多数穿过,只有少数发生较大偏转,有的甚至被弹回C.绝大多数发生很大偏转,甚至被弹回,只有少数穿过D.全部发生很大偏转解析:卢瑟福的α粒子散射实验结果是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数发生了较大偏转,并且有极少数α粒子偏转角超过了90°,有的甚至被弹回,偏转角几乎达到180°,故B 正确。

答案:B3.(多选)在α粒子散射实验中,如果两个具有相同能量的α粒子,从不同大小的角度散射出来,则散射角度大的这个α粒子()A.更接近原子核B.更远离原子核C.受到一个以上的原子核作用D.受到原子核较大的冲量作用解析:由库仑定律可知,α粒子受的斥力与距离的二次方成反比,α粒子距原子核越近,受斥力越大,运动状态改变得越大,即散射角度越大,A对,B错;由于原子的体积远远大于原子核的体积,当α粒子穿越某一个原子的空间时,其他原子核距α粒子相对较远,而且其他原子核对α粒子的作用力也可以近似相互抵消,所以散射角度大的这个α粒子并非是由于受到多个原子核作用造成的,C错;当α粒子受到原子核较大的冲量作用时,动量的变化量就大,即速度的变化量就大,则散射角度大,D对。

正确选项为A、D。

答案:AD4.如图所示,M、N为原子核外的两个等势面,已知U NM=100 V。

一个α粒子以2.5×105 m/s的速度从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点,求α粒子在B点时速度的大小。

(已知mα=6.64×10-27 kg)答案:α粒子在由A到B的过程中,满足-2eU NM=mαv2-mα,由此得v=-≈2.3×105 m/s。

原子物理知识点汇总

原子物理知识点汇总原子物理是研究原子的结构和性质的科学领域，涉及到原子的核心结构、电子能级、原子间相互作用等方面的知识。

下面是一些与原子物理相关的知识点的汇总。

1.原子的组成：原子由原子核和围绕在核外的电子组成。

原子核由质子和中子组成，而电子带有负电荷。

2.元素和同位素：不同原子核内质子和中子的数量决定了元素的性质。

同一元素中质子数量相同但中子数量不同的原子被称为同位素。

3.原子的质量数和原子序数：原子的质量数等于质子和中子的总数。

原子序数等于质子的数量。

原子序数也决定了元素的化学性质。

4.原子的大小和电子云：原子的大小通常用原子半径来衡量。

原子半径与原子核半径相比很小，而都围绕在原子核周围的电子云则较大。

电子云是电子的概率分布。

5.原子核的结构：原子核内的质子和中子以一种称为核力的强相互作用力相互结合。

原子核由质子和中子组成，其中质子带正电荷，中子不带电。

6.质子数与元素周期表：元素周期表是按原子序数顺序排列的化学元素表。

元素周期表中的每个元素都有一个唯一的原子序数，这对应了元素的质子数。

7.原子的电子结构：电子以不同的能级（或轨道）存在于原子中。

电子能级是原子中电子的允许能量值，每个能级可以容纳一定数量的电子。

8.电子能级和壳层：电子能级以壳层的形式存在。

第一壳层最靠近原子核，可以容纳最多2个电子。

第二壳层可以容纳最多8个电子。

其他壳层的容纳量依次增加。

9.量子力学和电子的波粒二象性：根据量子力学理论，电子既具有波动性又具有颗粒性。

电子的波动性表现在它在原子中形成的脉动波函数上，而电子的颗粒性则表现为它在测量时被观察到的位置和动量的特定值。

10.原子光谱：当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或发射特定波长的光，形成原子光谱。

原子光谱可以用来确定元素的组成和电子能级的结构。

11.张量力和强相互作用：质子和中子之间的相互作用力称为张量力。

张量力是一种强相互作用力，负责保持原子核的稳定。

12.电子云和化学键：在化学反应中，原子通过共享或转移电子来形成化学键。

原子物理学习题（可编辑）

原子物理学习题原子物理学习题第一章原子的核式结构1．选择题1 原子半径的数量级是A．10－10cm B10-8m C 10-10m D10-13m2 原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中A 绝大多数粒子散射角接近180 B粒子只偏2～3C 以小角散射为主也存在大角散射D 以大角散射为主也存在小角散射3进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明A 原子不一定存在核式结构B 散射物太厚C 卢瑟福理论是错误的D 小角散射时一次散射理论不成立4 用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰测量金原子核半径的上限问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍A 14B 12C 1D 25 动能EK 40keV的粒子对心接近Pb z 82 核而产生散射则最小距离为mA59 B30 C5910-12 D5910-146 如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍A2 B12 C1 D 47 在金箔引起的粒子散射实验中每10000个对准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内若金箔的厚度增加到4倍那么被散射的粒子会有多少A 16 B8 C4 D28在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为A．41 B2 C14 D189在粒子散射实验中若把粒子换成质子要想得到粒子相同的角分布在散射物不变条件下则必须使A质子的速度与粒子的相同 B．质子的能量与粒子的相同C．质子的速度是粒子的一半 D．质子的能量是粒子的一半2．简答题1简述卢瑟福原子有核模型的要点2简述粒子散射实验粒子大角散射的结果说明了什么3什么是微分散射截面简述其物理意义4α粒子在散射角很小时发现卢瑟福公式与实验有显著偏离这是什么原因5为什么说实验证实了卢瑟福公式的正确性就是证实了原子的核式结构6用较重的带负电的粒子代替α粒子作散射实验会产生什么结果中性粒子代替α粒子作同样的实验是否可行为什么7在散射物质比较厚时能否应用卢瑟福公式为什么8普朗光量子假说的基本内容是什么与经典物理有何矛盾9为什么说爱因斯坦的光量子假设是普朗克的能量子假设的发展10何谓绝对黑体下述各物体是否是绝对黑体a 不辐射可见光的物体b 不辐射任何光线的物体c 不能反射可见光的物体d 不能反射任何光线的物体e 开有小孔空腔3．计算题1当一束能量为48Mev的粒子垂直入射到厚度为40³10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到20³104个粒子试求①仅改变探测器安置方位沿60°方向每秒可记录到多少个粒子②若粒子能量减少一半则沿20°方向每秒可测得多少个粒子③粒子能量仍为48MeV而将金箔换成厚度的铝箔则沿20°方向每秒可记录到多少个粒子ρ金＝193gcm3 ρ铅＝27g cm3A金＝179 A铝＝27Z金＝79 Z铝＝132 试证明α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍3 10Mev的质子射到铜箔片上已知铜的Z 29 试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最接近于核的距离rm4动能为50MeV的粒子被金核散射试问当瞄准距离分别为1fm和10fm时散射角各为多大5假设金核半径为70fm试问入设质子需要多大能量才能在对头碰撞时刚好到达金核表面6在粒子散射实验中如果用银箔代替金箔二者厚度相同那么在同样的偏转方向同样的角度间隔内散射的粒子数将减小为原来的几分之几银的密度为106公斤／分米3原子量为108金的密度为193公斤／分米3原子量197 7能量为35MeV的细粒子束射到单位面积质量为105³10-2kg／m2的银箔上如题图所示粒子与银箔表面成60o角在离入射线成＝20o的方向上离银箔散射区距离L＝012米处放一窗口面积为60³10-5m2的计数器测得散射进此窗口的粒子是全部入射粒子的百分之29若已知银原子量为1079试求银的核电核数Z 第二章玻尔氢原子理论1选择题1 若氢原子被激发到主量子数为n的能级当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为A．n-1 B n n-1 2 C n n1 2 D n2 氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为AR4 和R9 BR 和R4 C4R 和9R D1R 和4R3 氢原子赖曼系的线系限波数为R则氢原子的电离电势为A．3Rhc4 B Rhc C3Rhc4e D Rhce4 氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是A．136V和102V B –136V和-102V C136V和34V D –136V和-34V5 由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径的数值是A529m B0529³10-10m C 529³10-12m D529³10-12m6 根据玻尔理论若将氢原子激发到n 5的状态则A可能出现10条谱线分别属四个线系 B可能出现9条谱线分别属3个线系C可能出现11条谱线分别属5个线系 D可能出现1条谱线属赖曼系7 欲使处于激发态的氢原子发出线则至少需提供多少能量eVA136 B1209 C102 D348 氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线A1 B6 C4 D39 氢原子光谱由莱曼巴耳末帕邢布喇开系组成为获得红外波段原子发射光谱则轰击基态氢原子的最小动能为A 066 eV B1209eV C102eV D1257eV10 用能量为127eV的电子去激发基态氢原子时受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线不考虑自旋A．3 B10 C1 D411 有速度为1875的自由电子被一质子俘获放出一个光子而形成基态氢原子则光子的频率Hz为A．3310 B2410 C5710 D211012 按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的A110倍 B1100倍 C 1137倍 D1237倍13 玻尔磁子为多少焦耳／特斯拉A．0927 B0927 C 0927 D 092714已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的正电子素那么该正电子素由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为A．3 8 B34 C83 D4315 象子带有一个单位负电荷通过物质时有些在核附近的轨道上将被俘获而形成原子那么原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为子的质量为m 206meA1206 B1 206 2 C206 D206216 电子偶素是由电子和正电子组成的原子基态电离能量为A-34eV B34eV C68eV D-68eV17 根据玻尔理论可知氦离子He的第一轨道半径是A．2 B 4 C 2 D 418 一次电离的氦离子 He处于第一激发态n 2时电子的轨道半径为A05310-10m B10610-10m C21210-10m D02610-10m19 假设氦原子Z 2的一个电子已被电离如果还想把另一个电子电离若以eV为单位至少需提供的能量为A．544 B-544 C136 D3420在He离子中基态电子的结合能是A272eV B544eV C1977eV D2417eV21 夫赫实验的结果表明A电子自旋的存在 B原子能量量子化 C原子具有磁性 D原子角动量量子化22夫赫实验使用的充气三极管是在A相对阴极来说板极上加正向电压栅极上加负电压B板极相对栅极是负电压栅极相对阴极是正电压C板极相对栅极是正电压栅极相对阴极是负电压D相对阴极来说板极加负电压栅极加正电压23处于基态的氢原子被能量为1209eV的光子激发后其轨道半径增为原来的A．4倍 B3倍 C9倍 D16倍24氢原子处于基态吸收 1026的光子后电子的轨道磁矩为原来的倍A．3 B 2 C不变 D92．简答题119世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾2用简要的语言叙述玻尔理论并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式3写出下列物理量的符号及其推荐值用国际单位制真空的光速普朗克常数玻尔半径玻尔磁子玻尔兹曼常数万有引力恒量4解释下列概念光谱项定态简并电子的轨道磁矩对应原理5简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足6 波尔理论的核心是什么其中那些理论对整个微观理论都适用7 为什么通常总把氢原子中电子状态能量作为整个氢原子的状态能量8 对波尔的氢原子在量子态时势能是负的且数值大于动能这意味着什么当氢原子总能量为正时又是什么状态9 为什么氢原子能级随着能量的增加越来越密10分别用入射粒子撞击氢原子和氦粒子要使它们在量子数n相同的相邻能级之间激发问在哪一种情况下入射粒子必须具有较大的能量11当原子从一种状态跃迁到另一种状态时下列物理量中那些是守恒的总电荷总电子数总光子数原子的能量总能量原子的角动量原子的线动量总线动量12处于n 3的激发态的氢原子a 可能产生多少条谱线b 能否发射红外线c 能否吸收红外线13 有人说原子辐射跃迁所相应的两个状态能量相差越大其相应的辐射波长越长这种说法对不对14 具有磁矩的原子在横向均匀磁场和横向非均匀磁场中运动时有什么不同15 要确定一个原子的状态需要哪些量子数16 解释下述的概念或物理量并注意它们之间的关系激发和辐射定态基态激发态和电离态能级和光谱项线系和线系限激发能电离能激发电位共振电位电离电位辐射跃迁与非辐射跃迁3．计算题1 单色光照射使处于基态的氢原子激发受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线问①入射光的能量为多少②其中波长最长的一条谱线的波长为多少hc 12400eV²2②n 5时正电子素的电离能已知玻尔半径 05293 不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场的平面内运动时试用玻尔理论求电子动态轨道半径和能级提示4 氢原子巴尔末系的第一条谱线与He离子毕克林系的第二条谱线 6→4 两者之间的波长差是多少 RH 109678³10-3 RHe 109722³10-35 设氢原子光谱的巴耳末系的第一条谱线的波长为第二条谱线的波长为试证明帕邢系的第一条谱线的波长为6 一个光子电离处于基态的氢原子被电离的自由电子又被氦原子核俘获形成处于能级的氦离子He同时放出波长为500nm的光子求原入射光子的能量和自由电子的动能并用能级图表示整个过程7 在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁如与之间请计算此跃迁的波长和频率8 He离子毕克林系的第一条谱线的波长与氢原子的巴耳末系线相近为使基态的He离子激发并发出这条谱线必须至少用多大的动能的电子去轰击它9 试用光谱的精细结构常数表示处于基态的氢原子中电子的速度轨道半径氢原子的电离电势和里德伯常数10 计算氢原子中电子从量子数为的状态跃迁到的状态时所发出谱线的频率11 试估算一次电离的氦离子二次电离的锂离子的第一玻尔轨道半径电离电势第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别与氢原子的上述物理量之比值12LiZ＝3原子其主线系光谱的波数公式已知Li原子电离成Li＋＋＋离子需要20344eV的能量问如要把Li＋粒子电离为Li＋＋离子需要多少能量13设在斯特恩-格拉赫实验中不均匀磁场长度为从不均匀磁场的端点到屏的距离银原子的速度试求屏上两银原子条纹之间的间距已知银原子的质量基态银原子磁矩在空间任意方向的量子化取值14试计算赖曼系巴尔末系和帕邢系的波长范围即求出每个线系的最短波长和最长波长的值确定它们所属的光谱区域15氢原子的下列谱线各属哪个线系9704341与9546它们各相应于什么跃迁16当氢原子放出光子时由于光子具有能量而使氢原子受到反冲证明此时光波波长变化为17试问二次电离的锂离子Li 从其第一激发态向基态跃迁时发出的光子是否有可能使处于基态的一次电离的氦离子He的电子电离掉18试确定氢原子放射波长为12818的谱线时氢原子电子角动量的变化已知给定的谱线属于帕邢系RH 10967758107米-119在受到单能量电子照射时原子态氢发射出波长为 0122m的光子试求电子的能量并确定原子受到电子撞击后跃迁到哪一个激发态20某类氢原子它的帕邢系第三条谱线和氢原子的赖曼系第一条谱线的频率几乎一样问该原子是何元素21试计算氢原子n 3 的各电子轨道的偏心率和长短半轴的值22计算208Pb Z 82 原子第一玻尔轨道的半径和能量以及在第一赖曼跃迁从n2 2 n1 1 中所产生的光子的能量是多少第三章量子力学初步1．选择题1为了证实德布罗意假设戴维孙革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了A电子的波动性和粒子性 B电子的波动性 C电子的粒子性 D所有粒子具有二项性2 德布罗意假设可归结为下列关系式A E h p BE P C E h p D E p3 为使电子的德布罗意假设波长为100埃应加多大的加速电压A．1151106V B244V C244105V D151V4基于德布罗意假设得出的公式的适用条件是A自由电子非相对论近似 B一切实物粒子非相对论近似C被电场束缚的电子相对论结果 D带电的任何粒子非相对论近似5如果一个原子处于某能态的时间为10-7S原子这个能态能量的最小不确定数量级为以焦耳为单位A．10-34 B10-27 C10-24 D10-306将一质子束缚在10-13cm的线度内则估计其动能的量级为A eVB MeVC GeV D10-20J7 按量子力学原理原子状态用波函数来描述不考虑电子自旋对氢原子当有确定主量子数n时对应的状态数是A．2n B2n1 Cn2 D2n28 按量子力学原理原子状态用波函数来描述不考虑电子自旋对氢原子当确定后对应的状态数为An2 B2n C D219 按原子力学原理原子状态用波函数来描述考虑电子自旋对氢原子当确定后对应的状态数为A2 21 B21 C n Dn210 按量子力学原理原子状态用波函数来描述考虑自旋对氢原子当m确定后对应的状态数为A1 B2 C21 D n3．简答题1波恩对波函数作出什么样的解释2请回答测不准关系的主要内容和物理实质3为什么说德布罗意是量子力学的创始人贡献如何4何谓定态定态波函数具有何种形式5波函数满足标准条件是什么写出波函数的归一化条件6 量子力学是在什么基础上建立起来的它与旧量子论的根本区别是什么7 微观粒子的状态用什么来描述为什么8 如何理解微观粒子的波粒二相性对于运动着的宏观实物粒子为什么不考虑它们的波动性9 微观粒子在不运动相对静止的时候能否显示出波动性又能否显示出粒子性10a 能否用相对论的质量与速度关系式求得光子的质量b 不同波长的光子质量同否11 当中子和光子的波长相同时它们的动量和总能量是否相同12 怎样理解测不准关系13按照光的波动说光强与什么成正比按照光的粒子说光强度又与什么成正比怎样才能把这两种学说联系起来14ψ xyz 表示波函数问各表示什么物理意义15用角动量来表示测不准关系时将具有怎样的形式16何谓定态解定态问题的方法和步骤是什么17用量子力学解氢原子问题得出哪些主要结果这些结果与旧量子论有何区别与联系这说明了什么问题18为什么玻尔轨道这个概念违反测不准关系3．计算题1电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为的静电场加速后其德布罗意波长为求加速电势差2试画出时电子轨道角动量在磁场中空间量子化示意图并标出电子轨道角动量在外磁场方向的投影的各种可能值3若一个电子的动能等于它的静止能量试求1该电子速度为多大2其相应的德布罗意波长是多少4一个电子被禁闭在线度为10fm的区域内这正是原子核线度的数量级试计算它的最小动能为多少5 如果普朗克常数是6600J S而不是66 10-34J S我们的世界会复杂得多在这种情况下一个体重100Kg的足球运动员以50m s-1的速度奔跑它的德布罗意波长是多大由对面的运动员看来他的位置的最小不确定量是多大6氢原子的基态波函数试求1在r-rdr范围内发现电子的几率2r取何值时几率最大 3 计算能量角动量及角动量在Z方向的投影P Z7 线性谐振子的基态波函数和第一激发态的波函数分别为式中为弹性系数试求线性谐振子在基态和第一激发态时几率出现最大值时的位置8氢原子处于的状态试求1状态能量2角动量3角动量的分量4经向几率分布函数和角向几率分布函数9 典型的原子核半径约为50fm设核内质子的位置不确定量为50fm试求质子动量的最小不确定量为多少10 粒子位于一维对称势场中势场形式为1试推导粒子在 E V0 情况下其总能量E满足的关系式2 试使用1中导出的关系式以图解法证明粒子的能量只能是一些不连续的值11设原子的线度为10-10m的数量级原子核的线度为10-14的数量级已知电子的质量质子质量求电子在原子中的能量和质子在原子核中的能量12计算宽度为1埃的无限深势阱中n 12310100问各能态电子的能量如果势阱宽为1cm则又如何13在一维无限深方势阱中当粒子处于 1和 2时求发现粒子几率最大的位置14当一电子束通过08Wb²m-2的匀强磁场时自旋取向与此磁场顺向和反向的两种电子的能量差是多少15光子与电子的波长都是20埃它们的动量和能量都相等否16试描绘原子中L 4时电子动量矩L在磁场中空间量子化的示意图并写出L 在磁场方向的分量LZ的各种可能的值17求粒子在一维无限深势阱中的能量和波函数第四章碱金属原子1选择题1单个f 电子总角动量量子数的可能值为A j 3210B j ±3C j ±72 ± 52D j 52 722单个d 电子的总角动量投影的可能值为A23 B34 C D32523已知一个价电子的试由求的可能值A 3212 -12 -32B 32 12 12 -12 -12-32C 3212 0-12 -32D 3212 12 0-12 -12-324锂原子光谱由主线系第一辅线系第二辅线系及柏格曼系组成这些谱线系中全部谱线在可见光区只有A主线系 B第一辅线系 C第二辅线系 D柏格曼系5锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时其波数公式的正确表达式应为A B C． D．6碱金属原子的光谱项为AT Rn2 B T Z2Rn2 C T Rn2 D T RZ2n27锂原子从3P态向基态跃迁时产生多少条被选择定则允许的谱线不考虑精细结构A一条 B三条 C四条 D六条8已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃辅线系线系限波长为3519埃则Li原子的电离电势为A．538V B185V C353V D914V9钠原子基项3S的量子改正数为137试确定该原子的电离电势A0514V B151V C512V D914V10 碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生A相对论效应 B原子实的极化C价电子的轨道贯穿 D价电子的自旋－轨道相互作用11 产生钠的两条黄谱线的跃迁是A2P12→2S12 2P12→2S12 B 2S12→2P12 2S12→2P32C 2D32→2P12 2D32→2P32D 2D32→2P12 2D32→2P3212若已知K原子共振线双重成分的波长等于769898埃和76649埃则该原子4p能级的裂距为多少eVA74³10-2 B 74³10-3 C 74³10-4 D 74³10-513对锂原子主线系的谱线考虑精细结构后其波数公式的正确表达式应为A 22S12-n2P12 22S12-n2P32B 22S12 n2P32 22S12 n2P12C n2P32-22S12 n2P12-22S32D n2P32 n2P32 n2P12 n21214碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因A电子自旋的存在 B观察仪器分辨率的提高C选择定则的提出 D轨道角动量的量子化15已知钠光谱的主线系的第一条谱线由 1 5890埃和 2 5896埃的双线组成则第二辅线系极限的双线间距以电子伏特为单位A0 B214 10-3 C207 10-3 D342 10-216考虑电子自旋碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系A主线系 B锐线系 C漫线系 D基线系17如果是单电子原子中电子的轨道角动量量子数则偶极距跃迁选择定则为A B 或 1 C D18碱金属原子的价电子处于n＝3 ＝1的状态其精细结构的状态符号应为A 32S1232S32 B3P123P32 C 32P1232P32 D 32D3232D5219下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的A 12S12B 22S12C 32P12D 32S1232D5220对碱金属原子的精细结构12S12 12P12 32D52 42F5222D32这些状态中实际存在的是A12S1232D5242F52 B12S12 12P12 42F52 C12P1232D5222D32 D32D52 42F5222D3221氢原子光谱形成的精细结构不考虑蓝姆移动是由于A自旋－轨道耦合 B相对论修正和极化贯穿C自旋－轨道耦合和相对论修正 D极化贯穿自旋－轨道耦合和相对论修正22对氢原子考虑精细结构之后其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为A二条 B三条 C五条 D不分裂23考虑精细结构不考虑蓝姆位移氢光谱Hα线应具有A双线 B三线 C五线 D七线24氢原子巴尔末系的谱线计及精细结构以后每一条谱线都分裂为五个但如果再考虑蓝姆位移其谱线分裂条数为A五条 B六条 C七条 D八条25已知锂原子主线系最长波长为 1 67074埃第二辅线系的线系限波长为3519埃则锂原子的第一激发电势和电离电势依次为已知R＝109729 107m-1A085eV538eV B185V538V C085V538V D1385eV538eV26钠原子由nS跃迁到3D态和由nD跃迁到3P态产生的谱线分别属于A第一辅线系和基线系 B柏格曼系和锐线系C主线系和第一辅线系 D第二辅线系和漫线系27d电子的总角动量取值可能为A B C D2．简答题1碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么造成碱金属原子精细能级的原因是什么为什么态不分裂态分裂为两层2造成氢原子精细能级和光谱的原因是什么3试由氢原子能量的狄拉克公式出发画出巴尔末系第一条谱线分裂后的能级跃迁图并写出各自成分的波数表达式4简述碱金属原子光谱的精细结构实验现象及解释5什么叫原子实碱金属原子的价电子的运动有何特点它给原子的能级带来什么影响6碱金属原子的能级或光谱项与氢或类氢原子有何不同这是什么原因引起的为什么这种差别当量子数很大时又消失了7电子自旋是怎样产生的电子自旋是电子的固有属性的含义是什么为什么不能把电子自旋理解为电子绕其对称轴的自转8对碱金属原子原子态和电子态有何联系表示符号上有何区别9为什么谱项S项的精细结构是单层的PDF等项总是双层的试从碱金属的光谱双线的规律性和从电子自旋与轨道相互作用的物理概念的两方面分别说明之10考虑自旋后碱金属原子的能级怎样确定和表示11以钠为例碱金属原子的四个光谱线系的精细结构公式如何表达12氢或类氢原子的精细结构能级与碱金属精细结构能级有何不同13电子自旋有何实验验证为什么试举例说明14电子自旋与其轨道运动的相互作用是何种性质的作用这种作用的数量级若用电子伏表示是多少3．计算题1锂原子的基态光谱项值T2S＝43484cm-1若已知直接跃迁3P 3S产生波长为3233埃的谱线试问当被激发原子由3P态到2S态时还会产生哪些谱线求出这些谱线的波长R＝10972 10-3埃-12已知铍离子Be主线系第一条谱线及线系限波长分别为3210埃和683埃试计算该离子S项和P项的量子亏损以及锐线系第一条谱线的波长3锂原子的基态是当处于激发态的锂原子向低能级跃迁时可能产生几条谱线不考虑精细结构这些谱线中哪些属于你知道的谱线系的同时写出所属谱线系的名称及波数表达式试画出有关的能级跃迁图在图中标出各能级的光谱项符号并用箭头都标出各种可能的跃迁4 ①试写出钠原子主线系第一辅线系第二辅线系和伯格曼系的波数表达式②已知求钠原子的电离电势③若不考虑精细结构则钠原子自态向低能级跃迁时可产生几条谱线是哪两个能级间的跃迁各对应哪个线系的谱线④若考虑精细结构则上问中谱线分别是几线结构用光谱项表达式表示出相应的跃迁5 已知锂原子基态的光谱项T2S 43484cm-1共振线即主线系第一条谱线波长为6707 试计算锂原子的电离电势和第一激发电势6 已知锂原子光谱项的量子数修正值 s 0 40 p 0 05试估算处于3s 激发态的锂原子向较低能级跃迁时可观察到的谱线的波长不考虑精细结构7 钠原子的基态为3S其电离电势和第一激发电势分别为5139V和2 104V。

原子物理原子核的结构知识点总结

原子物理原子核的结构知识点总结原子物理是研究原子和原子核结构的科学，而原子核作为原子的核心部分，其结构及性质对于了解物质的本质和原子核反应具有重要意义。

本文将对原子核的结构知识进行总结，包括原子核的组成、质量数与原子序数、同位素和同位素符号、核子、核力、核衰变等内容。

1. 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的。

质子带有正电荷，质量相对较大，中子不带电荷，质量与质子相似。

质子和中子统称为核子，它们以紧密排列的方式组成原子核。

2. 质量数与原子序数原子核的质量数是指原子核中质子和中子的总数，用字母A表示。

原子核的原子序数是指原子核中质子的个数，用字母Z表示。

质量数和原子序数可以唯一确定一个原子核的性质。

3. 同位素和同位素符号同位素是指原子核中质子数相同、中子数不同的核，它们具有相同的原子序数，但质量数不同。

同位素符号表示了一个特定的同位素，符号的左上角为质量数A，左下角为原子序数Z，符号中间为元素的化学符号。

4. 核子核子是组成原子核的基本粒子，包括质子和中子。

质子带有正电荷，其电荷量为基本电荷e，质子数决定了原子核的化学性质。

中子不带电荷，作为质子的“中性伴侣”，其主要作用是增加原子核的质量，稳定原子核的结构。

5. 核力核力是维持原子核的结构稳定的力。

核力是一种非常强大的力，仅作用于极短的距离，其作用范围约为10^-15米。

核力的作用是吸引核子之间的相互作用力，克服了质子之间的电磁排斥力，使得原子核能够保持稳定。

6. 核衰变核衰变是指原子核不稳定的情况下发生的放射性衰变现象。

核衰变可以分为α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是原子核释放出一个α粒子，变为一个新的原子核。

β衰变分为β+衰变和β-衰变，其中β+衰变是质子转化为中子，同时放射出一个正电子和一个中微子；β-衰变是中子转化为质子，同时放射出一个电子和一个反中微子。

γ衰变是原子核释放出γ射线，不改变原子核的种类和质量。

总结：原子物理原子核的结构是一个复杂而重要的领域。

物理同步人教选修3-5全国通用版课时训练11 原子的核式结构模型+Word版含解析 (1).docx

正确选项为A、D。

答案:AD4.如图所示,M、N为原子核外的两个等势面,已知U NM=100 V。

一个α粒子以2.5×105 m/s的速度从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点,求α粒子在B点时速度的大小。

(已知mα=6.64×10-27 kg)答案:α粒子在由A到B的过程中,满足-2eU NM=mαv2-mα,由此得v=-≈2.3×105 m/s。

原子物理和核物理测试题

原子物理和核物理测试题1. 多项选择题：(1) 物质的微观性质是由其原子和分子的结构所决定的。

以下哪个不属于原子结构的组成部分？A. 质子B. 电子C. 中子D. 分子(2) alpha粒子是由2个质子和2个中子组成的，电荷量为+2。

根据这个信息，以下哪个说法是正确的？A. alpha粒子质量数为4B. alpha粒子相对电荷为+4eC. alpha粒子相对电荷为-2eD. alpha粒子的电子数为2(3) 核反应是核内粒子重新排列的过程。

以下哪种反应不属于核反应？A. 衰变B. 转化C. 双分裂D. 合成(4) 在核聚变反应中，两个轻核聚变为更重的核，并释放出大量能量。

以下哪组是核聚变反应中常见的核反应？A. 氘+氘 -> 氦-3 + 中子B. 氦-3 + 氦-3 -> 锗-6 + alpha粒子C. 锗-6 + alpha粒子 -> 钐-9 + 中子D. 钐-9 + 中子 -> 铯-13 + alpha粒子(5) 核裂变是重核分裂为两个或更多轻核的过程，同时释放出大量能量。

以下哪种反应不属于核裂变？A. 235U + 中子 -> 141Ba + 92Kr + 3中子B. 235U + 中子 -> 137Cs + 96Zr + 2中子C. 235U + 中子 -> 89Y + 144Nd + 3中子D. 235U + 中子 -> 101Sn + 133Cs + 2中子2. 简答题：(1) 请简要描述原子的构成及其特点。

答：原子是构成物质的最基本单位，由带正电荷的质子、带负电荷的电子和中性的中子组成。

质子和中子存在于原子的中心核心，被电子环绕。

质子具有正电荷，电荷数目等于电子的数量，以保持整体电荷中性。

原子的特点包括：质子质量较大，电荷为正；电子质量很小，电荷为负；中子质量较大，无电荷。

原子的质量主要集中在核内，而电子则围绕核心运动。

(2) 核裂变和核聚变是两种不同的核反应。

高考物理一轮复习原子结构和原子核全章训练(含解析)新人教版.doc

原子结构和原子核李仕才考纲要求：原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期；放射性同位素；核力、核反应方程；结合能、质量亏损；裂变反应和聚变反应、裂变反应堆；放射性的防护；氢原子光谱；氢原子的能级结构、能级公式；（全部要求为Ⅰ级）。

一、原子的核式结构模型1.汤姆生的“枣糕”模型（1）1897年汤姆生发现了电子，使人们认识到原子有复杂．．结构，揭开了研究原子的序幕．(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2.卢瑟福的核式结构模型（1）α粒子散射实验的结果：α粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来的方向前进，但有少数发生大角度偏转，偏转的角度甚至大于900，有的几乎达到1800．（2）核式结构模型：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全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是呈电中性的．电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库伦引力．（3）从α粒子散射实验的数据估算出原子核核半径的数量级为10－15 m，而原子半径的数量级为10—10 m。

【例1】在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（）A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中解析：α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了较大偏转．这说明了这些α粒子受到很大的库伦力，施力物体应是体积甚小的带电实体。

根据碰撞知识，我们知道只有质量非常小的轻球与质量非常大的物体发生碰撞时，较小的球才被弹回去，这说明被反弹回去的α粒子碰上了质量比它大得多的物质实体，即集中了全部质量和正电荷的原子核．答案：A【练习1】关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小解析：“由于原子核很小，α粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转”。

高考物理关于原子物理知识点

高考物理关于原子物理知识点引言高考物理中，原子物理是一个重要的知识点。

它探讨了物质的微观结构以及原子内部的组成和行为。

理解原子物理的知识不仅对于高考考试有帮助，还能为我们解释和理解日常生活中的许多现象提供便利。

本文将深入讨论几个关键的原子物理知识点。

一、原子结构原子是物质的基本组成单位，它由质子、中子和电子组成。

质子和中子位于原子的核心，称为原子核，而电子在原子的外部环绕着核心。

根据元素的不同，原子核中的质子数目不同，从而确定了原子的化学性质。

电子的数量则决定了原子的物理性质，如导电性和化学反应性。

二、元素周期表元素周期表是化学元素的有序排列。

它将元素以一种有规律的方式分组和排列，便于我们理解和分类不同的元素。

元素周期表中的每个水平行被称为一个周期，而垂直列被称为一个族。

周期表中的元素按照原子核中的质子数量逐渐增加，从左到右，从上到下。

这使得我们可以预测元素的一些性质，并推断其电子结构。

三、原子能级和能量原子内部的电子以特定的能量存在于不同的能级中。

当电子吸收能量时，它可以跃迁到较高的能级，反之，则会从高能级跃迁到低能级并释放能量。

电子的这种能级跃迁过程解释了很多现象，比如光的发射和吸收，以及原子的发光。

四、波粒二象性物理学家发现，微观粒子（如电子和光子）既表现出波动性又表现出粒子性。

这就是波粒二象性。

在原子物理中，这一概念解释了光的干涉和衍射现象，以及电子的行为，如电子的波函数和双缝干涉实验。

五、放射性衰变放射性物质具有不稳定的原子核，它们会自发地发生衰变，并释放出射线。

这种衰变过程包括α衰变、β衰变和γ射线。

放射性衰变对于我们研究原子和核能有着重要的意义，也是核能的基础。

六、核能和核反应核能是原子核内部储存的能量，它能够以核反应的形式释放出来。

核反应分为核裂变和核聚变两种类型。

核裂变是重核（如铀）分裂成两个较轻的核的过程，释放出大量能量。

而核聚变是两个轻核融合成更重的核的过程，也会释放巨大的能量。

原子物理复习题

原子物理学习题第一章原子的核式结构1．选择题：(1)原子半径的数量级是：A ．10－10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m(2)原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中A. 绝大多数α粒子散射角接近180︒B.α粒子只偏2︒～3︒C. 以小角散射为主也存在大角散射D. 以大角散射为主也存在小角散射（3）进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明：A. 原子不一定存在核式结构B. 散射物太厚C. 卢瑟福理论是错误的D. 小角散射时一次散射理论不成立(4)用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)动能E K =40keV 的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m ）：A.5.91010-⨯B.3.01210-⨯C.5.9⨯10-12D.5.9⨯10-14(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2B.1/2C.1 D .4(7)在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的α粒子会有多少？A. 16B..8C.4D.2(8）在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：A ．4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:8（9）在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A.质子的速度与α粒子的相同； B ．质子的能量与α粒子的相同；C ．质子的速度是α粒子的一半；D ．质子的能量是α粒子的一半2．简答题：（1）简述卢瑟福原子有核模型的要点.（2）简述α粒子散射实验. α粒子大角散射的结果说明了什么？（3）什么是微分散射截面？简述其物理意义.（4）α粒子在散射角很小时,发现卢瑟福公式与实验有显著偏离,这是什么原因?（5）为什么说实验证实了卢瑟福公式的正确性,就是证实了原子的核式结构?（6）用较重的带负电的粒子代替α粒子作散射实验会产生什么结果?中性粒子代替α粒子作同样的实验是否可行?为什么?（7）在散射物质比较厚时,能否应用卢瑟福公式?为什么?（8）普朗光量子假说的基本内容是什么?与经典物理有何矛盾?（9）为什么说爱因斯坦的光量子假设是普朗克的能量子假设的发展.（10）何谓绝对黑体?下述各物体是否是绝对黑体?(a)不辐射可见光的物体;(b)不辐射任何光线的物体;(c)不能反射可见光的物体;(d)不能反射任何光线的物体;(e)开有小孔空腔.3．计算题：（1）当一束能量为4.8Mev 的α粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm 的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个α粒子试求：①仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个α粒子？②若α粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个α粒子？③α粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个α粒子?(ρ金＝19.3g/cm 3 ρ铅＝27g /cm 3；A 金＝179 ,A 铝＝27,Z 金＝79 Z 铝＝13)(2)试证明:α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍.(3)10Mev 的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b 和最接近于核的距离r m .（4）动能为5.0MeV 的α粒子被金核散射，试问当瞄准距离分别为1fm 和10fm 时，散射角各为多大？（5）假设金核半径为7.0fm ，试问：入设质子需要多大能量，才能在对头碰撞时刚好到达金核表面？（6）在α粒子散射实验中，如果用银箔代替金箔，二者厚度相同，那么在同样的偏转方向，同样的角度间隔内，散射的α粒子数将减小为原来的几分之几？银的密度为10.6公斤／分米3，原子量为108；金的密度为19.3公斤／分米3,原子量197。

原子物理知识点

原子物理知识点原子物理指的是关于原子和分子的物理学研究。

原子是由带有正电荷的原子核和带有负电荷的电子组成的，其大小约为 10^-10 米。

原子物理研究的主要内容包括原子结构、核物理，以及原子和分子的物理和化学性质等方面。

1. 原子结构原子的结构主要由原子核和电子组成。

原子核由带有正电荷的质子和带有负电荷的中性子组成，质子和中性子合称为核子。

中性的原子核直径约为 10^-15 米，比原子半径约大10^4 倍。

电子是质量极小的粒子，其轨道围绕在原子核外部，根据波粒二象性理论可以将电子看做既有粒子特征，也有波动特征的物体。

电子的轨道可以用量子力学的波函数来描述，其中每个轨道对应一定的能量，越靠近原子核的轨道能量越低。

原子结构的核心概念是能级，即原子中的电子具有可以带有的能量级别。

2. 原子核物理原子核中带有正电荷的质子之间的相互作用力是比较复杂的，其力源来自于电荷和核力。

电荷相互作用力是简单的静电相互作用，但是在α衰变中，则是核力从中发挥作用，并且质子与中性子的相互作用也需要核力的作用。

此外，核力对于比质子和中子的数量更大的物体来说也非常重要。

核物质的质量密度所需要距离或所占的体积十分的小，因此核物质对于能量传输具有高度的效率。

核物理学中的原子核反应是指两个或多个原子核相互作用以形成新型核的过程。

这类反应可以具有放出大量的核能，可以用于核能的利用。

3. 原子和分子的物理和化学性质原子和分子在物理和化学性质上都具有非常关键的作用。

许多材料的不同物理性质，通常可以通过原子和分子之间的相互作用来解释并预测。

例如，材料的熔化温度和固化温度、晶体的结构和性质、某些分子的光学性质等。

在化学过程中，原子和分子参与了大量的化学反应过程。

化学反应通常涉及原子之间的共用电子对，所谓的化学键。

不同的元素之间的结合方式可以改变物质的性质和成分。

例如，将氧气和氢气转化为水，可以使能量在不同的形式之间传递。

同时，原子和分子之间的化学反应也广泛地应用于多种工程和生物学领域。

原子物理实验设计：探索原子核的结构与放射性

原子物理实验设计：探索原子核的结构与放射性
制作人：XX
2024年X月
目录
第1章原子物理实验的意义与发展第2章实验设计前的准备工作第3章实验流程与步骤第4章原子核结构的探索实验设计第5章放射性研究实验设计第6章总结与展望
● 01
第一章原子物理实验的意义与发展
研究背景
原子物理实验是现代物理学中非常重要的一个分支，通过实验可以深入研究原子核结构和放射性现象。历史上，科学家们通过不断探索，揭示了原子核的奥秘，也发现了放射性的种种现象。这些研究为今后的实验设计和科学发展奠定了基础。
03 数据分析成果
分析实验数据得出的结果
存在问题与改进方向
实验问题
指出实验中存在的问题提出改进的方法
01
04
不足之处
列举实验中的不足探讨改进的方向
02
未来展望
展望未来研究的方向
03
规划实验改进的方向
未来发展趋势
01 原子物理实验领域
未来的发展趋势和方向
02 研究重点
未来原子核结构研究的关键方向
样本准备与处理
样本选择
选择具有代表性的样本
样本处理
保证样本的纯度和稳定性
实验数据采集
在进行原子物理实验时，如何采集和处理实验数据是至关重要的一步。实验数据的采集方式应该准确、全面，确保数据的可靠性和准确性。同时，在数据处理和分析时，要运用适当的方法和工具，对数据进行有效的整理和分析，从而得出科学的结论。
验证实验结果的合理性
● 04
第4章原子核结构的探索实验设计
原子核内部结构的实验方法
散射实验光谱分析
探测方法

2020届高考物理热点猜押练一热点十一原子物理(含解析)

猜押练一致胜高考必须掌握的15个热点热点十一原子物理1.错误!未找到引用源。

Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10-16 s。

一定质量的错误!未找到引用源。

Be，经7.8×10-16 s后所剩错误!未找到引用源。

Be占开始时的 ( ) A.错误!未找到引用源。

B.错误!未找到引用源。

C.错误!未找到引用源。

D.错误!未找到引用源。

2.(多选)错误!未找到引用源。

Co发生一次衰变后变为错误!未找到引用源。

Ni核，同时放出一个新粒子。

在该衰变过程中还发出频率为ν1、ν2的两个光子，以下说法正确的是( )A.衰变过程中，产生一个电子B.如果衰变过程中外界温度升高，错误!未找到引用源。

Co的半衰期减小C.两个光子的总能量为h(ν1+ν2)D.错误!未找到引用源。

Co的原子核质量等于错误!未找到引用源。

Ni和产生的新粒子的质量之和3.关于近代物理，下列说法正确的是 ( )A.β射线是高速运动的氦的原子核B.根据质量守恒，核聚变反应方程错误!未找到引用源。

H+错误!未找到引用源。

H→错误!未找到引用源。

He+错误!未找到引用源。

n中，反应前后核子的质量之和相等C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率不成正比D.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的波长成正比4.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：错误!未找到引用源。

H+错误!未找到引用源。

H→错误!未找到引用源。

He+x，式中x是某种粒子。

已知：错误!未找到引用源。

H、错误!未找到引用源。

He和粒子x的质量分别为2.014 1u、3.016 1u、4.002 6u和1.008 7u；1u=931.5 MeV/c2，c是真空中的光速。

由上述反应方程和数据可知 ( )A.粒子x是质子B.粒子是中子C.该反应释放出的能量为1.76 MeVD.该反应释放出的能量为17.6 MeV5.P、Q两种光子的能量之比为3∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E P、E Q。

物理学理解原子和核物理

物理学理解原子和核物理物理学是一门研究物质和能量之间相互作用的学科，它探索宇宙的基本原理和自然现象。

其中的两个重要分支是原子物理和核物理。

这两个领域的研究使我们能够更深入地了解物质的微观结构和基本构建单元。

一、原子物理的基础原子是物质的最小单位，由电子、质子和中子组成。

原子物理的研究涉及探索原子的结构、性质和它们在自然界中的行为。

为了更好地理解原子结构，诺贝尔奖得主玻尔提出了一种模型，即玻尔模型。

根据玻尔模型，原子的结构由一个核心和围绕核心旋转的电子构成。

原子物理的一个重要概念是能级。

电子在不同的能级上运动，当电子吸收或释放能量时，会发生能级跃迁。

这些能级跃迁导致物质的各种性质，如光谱的发射和吸收。

二、核物理的探索核物理研究的是原子核的结构和性质。

原子核由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子没有电荷。

核物理旨在研究核反应、放射性衰变和核能源等现象。

核反应是核物理的一个重要研究领域。

核反应包括核聚变和核裂变。

在核聚变中，两个原子核融合在一起形成一个更大的原子核，并释放出巨大的能量。

核聚变是太阳和恒星的能量来源。

而在核裂变中，原子核被撞击或吸收中子，因而分裂成两个或更多的碎片，并释放出巨能量。

放射性衰变是核物理的另一个重要概念。

某些核素具有不稳定性，它们会随时间发生自发性衰变，释放出放射性粒子和能量。

这种放射性衰变在医学、能源和环境等领域具有广泛的应用。

三、量子物理的突破原子物理和核物理的理解得益于量子力学的发展。

量子力学是描述微观世界的理论框架，它介绍了微观粒子的行为和相互作用。

量子力学的发展使我们能够解释原子和核的行为，并预测物理现象。

量子理论引入了波粒二象性的概念，即微观粒子既具有粒子特性，又具有波动特性。

例如，电子可以表现为粒子形式进行相互碰撞，也可以表现为波动形式通过电导体传输。

这种二象性对于解释原子和核物理的一些现象至关重要。

此外，量子理论还提供了对测量不确定性的解释。

海森堡的测不准原理指出，在量子尺度上，同时测量粒子的位置和动量是不可能的。

原子物理实验题：观察α粒子散射实验

原子物理实验题：观察α粒子散射实验在探索原子结构的漫长历程中，α粒子散射实验无疑是一颗璀璨的明珠。

这个实验为我们揭示了原子内部的神秘世界，彻底改变了人们对物质结构的认识。

让我们先来了解一下什么是α粒子。

α粒子其实就是氦原子核，它由两个质子和两个中子组成，带正电。

在这个实验中，α粒子就像是我们探索原子内部的“小侦探”。

实验的装置并不复杂，但却极其巧妙。

在一个真空的环境中，有一个金箔靶，α粒子源会发射出一束α粒子，朝着金箔靶射去。

在金箔的周围，放置着一些可以检测α粒子散射情况的荧光屏或者探测器。

当α粒子束射向金箔时，发生的现象令人惊奇。

大多数的α粒子竟然如同预期的那样，直接穿过了金箔，几乎没有受到什么阻碍。

这就好像是一个小球穿过了一张薄纸，畅通无阻。

但也有一部分α粒子发生了较大角度的偏转，甚至还有极少数的α粒子被直接反弹了回来。

这一结果与当时流行的“枣糕模型”大相径庭。

按照“枣糕模型”，原子就像是一块均匀分布着正电荷和电子的蛋糕，α粒子应该都能顺利穿过，不应该有大角度的偏转和反弹。

然而，实验结果却暗示着原子内部并非是均匀的，而是存在着一个很小但质量很大、带正电的核心——原子核。

为什么会这样呢？想象一下，α粒子就像是一个小小的炮弹，当它朝着一片空旷的区域飞去时，自然不会遇到什么阻碍。

但如果这片区域存在着一个坚固的堡垒，那么炮弹就有可能被弹开或者改变方向。

在原子中，原子核所占的体积非常小，但却集中了原子几乎全部的质量。

当α粒子靠近原子核时，由于原子核带正电，α粒子也带正电，同种电荷相互排斥，α粒子就会受到强大的库仑力，从而发生偏转。

如果α粒子正好正对着原子核射去，就有可能被直接反弹回来。

这个实验的意义非凡。

它不仅让我们认识到了原子的核式结构，还为后来的量子力学的发展奠定了基础。

通过观察α粒子散射实验，我们明白了物质的微观世界是极其复杂和奇妙的。

每一个微小的粒子都遵循着一定的规律，而这些规律需要我们通过精心设计的实验去发现和理解。

原子物理学第章原子的精细结构

原子物理学第章：原子的精细结构原子是构成物质的基本单位，它由带正电荷的核心和围绕核心运动的带负电荷的电子组成。

在经典物理学中，原子被认为是静止的，但是量子力学的发展揭示了原子的精细结构，例如电子云和量子态等。

本文将讨论原子的精细结构，以及描述这些结构的理论。

原子的基本结构原子核是由带正电荷的质子和中性的中子组成的。

这些粒子组成的核心决定了原子的一些基本特性，包括原子质量和化学性质。

核外的电子以轨道形式围绕着核心运动，这些轨道在经典物理学中被描述为电子在核心周围的椭圆轨道。

但是，在量子力学中，这些轨道被描述为存在于不同能级的电子云。

原子的精细结构在原子的基本结构之上，原子的精细结构描述了电子在其轨道中产生的细微变化，而非在不同能级之间转移。

原子的精细结构可以通过使用量子力学的原理进行处理。

这些原理中最重要的是狄拉克方程。

狄拉克方程提供了描述原子核和电子之间相互作用的框架。

该方程考虑了相对论效应，在公式中使用了四个分量而不是三个分量来表示电子的波函数。

这个方程也解释了为什么电子在原子中可以处于更高的能态而不精确遵守电子云模型。

量子力学也提供了描述原子精细结构的其他理论，例如斯坦纳－帕仑季定理和塞曼效应。

斯坦纳－帕仑季定理揭示了原子能级之间的相互作用，而塞曼效应则描述了原子光谱线的结构。

精细结构的应用原子的精细结构不仅仅是一种理论，它也具有实际应用。

例如，光电子能谱被用于测量单个电子在原子中的能量分布，这可以用于识别物质的组成。

原子钟是另一个应用，精确测量铯原子的精细结构，提供了高精度的时间标准。

原子的精细结构是量子力学中的一个重要概念。

它描述了在原子核和电子之间相互作用的微小变化，对于实际应用而言具有重要意义。

虽然还有许多未解决的问题，但是研究原子的精细结构继续引领着物理学、化学和其他领域的发展。