原子物理总结5
原子物理学总结
E
(ih
t
)
drv
本征方程、本征函数与本征值
若用一个算符作用在函数上等于一个数值 乘以该函数本身,则这个方程称作该算符 的本征方程,这个数就是算符的本征值。 该函数称为算符的本征函数。该函数对应 的态称为本征态
定态Schrödinger方程例子
无限深势阱
V (x)
II
I
III
1 2 态叠加原理
I
|
|2
(
1
2
)(
1
2)
|1 |2 | 2 |2 1 2 21
干涉项
1
2
21
干涉实际上是电子的两个态之间的干涉
Schrödinger方程
处于势场V中的粒子
ih (rv,t) [ h2 2 V (rv,t)] (rv,t)
动能算符:Eˆk
Tˆ
h2 2 2m
位矢算符:rˆ rv
只与坐标有关的势能算符:Vˆ V (rv)
能量(哈密顿量)算符:Hˆ h2 2 V (rv) 2m
角动量算符
L
r
p
Lˆ rˆ (i)
在直角坐标系中
Lˆx
ypx
zpy
ih( y
z
波函数的统计解释
Born的统计解释 微观体系的波粒二象性,可以用统计的观点理解 • 用波的表达式描述粒子的行为 • 波的强度或复振幅,反映的是粒子在时刻t、空
间点P处出现、或被发现的几率或几率幅 • 复振幅就是几率波幅 • 则经典意义下的描述波动的函数或复振幅就成了
原子物理复习总结
原子物理学总复习总结一、原子物理学发展中重大事件1.1897年汤姆孙通过阴极射线管实验发现电子,从而打破了原子不可分的神话,并提出关于原子结构的“葡萄干面包”模型。
2.1900年普朗克提出能量量子化假说,解释黑体辐射问题。
3.1905年爱因斯坦提出光量子假说,并用以解释光电效应。
4.1910年密立根采用“油滴实验”方法精确地测定了电子的电荷,并发现电荷是量子化的。
5.1908年卢瑟福的学生盖革-马斯顿在 粒子散射实验中发现大角度散射现象,1911年卢瑟福基于此实验提出原子的核式结构模型,从而否认了汤姆孙的模型。
但是这种核式结构模型不能解释原子的稳定性、同一性和再生性。
6.1913年波尔为了解释氢原子光谱提出氢原子理论模型,提出三个基本假设:定态理论、能级跃迁条件和轨道量子化条件,可以解释氢原子和类氢原子的光谱。
7.1914年为了验证波尔的能级理论,弗兰克-赫兹实验用电子轰击汞原子,证明了能级的存在,即原子内部定态的能量是量子化的。
8.1916年索末菲将波尔的圆形轨道推广为椭圆轨道理论,并引入相对论修正.9.1921年施特恩-盖拉赫提出一个能直接显示原子轨道角动量空间量子化的实验方案,用银原子束通过不均匀磁场,原子磁矩在不均匀磁场中受磁力,力的大小和方向与原子磁矩空间取向有关。
10.1925年乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋假设,电子自旋的引入可以解释碱金属双线结构、赛曼效应和施特恩-盖拉赫实验。
11.1925年泡利提出泡利不相容原理。
提出了多电子原子中电子的排列规则问题。
此定理对费米子系统成立,但是对于玻色子系统不成立。
二、 基本物理规律、定理和公式1.库仑散射公式:,22θctg a b = 为库仑散射因子其中Ee Z Z a 02214πε≡,为散射角参数,为瞄准距离,或者碰撞θb 2.卢瑟福公式:微分散射截面:2sin 16')()(42θθσθσa Nntd dN d d C =Ω=Ω=物理意义:α粒子散射到θ方向单位立体角内每个原子的有效散射截面.3.原子核大小的估计(即入射粒子与原子核的最小距离):a r =min4.光电效应:221m mv h +=φν 其中00λνφc h h ==为金属的结合能(脱出功),0ν和0λ分别为金属的红限频率和波长,2021m mv eV =,0V 为遏制电压。
高中物理原子物理知识点总结
高中物理原子物理知识点总结在高中物理的学习中,原子物理是一个重要且富有挑战性的部分。
它为我们打开了微观世界的神秘大门,让我们对物质的本质和结构有更深入的理解。
下面就让我们一起来梳理一下这部分的重要知识点。
一、原子结构1、汤姆孙的枣糕模型汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,电子像枣糕中的枣子一样镶嵌在其中。
2、卢瑟福的核式结构模型通过α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
该模型认为,在原子的中心有一个很小的原子核,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绕核旋转。
3、玻尔的原子模型玻尔在卢瑟福模型的基础上,引入了量子化的概念。
他提出了三条假设:(1)定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
(2)跃迁假设:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定。
(3)轨道量子化假设:原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
二、氢原子光谱1、连续光谱由炽热的固体、液体和高压气体产生,其光谱是连续分布的。
2、线状光谱(明线光谱)由稀薄气体发光产生,其光谱是一些不连续的亮线。
3、氢原子光谱氢原子的光谱是线状光谱,在可见光区域内,有四条比较明显的谱线,分别用Hα、Hβ、Hγ、Hδ 表示。
三、原子核1、原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
2、同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核互称为同位素。
同位素的化学性质相同,但物理性质可能不同。
3、核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核的力称为核力。
核力是一种短程强相互作用力。
4、结合能原子核是核子凭借核力结合在一起构成的,要把它们分开,需要能量,这就是原子核的结合能。
5、比结合能原子核的结合能与核子数之比,称为比结合能。
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。
原子物理学知识点总结
原子物理学知识点总结一、理论知识基础1。
离子化合物原子的结构是由原子核和电子组成,原子核又由质子和中子组成,而质子与中子又可以有不同的结合能状态,但其最稳定的结合方式是结合成带正电荷的原子核,所以质子与中子便有不同的能量状态,而根据原子的能级知识,高能级原子会向低能级原子转变,因此在实验室中经常观察到了同种元素的气态氢化物比其固态氢化物稳定。
除此之外,原子的能级状态还与其带电的状态有关。
如上述气态氢化物因为同种元素的原子核带同种电荷,因此它们的结合能最大,所以也就更加稳定。
而根据电荷守恒,气态非金属元素的阳离子由于失去一个电子,所以其结合能比其阴离子小,因此更加稳定。
2。
共价化合物 2。
共价化合物1。
配位化合物配位化合物是含有共用电子对的分子。
其实质是在形成配位键时,电子云必须重新排布。
两种元素的原子只有各自得到两个电子才形成稳定的配位键,因此元素原子的核电荷数等于零,它们的原子彼此形成的是共价键。
2。
配位多面体( NaFeCl3, Cl2)配位多面体指的是元素间形成配位键时,有四个原子与另一元素形成四个共价键的情况。
配位多面体是平面正方形的对角线围城的封闭区域,该区域具有平行于对角线的一组相互垂直的平面,因此每条边长为1, 3。
1。
钠原子Na的结合能比较低,与水作用放出大量的热,水的结合能比钠的低,放出的热也少,反应速度很快,这说明钠原子只能和活泼金属反应,那么钠原子能否与活泼金属钠和碱反应呢?从微观角度来看,一般认为钠原子具有8电子,和氯原子的外层电子差不多,但钠原子比氯原子小,所以钠原子的能级与氯原子相近,故钠原子也只能与活泼金属反应。
2。
锂原子Li与活泼金属反应的时候能放出大量的热,这些热是由Li原子内层2电子与2个原子核形成共价键的热运动放出的,可见锂原子内部能级比较高,所以锂原子也不容易与活泼金属反应。
2。
锂原子Li的结合能比钠原子小,所以Li能与活泼金属锂发生置换反应, 2Li+3H2O=LiCl2+2H2↑,或者2Li+Li2O2=Li2CO3+2H2↑。
原子物理期末总结
原子物理期末总结一、引言原子物理是研究原子和原子核的性质、结构和相互作用的一个重要学科,它对人类认识物质的微观世界起到了至关重要的作用。
在原子物理课程的学习过程中,我深入理解了原子的结构、原子核和放射性等基本概念,并通过实验探究的方式加深了对这些知识的理解和应用。
在本次期末总结中,我将对所学知识进行回顾和总结,以期进一步加深对原子物理的了解和理解。
二、原子的结构1. 原子的性质及组成在原子物理中,原子的性质是指原子的质量、电荷和能级等。
原子的质量主要由原子核的质量决定,而电子的质量相对较小,可忽略不计。
原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
原子整体电荷为中性。
2. 原子的结构模型原子的结构模型经历了历史上的演变,从传统的平面轨道模型到量子力学模型。
著名的量子力学模型包括玻尔模型和薛定谔方程模型。
其中,玻尔模型将电子描述为沿特定轨道运动的粒子,而薛定谔方程模型则更为准确地描述了电子在原子中的运动和能级分布。
三、原子核和放射性1. 原子核的结构原子核是原子的重要组成部分,它由质子和中子组成。
质子带正电,中子不带电,因此原子核带有正电。
原子核的直径相对较小,而它的质量相对较大。
不同元素的原子核由不同数量的质子和中子组成。
2. 原子核的稳定与放射性原子核的稳定性与中子和质子的比例有关。
当中子与质子的比例适当时,原子核相对稳定。
然而,当中子过多或过少时,原子核就变得不稳定,容易发生放射性衰变。
放射性衰变有α衰变、β衰变和γ衰变三种形式。
四、原子物理实验原子物理实验为我们观测、研究和验证原子物理理论提供了重要的方法和手段。
在本学期的原子物理实验中,我参与了数次实验,并从中收获了很多。
1. 针尖放电实验这个实验模拟了尖端放电现象,通过极点放电的实验可观察到阳极周围的放电现象,并观察到形成等离子体的过程。
通过改变放电电压、电流和电极形状等条件,我们可以了解尖端放电的特性。
2. 雷达测距实验雷达测距实验是通过观测雷达信号的往返时间来确定目标距离的。
张东海原子物理学考点总结
原子物理学考点总结第一章 原子的基本状况(总结)一、 原子的大小和质量1、 原子的大小各种原子有不同的半径,其数量级均为10-10m.2、 原子的质量在化学和物理学上原子的质量通常用它们的相对质量来表示,质量单位为12C 的质量的1/12。
二、 原子的组成1、E. Rutherford 原子核式结构模型原子是由原子核和核外电子组成:原子核处于原子的中心位置,其半径在10-15m 到10-14m 之间,原子核带正电荷,其数值为原子序数乘单位电荷数值;电子分布在原子核外,分布半径为10-10m 。
2、E. Rutherford 原子核式结构模型的验证1)、库仑散射公式(1)式中:M 为α粒子的质量,v 为α粒子的速度,Z 为原子核的电荷数,θ为散射角,b 为碰撞参数。
公式(1)无法直接和实验进行比较。
2)、E. Rutherford 散射公式2sin )()41(422220θπεσΩ=d Mv Ze d (2)式中:d σ称为微分散射截面,其物理意义是α粒子散射到θ-θ+d θ之间立体角为d Ω内每个原子的有效散射截面。
公式的实用范围θ=450-1500.3、 原子核的大小估计利用E. Rutherrford 散射理论可以估计出原子核的大小,即α粒子距原子核的最近距离:))2s i n (11(241220θπε+=Mv Ze r m 由于E. Rutherford 散射公式在θ=1500时仍有效,所以取θ=1500。
第二章、原子的能级和辐射(玻尔氢原子理论)一、 玻尔理论1、玻尔理论的基础1)、氢原子光谱的经验规律氢原子光谱的波数的一般规律:)11(~22nm R v H -= (1) 式中:m=1,2,3,…;对每一个m,n=m+1,m+2,m+3,….4354) 、原子的核式结构模型2、玻尔理论电子绕原子核运动体系的总能量:r Ze E 24120πε-= (2) 考虑到光谱的一般规律,(1)式两边同乘hc 则有:)()11(~2222m hcR n hcR n m hcR h v hc H H H ---=-==ν (3) 如果原子辐射前的能量E 2,辐射后的能量为E 1(E 1<E 2),辐射放出的能量为:12E E h -=ν (4)比较(3),(4)式,原子的能量取负数,则有:2nhcR E H -= (5) 考虑到原子的结构,玻尔提出下列假定:假定1:原子中能够实现的电子轨道必须符合下列条件6.131-=E eV由氢原子波数公式,可以得出氢原子的里德伯常数:ch me R H 32042)4(2πεπ= 考虑到原子核的质量不是无限大的,原子核也是运动的,则里德伯常数变为:M m R Mm c h me R A +=+=∞1111)4(232042πεπ 10973731=∞R m -13、玻尔理论的验证1)氢原子的第一玻尔半径的理论值为a 1=0.529×10-10m ,这与原子的大小的数量级是一致的。
原子物理_总结范文
原子物理_总结范文原子物理是研究原子的结构、性质和相互作用的学科。
它的发展始于20世纪初,是20世纪科学发展的重要组成部分。
在过去的百年中,原子物理取得了许多重要的发现和突破,为人类认识和应用原子提供了重要的基础。
首先,原子物理研究了原子的构成和结构。
根据原子核的组成,原子可以分为质子、中子和电子。
原子核由质子和中子组成,而电子则绕着原子核旋转。
通过精密的实验和理论模型,科学家们确定了质子、中子和电子的性质和相互作用方式。
质子带正电,中子无电荷,电子带负电,它们之间的相互作用力使得原子稳定存在。
其次,原子物理研究了原子的能级和辐射现象。
原子的电子绕核运动时,具有特定的能量。
这些能量被分为不同的能级,电子在能级之间跃迁会产生辐射现象。
原子的能级和辐射现象被广泛应用于光谱分析、激光技术等领域。
此外,原子物理研究了原子的衰变和核反应。
原子的核子数量会随着时间的推移而发生变化,这个过程称为衰变。
衰变包括放射性衰变和人工诱导的核反应。
放射性衰变是自然界中存在的一种现象,它可以用于放射性同位素的应用和核能的开发。
人工诱导的核反应则是人类主动干预原子核的动力学行为,它正是核能技术的基础。
最后,原子物理还研究了原子与外界环境的相互作用。
原子在气体和固体中的运动、原子与辐射场的相互作用、原子与电磁场的相互作用等问题,都是原子物理的研究领域。
这些研究对于理解材料的特性、开发新型传感器和电子器件等具有重要意义。
总体来说,原子物理作为一门基础科学,深入研究了原子的构成、结构和相互作用,为人类认识和利用原子提供了理论上的依据和技术上的支持。
随着科技的发展和人类对原子的认识不断深入,原子物理将继续发挥重要作用,为人类的生活和科技进步做出更大的贡献。
原子物理学知识点总结
原子物理学知识点总结原子物理学是研究原子结构和性质的一门物理学科,它是现代物理学的分支之一。
原子理论自古希腊时代就已经存在,但直到19世纪末到20世纪初,人们才开始对原子的结构和性质有了深入的了解。
本文将介绍原子物理学的基本知识点,包括原子的结构、原子核、原子的性质以及原子与分子之间的相互作用等内容。
1. 原子的结构原子是一切物质的基本单位,它主要由电子、质子和中子组成。
根据基本粒子理论,电子、质子和中子是构成原子的基本粒子。
电子是带负电荷的粒子,质子是带正电荷的粒子,中子是不带电的粒子。
在原子结构模型中,质子和中子集中在原子核中,而电子则绕核轨道运动。
根据量子力学理论,电子在轨道上的运动是离散的,即只能位于某些特定的能级上。
这些能级被称为电子壳层,不同的电子壳层对应不同的能量。
2. 原子核原子核是原子的中心部分,它由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。
质子和中子是由夸克组成的,它们之间通过强相互作用相互吸引。
在原子核中,质子带正电,中子不带电,它们通过强相互作用相互结合在一起。
原子核的直径通常在10^-15米的数量级上,而原子的直径通常在10^-10米的数量级上,原子核的大小远远小于原子的大小。
3. 原子的性质原子的性质主要包括原子的质量、原子的电荷、原子的半径、原子的稳定性等。
原子的质量主要取决于原子核中质子和中子的质量,而电子的质量可以忽略不计。
原子的电荷等于质子数减去电子数,因此原子的电荷通常为正数或负数。
原子的半径通常用原子量子半径或科学常数玻尔半径来描述。
原子的稳定性与原子核的内部结构有关,对于较轻的原子来说,稳定的原子核通常满足质子数和中子数之比在1:1附近,而对于较重的原子来说,稳定的原子核通常含有更多的中子以保持稳定。
4. 原子与分子之间的相互作用原子与分子之间的相互作用是原子物理学研究的另一个重要内容。
原子和分子之间存在分子间力,包括范德华力、静电吸引力、静电斥力等。
范德华力是由于分子极化而产生的吸引力,静电吸引力是由于正负电荷之间的相互作用而产生的吸引力,静电斥力则是由于同性电荷之间的相互作用而产生的斥力。
高中物理原子物理知识点总结
高中物理原子物理知识点总结一、原子的组成原子是物质的基本单位,由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷;电子绕着原子核运动,带负电荷。
二、原子的结构1. 核原子核的直径约为10^-15米,质子和中子都存在于核中。
质子的质量大约是中子的1.6726219 × 10^-27 千克,它们的电量相等,大小为1.60217662 × 10^-19 库仑。
2. 电子壳层电子围绕在原子核外部的轨道上,称为电子壳层。
电子壳层的数量决定了原子的大小。
第一层能容纳最多2个电子,第二层最多容纳8个电子,第三层最多容纳18个电子。
三、原子的质量数和原子序数原子的质量数是指原子核中质子和中子的总数。
原子的质量数通常用字母A表示。
原子的原子序数是指原子核中质子的个数,也称为元素的序数。
原子的原子序数通常用字母Z表示。
四、同位素同位素是指化学元素原子中,质子数相同,中子数不同的原子。
同位素具有相同的化学性质,但物理性质可能有所不同。
五、原子的电离原子的电离是指从一个原子中剥离出一个或多个电子形成带电离子的过程。
当原子失去电子后变为带正电荷的离子,称为正离子;当原子获得电子后变为带负电荷的离子,称为负离子。
六、电子能级和电子排布规则电子能级是指电子在原子中的能量状态。
电子按照一定的能级顺序依次填充到不同的能级中。
根据泡利不相容原理和伯利斯规则,电子排布规则如下:1. 每个能级最多只能容纳一定数量的电子;2. 电子填充时要先填满较低的能级;3. 每个能级的轨道填充电子时,按照上层轨道的能级对轨道进行排布。
七、原子的能级跃迁原子的能级跃迁是指电子在不同能级之间跃迁的过程。
根据能级跃迁所产生的能量差异,原子可以发射光线,这种现象称为光谱。
八、原子核的衰变和辐射原子核可以通过放射性衰变进行变化,衰变过程伴随着放射性辐射的释放。
常见的原子核衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。
高三原子物理知识点总结归纳
高三原子物理知识点总结归纳在高三物理学习中,原子物理是一个重要的知识点。
掌握原子物理的概念和理论对于理解物质的性质和相互作用有着关键作用。
本文将对高三原子物理知识点进行总结归纳,帮助同学们更好地掌握这一内容。
1. 原子结构1.1 原子模型的发展一开始,人们认为原子是不可分割的,但经过实验发现了元素周期性和放射现象,进而提出了原子是由带电粒子构成的结构。
根据电子在原子中的分布,我们有了玻尔模型和量子力学模型,进而解释了原子的稳定性和电子轨道分布。
1.2 原子的基本组成原子主要由质子、中子和电子组成。
质子带有正电荷,中子不带电,电子带有负电荷。
质子和中子集中在原子核中,而电子分布在原子核外的能级上。
2. 量子力学2.1 波粒二象性根据量子力学理论,微观粒子既表现出粒子性也表现出波动性。
根据德布罗意-布洛赫假设,具有动量的粒子也具有波动性质。
2.2 不确定关系海森堡提出了著名的不确定关系,它指出了在量子尺度下,无法同时确定粒子的位置和动量。
不确定关系对于解释微观粒子的行为和测量影响至关重要。
3. 原子光谱和能级结构3.1 原子的能级原子的能级就是原子中电子所具有的能量。
电子在不同能级间跃迁会辐射或吸收特定频率的光,产生光谱线。
3.2 光子的能量与频率根据普朗克的光量子假设,光是由一束束离散的能量等于光频的量子组成的。
光子的能量E与频率ν之间满足E = hν,其中h为普朗克常数。
4. 核物理4.1 放射性衰变核物理研究中,人们发现了放射性元素的衰变现象。
放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ衰变,其中核反应的过程涉及质子、中子的变化。
4.2 核能的释放和利用核能是一种巨大的能量资源,核聚变和核裂变都可以释放出巨大的能量。
核能被广泛应用于发电、医学和工业等领域。
5. 原子核的物理性质5.1 原子核的结构原子核由质子和中子组成,质子数相同的原子核构成同位素,中子数相同的原子核构成同质异能素。
原子核的质量与电荷会影响元素的化学性质和核反应的过程。
高考物理 17.原子物理知识点总结.doc
高考物理 17.原子物理知识点总结.doc
原子物理是物理学分支中一个重要的学科,也是高考物理中的重要内容。
它研究原子
及其组成部分的性质和结构,包括原子中物质的组成,电子在原子内与原子核的相对位置
及能量,原子与原子之间。
以及原子间相互作用所产生的现象。
原子核结构:原子核由质子和中子构成,它们相互作用时会产生原子核内的核力,这
是原子与原子之间相互作用的基本物理机制。
原子核的性质包括:核子的电荷和质量,核
体积及其体积密度,核能量状态,核力,以及核反应过程。
电子结构:电子绕着原子核运动构成原子电子能级,形成电子结构。
电子结构的特点
包括:电子的数量和能级,电子的距离和空间分布,电子的能量,以及电子的概率分布。
原子间相互作用:原子之间的相互作用主要有电力作用,磁力作用和弱核力作用,其中,电力作用在原子间的距离较远处产生的力最大,而磁力作用会在原子核附近优先作用,弱核力作用会在原子核内产生更大的力量。
电离辐射:由原子核或原子内部产生的辐射叫电离辐射,其通常由于核质量结构不稳
定或碰撞等原因而发生,常见的电离辐射有α射线、β射线、γ射线等。
原子物理定律:原子物理学的定律的基本物理要素有特殊相对论,量子力学理论和原
子模型,量子化原理,物质结构和特性,原子分子振动等。
在这些定律的基础上,人们建
立了许多模型和理论框架,学习和研究原子物理变得更加容易,从而为物理领域发展做出
重要贡献。
原子物理学知识要点总结
E s
仍与
j
有关。
能量E由
n, l , j 三个量子数决定。
碱金属原子能级的分裂 当
0
时,
1 j 2
当 0 时,
j
1 2
1 j 能级不分裂 2 2 *4 Rhc Z El , s 1 3 2n (l )(l 1) 2 Rhc 2 Z *4 El , s 1 3 2n l (l ) 2
第一章 原子的基本状况 主要内容:原子的质量和大小、原子的核式结构、α粒子散 射实验(重点)。 基本要求: (1)掌握估算原子大小的方法、理解原子量的定义和原子量、 原子质量的计算。 (2)了解汤姆逊模型的要点和遇到的困难;理解卢瑟福核式 结构的要点和提出核式结构的实验依据;
原子的质量
原子质量单位和原子量 各种原子的质量各不相同,常用它们的相对值原子量。 原子质量单位:
表
自旋多重度,表示原子态的多重数。对碱原子 2 s 1 S 态虽然是单层(重)能级,仍表示为:2 S
2
例: 3 2 P 表示: n 3, 1, j 3/ 2 的原子态,多重度:2 3/ 2
Li原子能级图(考虑精细结构,不包括相对论修正)
单电子辐射跃迁选择定则
1、选择定则 单电子辐射跃迁(吸收或发射光子)只能在下列条件下发生:
l
: 量子数亏损
能级图
0 5 4
s
=0 5 4 3 3
p =1 5 4 3
d =2 5 4
f =3 H 7 6 5 4 3
10000
柏 格 曼 系
20000 2
30000
2
40000
厘米-1
2
锂原子能级图
锂的四个线系
高三原子物理知识点总结大全
高三原子物理知识点总结大全在高三物理的学习中,原子物理是一个重要的内容模块。
它涉及到了物质的微观结构和性质,对于理解和掌握该知识点,不仅能够帮助我们在学术考试中取得好成绩,还能够加深我们对物质世界的认识。
本文将以原子的结构、原子核的结构、原子的辐射和原子核的衰变为主线,介绍高三原子物理的知识点。
一、原子的结构原子是物质的基本单位,由原子核和核外电子组成。
原子核有质子和中子构成,质子的电荷为正电荷,中子不带电。
根据元素的原子序数可以知道原子核中质子的数量,而电子的数量等于质子的数量,因为原子是电中性的。
元素的原子序数决定了元素的化学性质,而原子的质量数等于质子和中子的数量之和。
二、原子核的结构原子核由质子和中子构成,质子质量约为 1.6726219×10^-27kg,中子质量约为1.674927471×10^-27kg。
质子带正电荷,中子不带电。
原子核的直径约为1×10^-15m,相较于整个原子的直径,原子核非常小。
三、原子的辐射原子的辐射主要包括阿尔法射线、贝塔射线和伽玛射线。
阿尔法射线是一种带正电荷的粒子,由2个质子和2个中子组成,它带有2个正电荷,质量和电荷较大,穿透能力较弱。
贝塔射线分为贝塔正射线和贝塔负射线,贝塔正射线是由正电子组成,贝塔负射线是由高速电子组成,它们带电子负电荷,相对质量较小,穿透能力较强。
伽玛射线是一种高能电磁辐射,无质量、无电荷,穿透能力极强。
四、原子核的衰变原子核可能经历衰变,分为放射性衰变、人工核变和裂变三种方式。
放射性衰变是指原子核自发地放出辐射,变为另一种元素的核。
人工核变是人工制备一种元素的一种方法,通过合适的方法将其他元素转变为目标元素的核。
裂变是指重核通过吸收一个中子而分裂成两个相对较轻的核。
五、核反应和核能核反应是指核粒子的碰撞导致核能的变化。
核能是一种强大的能量形式,广泛应用于核能发电、核医学和核武器等领域。
核能的开发利用需要进行科学合理的规划和安全控制,以确保人类社会的可持续发展和生存环境的安全。
原子物理知识点总结
原子物理一、波粒二象性1、热辐射:一切物体均在向外辐射电磁波。
这种辐射与温度有关。
故叫热辐射。
特点:1〕物体所辐射的电磁波的波长分布情况随温度的不同而不同;即同时辐射各种波长的电磁波,但*些波长的电磁波辐射强度较强,*些较弱,分布情况与温度有关。
2〕温度一定时,不同物体所辐射的光谱成分不同。
2、黑体:一切物体在热辐射同时,还会吸收并反射一局部外界的电磁波。
假设*种物体,在热辐射的同时能够完全吸收入射的各种波长的电磁波,而不发生反射,这种物体叫做黑体(或绝对黑体)。
在自然界中,绝对黑体实际是并不存在的,但有些物体可近似看成黑体,例如,空腔壁上的小孔。
注意,黑体并不一定是黑色的。
热辐射特点 吸收反射特点一般物体 辐射电磁波的情况与温度,材料种类及外表状况有关 既吸收,又反射,其能力与材料的种类及入射光波长等因素有关黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 完全吸收各种入射电磁波,不反射黑体辐射的实验规律:1〕温度一定时,黑体辐射的强度,随波长分布有一个极大值。
2〕温度升高时,各种波长的辐射强度均增加。
3〕温度升高时,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
4、能量子:上述图像在用经典物理学解释时与该图像存在严重的不符〔维恩、瑞利的解释〕。
普朗克认为能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.νεh =)1063.6(34叫普朗克常量s J h ⋅⨯=-。
由量子理论得出的结果与黑体的辐射强度图像吻合的非常完美,这印证了该理论的正确性。
5光电效应:在光的照射下,金属中的电子从金属外表逸出的现象。
发射出来的电子叫光电子。
光电效应由赫兹首先发现。
爱因斯坦指出:① 光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份能量子叫做一个光子.光子的能量为ε=h ν,其中h=6.63×10-34 J ·s 叫普朗克常量,ν是光的频率;② 当光照射到金属外表上时,一个光子会被一个电子吸收,吸收的过程是瞬间的〔不超过10-9s 〕。
原子物理高考必背知识点归纳总结
原子物理高考必背知识点归纳总结在准备高考物理考试时,原子物理是一个重要的知识点。
了解原子结构、放射性衰变、核能和核辐射等内容,对于解答试题是至关重要的。
本文将对原子物理考点进行归纳总结,帮助考生系统地掌握这些知识。
一、原子结构1. 原子的组成:原子由电子、质子和中子组成。
电子带有负电荷,质量极小;质子带有正电荷,质量较大;中子不带电,质量与质子相近。
2. 原子核的结构:原子核由质子和中子组成,质子数决定了元素的属性。
3. 原子的电荷状态:正负电荷的数量相等时,原子呈中性;带有正电荷时,称为正离子;带有负电荷时,称为负离子。
二、放射性衰变1. 放射性衰变的概念:放射性衰变是指不稳定核自发地转变成稳定核的过程,伴随着放射性衰变产物的释放。
2. 放射性衰变的种类:包括α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指放射出α粒子,改变了核的质量数和原子序数;β衰变是指放射出β粒子,改变了核的质量数,但不改变原子序数;γ衰变是指放射出γ射线,不改变核的质量数和原子序数。
3. 放射性衰变的应用:放射性同位素在医学诊疗、工业上有广泛应用,如碘-131用于治疗甲状腺疾病,辐射消毒灯可用于杀菌消毒等。
三、核能1. 核反应的能量变化:核反应中,质量可以转化为能量。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,质量变化Δm对应的能量变化ΔE=Δmc²。
2. 核聚变和核裂变:核聚变是指轻核聚合成重核的过程,如太阳能的产生;核裂变是指重核分裂成轻核的过程,如核电站的反应堆。
3. 核能的应用:核能可以用于发电、提供热能等,但同时也存在核废料处理和环境影响的问题,需要合理利用和管理。
四、核辐射1. 核辐射的定义:核辐射是指放射性核和高能粒子通过空气、物质等传播的现象。
2. 核辐射的种类:包括α粒子、β粒子、γ射线等。
α粒子带有正电荷,质量较大,穿透能力较弱;β粒子带有负电荷,质量比较小,穿透能力较强;γ射线为电磁辐射,穿透能力最强。
原子物理学(杨福家)总结
原子物理学四、五、六、七、八章总结第四章1、定性解释电子自旋定性解释电子自旋和和轨道运动相互作用的物理机制。
原子内价电子的自旋磁矩与电子轨道运动所产生的磁场间的相互作用,是磁相互作用。
电子自旋对轨道磁场有两个取向,导致了能级的双重分裂,这就是碱金属原子能级双重结构的由来这种作用能通常比电子与电子之间的静电库仑能小(在LS 耦合的情况下),因此是产生原子能级精细结构即多重分裂(包括双重分裂)的原因。
2、原子态55D 4的自旋和轨道角的自旋和轨道角动量动量动量量子数是多少?总角量子数是多少?总角量子数是多少?总角动量动量动量在空间有几在空间有几个取向,如何实验证实?自旋量子数:s=2轨道量子数:l=2角动量量子数:J=4总角动量在空间有9个取向。
由于J J J m J −−=,,1,⋯,共12+J 个数值,相应地就有12+J 个分立的2z 数值,即在感光片上就有12+J 个黑条,它代表了12+J 个空间取向。
所以,从感光黑条的数目,就可以求出总角动量在空间有几个取向。
3、写出碱金属原子的能级公式,说明各写出碱金属原子的能级公式,说明各量量含义含义。
22jl njl n Rhc Z E ∆−−=其中,Z:原子序数,R:里德堡常数,h:普朗克常量,c:光速,n:主量子数,jl ∆:量子数亏损。
4、朗德间隔定则德间隔定则::在三重态中,一对相邻的能级之间的间隔与两个J 值中较大的那个成正比。
5、同科电子:n 和l 二量子数相同的电子。
6、Stark 效应效应::原子能级在外加电场中的移位和分裂。
7、塞曼效应效应::一条谱线在外磁场作用下一分为三,彼此间间隔相等,且间隔值为B B µ。
反常塞曼效应:光谱线在磁场中分裂的数目可以不是三个,间隔也不尽相同。
8、帕邢帕邢--巴克效应:在磁场非常强的情况下,反常塞曼效应会重新表现为正常塞曼效应,即谱线的多重分裂会重新表现为三重分裂,这是帕邢和巴克分别于1912和1913年发现的,故名帕邢-巴克效应。
高三原子物理知识点总结四川
高三原子物理知识点总结四川近年来,四川省高考的改革持续深入,对于理科考生而言,物理作为一门重要科目,需要掌握的知识点也越来越多。
其中,原子物理作为物理的基础知识,在高三的学习中占据了重要的地位。
下面我将对高三原子物理知识点进行总结。
一、基本知识及原子结构在学习原子物理之前,我们首先需要掌握的是一些基本知识。
例如,原子是构成物质的基本单位,由原子核和电子云组成。
原子核由质子和中子组成,电子云中存在着电子。
质子和中子质量相近,质量大约为1.67×10^-27kg,而电子的质量则远小于它们,大约是质子和中子质量的1/1837。
在原子结构方面,我们需要了解到原子核的直径大约是10^-14m,而整个原子的直径大约是10^-10m,这意味着原子核只占据了原子体积的一小部分。
此外,原子中质子的电量为正电荷,而电子的电量为负电荷,两者电量的绝对值相等。
二、原子的发现历程在原子物理的学习中,我们也要了解一些原子的发现历程。
早在古希腊时期,哲学家们就提出了原子的概念,认为物质是由不可分割的粒子组成的。
19世纪末,德国的玻尔对原子的结构进行了一系列的研究,提出了玻尔模型。
他认为,原子的电子围绕原子核以特定的能级进行运动,不同的能级代表不同的电子能量。
而到了20世纪,科学家霍尔斯特等人通过实验发现了原子的波粒二象性,即电子既具有粒子性又具有波动性。
这个发现对于原子物理的理解产生了重大影响。
三、原子核的结构及放射性在了解了原子的整体结构之后,我们需要深入了解原子核的结构。
原子核中的质子和中子集中在一起,而且它们之间存在着电磁相互作用力。
在原子核结构方面,能量最低的质子和中子组成了稳定的核子,而能量较高的核子则组成了次稳定的核子。
原子核的结构不仅与质子和中子的数量有关,还与它们之间的排列有关。
根据这些特性,科学家将原子核分为了不同的同位素。
与原子核的结构相关的是放射性现象。
放射性分为α、β和γ衰变。
α衰变指的是原子核中释放出α粒子,而β衰变指的是原子核中释放出β粒子(电子或正电子)。
关于原子物理的知识点总结
关于原子物理的知识点总结1. 原子结构原子是物质的基本单位,它由原子核和围绕原子核运动的电子构成。
根据量子力学的理论,电子围绕原子核的轨道是量子化的,即电子只能占据特定的能级。
这些能级又被称为原子的轨道,它们分别对应着不同的能量。
根据波尔理论,原子轨道的能量级数由主量子数决定,而轨道的形状由角量子数和磁量子数决定。
此外,每个轨道还有自旋量子数。
原子的轨道可以分为s、p、d、f等不同的子壳,每个子壳又可以分为不同的轨道。
2. 原子核原子核是原子的中心部分,它由质子和中子组成。
质子和中子有着相同的质量,但是它们的电荷正负相反。
根据现代原子模型,质子和中子是由更小的粒子——夸克构成的。
原子核的直径大约只有10^-15米,而原子整体的直径则大约为10^-10米,因此原子核是原子的重要组成部分。
原子核的结构是非常复杂的,其中包含着大量的核子相互作用和核力。
在原子核中,质子和中子之间的作用力非常强大,能够保持原子核的稳定性。
3. 元素周期表元素周期表是化学中的重要工具,它将所有已知的元素按照其原子序数和化学性质排列在一张表格上。
元素周期表的排列方式使得化学家可以快速地找到元素之间的联系和规律。
元素周期表以不断重复的周期性性质为基础,其中每个周期都代表一种化学行为规律。
原子序数自然地反映了元素的电子排布和原子结构。
元素周期表的周期性规律性质是由原子结构和电子排布的规律性所决定的,因此元素周期表的排列方式和元素的性质之间存在着内在的联系。
4. 原子激发和原子能级当原子受到外部能量的激发时,其电子可能会跃迁到更高能级的轨道上,这种现象被称为原子的激发。
原子的激发能够产生出各种不同的现象,比如光子的辐射和吸收,原子光谱和激光等。
原子的能级结构是由原子内部的电子排布所决定的,不同的能级对应着不同的轨道和能量。
当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出一定的能量。
这些特定的能量级被称为原子的能级,它是原子物理研究的重要内容之一。
原子物理知识整理
原子物理知识整理1.卢瑟福α粒子散射实验实验装置示意图如图所示。
实验结果:①绝大多数a 粒子穿过金箔后沿原方向前进;②少数a 粒子却发生了较大的偏转;③极少数a 粒子偏转角超过了90。
,有的甚至被弹回。
实验解释:少数a 粒子出现大角度偏转,是需要很强的相互作用力的,说明原子的大部分质量和电荷集中到很小的核上。
又因为绝大部分粒子不发生偏转,说明原子内部很空的。
2.核式结构模型卢瑟福根据a 粒子散射实验提出了原子的核式结构学说:原子中全部的正电荷和几乎全部的质量都集中在原子中心的一个很小的原子核里,带负电的电子在核外空间绕核高速旋转。
3.天然放射现象1896年,贝克勒耳首先发现天然发射性现象,居里和居里夫人发现了发射性更强的新元素钋(Po)和镭(Ra)。
天然发射性现象的发现说明原子核内部具有复杂的结构,揭示了原子核也是可分的。
原子序数大于83的所有天然存在元素都是放射性元素4.三种射线α射线是氦核流({He),射出速度是光速的十分之一,贯穿物质的本领很小,一张薄铝箔或一张薄纸就能将它挡住,但有很强的电离作用,很容易使空气电离。
β射线是高速电子流,速度接近光速,贯穿本领很大,能穿透几毫米厚的铝板,但电离能力较弱。
γ射线是波长很短的电磁波,贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离能力最小。
5.α衰变与β衰变(1)在放射性元素的核中放出α粒子即He 42的衰变称为α衰变。
通式如下:He Y X Mz Mz 4242+→-- (2)在放射性元素的核中放出β粒子即{e(电子)的衰变称为β衰变。
通式如下:e Y X M Z MZ 011-++→思考:放射性物质α衰变放出α射线,β衰变放出β射线,那么,γ射线是怎样产生的?6.半衰期:半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。
符号:τ。
不同的放射性元素的半衰期不同;半衰期的长短由核内部本身的因素决定的,与原子所处的物理、化学状态无关。
未衰变核数的计算关系:N=N 0(1/2) t/τ;7.原子核的人工转变、质子和中子的发现a .卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子:b .查德威克发现了中子:8.原子核的组成原子核是由质子和中子组成的,二者统称核子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
原子物理学总结
第五章多电子原子:泡利原理
1泡利不相容原理:不存在n,l,ml,s数都相同的两个或两个以上电子的原子。
2非同科电子的L-S耦合
非同科电子在L-S后的原子态表示:(2S+1)L(J)
S=s1+s2 ,s1-s2 ………………………………………………………(两电子耦合,S=1 , 0) ; L=l1+l2 , l1+l2-1 , l1+l2-2 , …… , l l1-l2 l ;
J=S+L , S+L-1 , …… , l l-S l 。
3同科电子的L-S 耦合
同科电子:n,l相同的电子就被称为同科电子
同科电子在L-S后的原子态表示:(2S+1)L(J)…(与非同科电子耦合后的原子态一样) 同科电子除了满足上述S、L、J外还要遵守泡利不相容原理,内容如下:
以npnp电子为例。
则l1=l2=1;s1=s2=1/2;L=2,1 , 0;S=1 , 0。
则mL=2 , 1 , 0 , -1 , -2 ; mS= 1 , 0 (S=1中的0) , -1,0。
其中“+”代表+1/2,“-”代表-1/2。
而图上的态项可以表示成P224的图,即可以表示为三个原子态。
故npnp的原子态为1D2;3P2 , 1,0;1S0。
除此之外,还后一种简单的判别方法——偶数定则:即在同科电子所对应的非同科电子的原子态中选择第一个J为偶数的原子态。
……..…………………...(只适合两个同科电子)(按照2S+1的取值,将原子态分为单一态(2S+1=1,S=0),三重态(2S+1=3,S=1))4 在L-S耦合后,电子在能级之间跃迁时所遵守的规律
1 ΔS=0(说明原子只能在相同的态之间跃迁,如单一态只能跃迁到单一态);ΔL=0,±
1;ΔJ=0,±1。
2 电子在跃迁的过程中遵守拉波特定则:电偶极跃迁只能发生在宇称不同的态之间。
(将
核外所有电子角量子数l相加,偶数对应偶宇称,奇数对应奇宇称,如ss为偶,sp为奇,pp为偶)。
原因是电子在电子在跃迁的过程中放出光子,而光子是奇宇称的。
5 原子核外电子的排布
1 原子核外第n层上最多电子的排布数:2n^2
2 核外电子排布满足:1 能量最低原理2 泡利不相容原理
3 洪特定则
3 核外电子的分布:1S^2 2S^2 2P^6 3S^2 3P^6 4S^2 3D^10 4P^6 5S^2
4D^10 5P^6 6S^2 4F^14 5D^10 6P^6……nL^c中n表示轨道
量子数,L表示角量子数,c表示电子的个数。
其排布序列是按能量
从小到大排布的。
4 洪特定则:1 电子在排布时,总是喜欢平行排布(即是个各电子的s相等),或也可以
说成平行排布优先。
(原因是平行排布时电子之间的距离较远,所处的能量
较低)
2 在n不同的情况下,n越大,其原子态的能级位置最低。
在n相同,l不同
的情况下,l越大,能级位置越低。
在n , l相同的情况下,电子数小于或等
于闭壳层占有数的一半时,J越小,能级越低;大于一半时,J越大,能级
越低。
以nsnp组成为例。
则L=1,mL=1 , 0,-1。
可以组成的原子态有:1P1
(单一态), 3P2,1,0(三重态)。
有洪特定理知,三重态的能级要小于单一
态的,故基态只能出现在三重态当中。
又由于L=1层最多可以填6个电子,
而2个电子小于3个电子,故3P0为基态。
若是np^4的情况,则3P2为
基态。
(在洪特定则中,np^2与np^4形成的原子态相同,原因如图:
图中形成的原子态为3P0
图中形成的原子态为3P0。
)。