原子物理_总结
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
原子物理知识点总结

原子物理知识点总结1. 原子的基本结构原子的基本结构由核和电子组成。
原子核位于原子的中心,它由质子和中子组成。
质子带正电荷,中子不带电,它们共同组成原子核的内部结构。
原子核的直径约为10^-15米,但它包含了原子的绝大部分质量。
电子绕着原子核运动,它们带负电荷,质量远小于质子和中子。
电子的外轨道上有固定的能量,可以跃迁到不同的能级,从而导致原子的发光和吸收现象。
2. 原子核原子核是原子的中心部分,它由质子和中子组成。
质子和中子是由夸克组成的基本粒子,它们之间通过强相互作用力相互作用。
质子和中子在原子核中相互聚集,通过核力相互作用,维持着原子核的结构。
原子核的质量集中在原子核的小范围内,并且它带有整数的电荷,这使得原子核可以被外部的电场所控制。
3. 原子的谱线原子的谱线是原子的能级结构在光谱上的体现。
原子的能级是电子在原子轨道上具有的稳定能量,不同的能级对应着不同的波长和频率的电磁波谱线。
当电子从高能级跃迁到低能级时,会放出能量,产生发射谱线。
而当原子吸收能量后,电子会从低能级跃迁到高能级,产生吸收谱线。
通过观察原子的谱线,可以了解原子的能级结构和原子的性质。
4. 原子的量子力学原子的性质可以通过量子力学的理论来解释。
量子力学是一种描述微观粒子运动和相互作用的理论,它通过波函数描述了微观粒子的运动状态和性质。
原子内的电子是以波动形式存在的,它们的轨道运动是由波函数描述的。
波函数是满足薛定谔方程的解,并且它们描述了电子的位置、动量、运动轨道等性质。
量子力学的理论可以解释原子的光谱、化学键、原子的稳定性等现象,为我们理解原子的性质和行为提供了重要的理论基础。
总之,原子物理是研究原子内部结构和性质的重要学科,它对于我们理解物质的性质和行为具有重要的意义。
通过了解原子的基本结构、原子核、原子的谱线和原子的量子力学等知识点,我们可以更深入地理解原子的性质和行为,为相关领域的研究和应用提供理论基础。
希望本文的总结对读者有所帮助,也希望大家能够深入学习原子物理,探索更多有关原子的奥秘。
原子物理知识点总结全

原 子 物 理一、卢瑟福的原子模型——核式结构1.1897年,_________发现了电子.他还提出了原子的______________模型.2.物理学家________用___粒子轰击金箔的实验叫__________________。
3.实验结果: 绝大部分α粒子穿过金箔后________;少数α粒子发生了较大的偏转; 极少数的α粒子甚至被____.4.实验的启示:绝大多数α粒子直线穿过,说明原子内部存在很大的空隙; 少数α粒子较大偏转,说明原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷;极个别α粒子反弹,说明个别粒子正对着质量比α粒子大很多的物体运动时,受到该物体很大的斥力作用. 5.原子的核式结构:卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构:在原子中心有一个很小的核,叫________, 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.例1:在α粒子散射实验中,卢瑟福用α粒子轰击金箔,下列四个选项中哪一项属于实验得到的正确结果:A.α粒子穿过金箔时都不改变运动方向B.极少数α粒子穿过金箔时有较大的偏转,有的甚至被反弹C.绝大多数α粒子穿过金箔时有较大的偏转D.α粒子穿过金箔时都有较大的偏转. 例2:根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
如图1-1所示表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景。
图中实线表示α粒子的运动轨迹。
其中一个α粒子在从a 运动到b 、再运动到c 的过程中(α粒子在b 点时距原子核最近),下列判断正确的是( ) A .α粒子的动能先增大后减小 B .α粒子的电势能先增大后减小C .α粒子的加速度先变小后变大D .电场力对α粒子先做正功后做负功 二 玻尔的原子模型 能级1.玻尔提出假说的背景——原子的核式结构学说与经典物理学的矛盾:⑴按经典物理学理论,核外电子绕核运动时,要不断地辐射电磁波,电子能量减小,其轨道半径将不断减小,最终落于原子核上,即核式结构将是不稳定的,而事实上是稳定的.⑵电子绕核运动时辐射出的电磁波的频率应等于电子绕核运动的频率,由于电子轨道半径不断减小,发射出的电磁波的频率应是连续变化的,而事实上,原子辐射的电磁波的频率只是某些特定值。
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↑。
原子物理知识点整理

原子物理知识点整理原子物理是物理学的一个分支领域,研究物质的微观结构和性质,主要围绕原子的组成、结构、能级和相互作用等方面展开。
以下是关于原子物理的一些知识点整理:1.原子的组成:原子由带正电荷的原子核和绕核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子没有电荷。
2.原子的结构:原子核位于原子的中心,电子以不同的轨道围绕原子核运动。
根据量子力学的模型,电子轨道分为不同的能级,分别用主量子数(n)来表示。
3.电子的能级和轨道:电子处于不同的能级时,具有不同的能量。
能级越高,电子的能量越大。
能级分为K、L、M、N…等,分别对应不同的主量子数。
每个能级又包含不同的轨道,每个轨道容纳的电子数量有限。
4.电子的量子态:根据波粒二象性理论,电子不仅具有粒子性质,还具有波动性质。
电子的量子态可以通过波函数来描述,波函数的平方模值表示电子在空间其中一点出现的概率。
5.原子的光谱:当原子受到能量激发时,电子会跃迁到高能级,然后再返回低能级,释放出一定能量的电磁波。
不同元素的原子在跃迁时会释放出特定波长的光,形成特征光谱,可以用来识别元素。
6.玻尔模型:玻尔模型是一个简化的原子模型,基于电子围绕原子核的定态轨道运动。
玻尔模型能够解释氢原子光谱等一些现象,但不能解释更复杂的原子结构。
7.能级跃迁:电子在不同能级之间跃迁时,会吸收或辐射一定能量的光子。
跃迁过程中,电子的能级差越大,光子能量越高,对应的光子波长越短。
8.泡利不相容原理:泡利不相容原理规定了电子在同一原子中占据不同的量子态。
根据该原理,每个电子的量子态必须不同,即每个量子态只能容纳一个电子。
9.电子自旋:电子除了轨道运动外,还存在自旋运动。
电子自旋有两种取向:自旋向上和自旋向下。
根据泡利不相容原理,每个轨道最多容纳两个电子,且这两个电子的自旋必须相反。
10.带电粒子的散射:带电粒子遇到原子核或电子时,会发生散射现象。
散射角度和散射截面可以用来研究原子核或电子的性质和相互作用。
原子物理总结

1、发展历程道尔顿的原子学说,盖·吕萨克定律,阿伏伽德罗定律2、汤姆逊模型汤姆逊(J.J.Thomson)通过阴极射线管中电子荷质比的测量,确定了电子的存在。
汤姆逊(Thomson):原子中带正电荷均匀分布在整个原子空间,电子镶嵌在其中。
Thomson模型的失败:与α粒子散射实验结果不符合。
3、卢瑟福模型卢瑟福(Rutherford)提出了原子的核式模型:原子中心有一个极小的原子核,它集中了全部的正电荷和几乎所有的质量,所有电子都分布在它的周围。
单个电子散射公式:微分散射截面公式:卢瑟福散射公式:原子核大小的估算:Rutherford卢瑟福散射公式在小角度处与实验结果有较大偏离:1、电子所带的电荷对核的电场有屏蔽作用2、小角度散射必定是多次散射的结果。
卢瑟福模型无法解释原子的稳定性,同一性,再生性和分立的线光谱。
4、原子光谱组合法则5、波尔模型玻尔假设:1、定态假设2、角动量量子化假设3、频率条件(类)氢原子的大小:氢原子的第一轨道半径——玻尔半径:量子化的波尔能级:6、弗兰克-赫兹实验夫兰克-赫兹实验的结果表明,原子体系的内部能量是量子化的,原子能级确实存在。
7、De Broglie的物质波:8、波函数他认为波函数体现了发现粒子的概率(几率),波的强度表示粒子出现的概率。
“波函数本身没有直接的物理意义,波函数模的平方代表单位体积中粒子出现的几率。
”单电子原子的波函数:在不同的处发现电子的几率是相同的,几率的角分布对Z轴是对称的。
薛定谔理论和波尔模型的关系9、量子数主量子数n:决定单电子原子的能级轨道角动量及量子数l:磁量子数m:特定方向Z轴可能是由外磁场引起的,即在磁场中原子的能量就不再对m简并。
因此量子数m称作磁量子数。
10、跃迁率与寿命跃迁率(λif):处在某一能级上的原子在单位时间跃迁到另一个能级去的概率平均寿命(τ):初始态原子的数目减少到1/e 所需时间,,11、宇称Ψ的空间对称性(宇称)取决于l是奇数还是偶数轨道角动量量子数的选择定则:Δl = ±112、磁矩轨道磁矩大小波尔磁子μB13、赛曼效应塞曼效应:当光源放在外磁场中,其原子所发出的光谱线发生分裂,原来的一条谱线分裂为多条,且均为偏振光。
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。
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
原子物理总结

各种常量:普朗克常量s J h ⋅⨯=-3410626.6eV nm MeV fm c ⋅=⋅=19719724πεe =MeV fm ⋅44.1 keV MeV c m e 511511.02==keV nm hc ⋅=4.12第一章:卢瑟福模型卢瑟福散射公式a:库伦散射因子Ee Z Z a 02214πε≡b :瞄准距离,又称为碰撞参数,即入射粒子与固定散射体无相互作用情况下的最小直线距离。
2cot2θab =θ=90°时,b a 2=卢瑟福公式:薄箔面积为A ,厚度为t ,环的面积为db b ⋅π2,立体角Ωd 与θd 的关系: θθπd sin 2Ωd =, 粒子打在环上的概率为2sin 16sin 2242θθθππA d a Adbb =⋅2sin 16Ω42θA d a =单位体积内的原子核数为n,体积为At 内共有nAt 个原子核,N 个α粒子打在薄箔上,在d Ω方向上的α粒子数为2sin 16Ω42'θA d a NnAtdN=微分截面2sin 16)(42θθσa c =第二章:玻尔模型爱因斯坦光电效应:电压U (减速势),电量e,电子出射速度 0v ,电子质量m, 入射光子的频率为ν,光射到金属表面时,能量为νh 的光子被电子吸收,一部分为克服金属表面逸出功Φ,一部分成为电子的出射动能, 则有能量关系:Φ-=νh mv 221光谱:氢光谱的波数)121(41~'22n B -=≡λν,,...5,4,3n'=(巴耳末系,可见光) 里伯德方程:)11(1~'22nnR H -=≡λν)()('n T n T -=,n=1,2,3,….;对于每一个n,都有n’=n+1,n+2,n+3,…,这样就可以构成一个谱线系; 光谱项:)(n T 2HnR=,里伯德常量B4=RH n=1, n’=2,3,4,5,…,莱曼系,紫外区;n=2, n’=3,4,5,6,…,巴尔末系,可见光,其中红色αH线为n=2,n’=3这一条; n=3, n’=4,5,6,7,…,帕邢系,红外区;n=4, n’=5,6,7,8,…,布拉开系,红外区; n=5, n’=6,7,8,9,…,普丰德系,红外区。
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。
原子物理前三章总结知识点

原子物理前三章总结知识点第一章:原子结构原子是物质的基本单位,由原子核和围绕核运动的电子构成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷。
电子带负电荷,其质量远小于质子和中子。
根据量子力学的原理,电子围绕原子核运动的轨道是分立的,不同轨道对应不同能级,每个轨道能容纳不同数量的电子。
原子的质量主要来自于原子核,而原子的大小和化学性质则主要由外部的电子决定。
第二章:原子核的特性原子核是原子的中心部分,其质子数和中子数决定了元素的化学性质和同位素的特性。
原子核的直径约为10^-15米,其密度非常大,几乎占据整个原子的质量。
原子核的质子数和中子数决定了原子的质量数,而元素的化学性质主要由其质子数决定。
原子核还具有强相互作用力和弱相互作用力,它们决定了原子核的稳定性和放射性衰变特性。
第三章:基本粒子的性质在原子物理中,我们还需要了解一些基本粒子的性质。
目前已知存在六种夸克,它们是构成质子和中子的基本粒子。
另外,还存在三种带电轻子,它们是电子、μ子和τ子。
此外,还存在四种中微子,它们几乎没有质量和电荷,对弱相互作用起主要作用。
基本粒子的性质对于我们理解物质的基本结构和相互作用有重要意义。
总结以上讨论,原子物理是一门涉及原子和基本粒子结构、性质及相互作用的重要学科。
通过对原子结构、原子核的特性和基本粒子的性质的研究,我们可以更深入地了解物质的本质和相互作用规律。
这对于解决一些基本问题,如能源供给、材料制备和环境保护等具有重要意义。
希望通过学习原子物理的知识,我们能更好地理解自然界的规律,推动科学技术的发展和人类社会的进步。
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。
原子物理知识点

原子物理知识点原子物理是物理学的一个重要分支,它研究原子的结构、性质以及原子内部的相互作用和运动规律。
下面让我们来一起了解一些原子物理的关键知识点。
首先,我们要明白原子的基本结构。
原子由位于中心的原子核和围绕原子核运动的电子组成。
原子核带正电,由质子和中子构成,而电子带负电。
质子的数量决定了原子的元素种类,被称为原子序数。
原子的大小通常以埃(Å)为单位来衡量,其直径约为 10^(-10)米。
相比之下,原子核的直径只有约 10^(-15)米,这意味着原子核只占据了原子极小的一部分空间,但却集中了原子几乎全部的质量。
电子在原子中的运动状态并不是像行星绕太阳那样有确定的轨道,而是处于一种叫做“电子云”的概率分布中。
不同的电子能量状态对应着不同的“能级”。
当原子中的电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出能量,通常以光子的形式发射出来。
这就是原子发光的原理,比如霓虹灯和荧光灯就是利用了这一现象。
而当电子吸收了特定能量的光子时,会从低能级跃迁到高能级。
这种能级跃迁的概念在理解原子的光谱特性时非常重要。
原子光谱是原子物理中的一个重要研究对象。
每种元素都有其独特的光谱线,就像人的指纹一样。
通过分析物质的光谱,我们可以确定其组成成分。
接着,我们来了解一下原子核的相关知识。
原子核中的质子和中子之间存在着强大的核力,它使得原子核保持稳定。
但当原子核中的质子数过多时,原子核就会变得不稳定,可能会发生放射性衰变。
放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ衰变等。
α衰变是原子核放出一个α粒子(由两个质子和两个中子组成);β衰变则分为β⁺衰变(放出一个正电子)和β⁻衰变(放出一个电子);γ衰变是原子核从高能态跃迁到低能态时放出γ光子。
原子核的结合能是指将原子核中的质子和中子完全分开所需要的能量。
结合能越大,原子核就越稳定。
此外,还有一些重要的概念如质能方程 E=mc²。
这个方程表明质量和能量是等价的,可以相互转化。
在原子核反应中,质量的微小变化会释放出巨大的能量,这就是核能的来源。
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。
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Be ,~
RBe
4
2
1 m2
1 n2
2. 原子核运动对里德堡常数的影响
2 2e4
2 2me4
1
RA (40 )2 h3c (40 )2 h3c 1 m
M
R
1 1 m
M
3、 索末菲理论
量子化通则
pdq nh n 1,2,3,
气体分子发出, 谱线分段密集, 形成一个个带。
二、氢原子光谱
巴耳末公式
=B
n
n2 2
4
n 3, 4,5,...
令 % 1 , ṽ 称为波数,巴耳末公式可改写为
%
1
1 B
n2 4 n2
4 B
1 22
1 n2
RH
1 22
1 n2
n 3, 4,5,...
原子物理学
课程总复习
第一章 原子的基本状况
一、了解汤姆逊原子模型
• 1903年英国科学家 汤姆逊提出 “葡萄干 蛋糕”式原子模型或
称为“西瓜”模型。
卢瑟福的粒子散射实验
放射源
放射源为放入一小铅盒中的少量放射性元素钋,用来产生α粒子。 轰击对象金箔为微米级薄片。荧光屏为接受屏,其后有显微镜可观 察到发生的现象。荧光屏和显微镜可以围绕金箔在一圆周上运动,
巴耳末系
氢原子光谱的其他线系
1914年 赖曼发现 赖曼系:
1908年 帕邢发现 帕邢系:
~
RH
1 (12
1 n2
),
n
2,3,
~
RH
1 (32
1 n2
),
n
4,5,
1922年布喇开发现 布喇开系:
~
RH
(
1 42
1 n2
),
n
5,6,
1924年普丰特发现 普丰特系:
玻尔理论的成功之处
(1)应用于氢原子和类氢离子光谱时,理论计 算与实验测量结果符合得很好。 (2)里德堡常数的理论值与实验值符合极好。 若考虑原子核与电子的相对运动之后,可以完全 相同 (3)原子定态假设至今有效。 (4)辐射频率法则是正确的。
玻尔理论三大困难
1、只能计算氢原子和类氢离子的光谱线的频 率,对于多于一个电子的氦原子。理论完全不适 用,且不能计算谱线的强度。
2、角动量量子化条件
p
n
h
2
与现代实验结果不符只是人们的假设,无理
论根据。
3、轨道的概念不正确。
四、玻尔理论的修正和推广
1. 类氢离子及其光谱 类氢离子谱线的波数公式
He ,~
RHe
2
2
1 m2
1 n2 来自Li ,~RLi
32
1 m2
1 n2
角动量的量子化
p
=mvr
n
h
2
轨道的量子化
n 1, 2,3,...
r
40n2h2 4 2mZe2
n 1, 2,3,...
能量的量子化
E (242m0)e2n4Z2h22
n 1, 2,3,...
玻尔的氢原子理论,可陈述为以下三条假设:
1. 定态假设 2. 辐射的频率法则 3. 角动量量子化的假设
从而可以观察到穿过金箔后偏转角度不同的α粒子。
结 果
• 大多数散射角很小,约1/8000散射大
于90°;
• 极个别的散射角等于180°。
三、原子核式结构模型—卢瑟福模型
• 原子序数为Z的原子的中心,有一个带正电荷的核(原 子核),它所带的正电量Ze ,它的体积极小但质量很大, 几乎等于整个原子的质量,正常情况下核外有Z个电 子围绕它运动。
dn sin 4 d
2
1
4 0
2
Nnt
Ze2 Mv2
2
•
对同一放射源(EK同),同一靶体(Z,t同),有
dn d
sin 4
2
C
•
对同一放射源,同一靶材,同一散射角,有
dn d
t
•
不同放射源(
EK不同),同一靶体,同一散射角,有
dn d
p是广义动量, q是广义坐标, 积分号是对一个 周期的积分
电子的椭圆轨道理论
半长轴 半短轴 量子数
a n2 a1 Z
b n n
~
RH
(
1 52
1 n2
),n
6,7,
氢原子光谱的波数可以表示为
%
RH
1 m2
1 n2
m 1, 2,3,...;
对每一个m, n m 1, m 2, m 3,...
T (n)
RH n2
称光谱项。 % T (m) T (n)
是光谱项之差
m=1,n=2、3、4……称赖曼系 m=2,n =3、4、5……称赖曼系 m=3,n=4 、5 、6 ……称帕邢系 m=4,n=5、6、7……称布喇开系 m=5,n=6 、7 、8 ……称普丰特系
氢原子光谱总结:
(1)光谱的线状的。 (2)谱线间有一定的关系,谱线构成一个个的 谱线系,不同的线系也有共同的光谱项。 (3)每一谱线的波数都可以表达为二光谱项之 差。
三、玻尔氢原子理论
经典理论的困难
(1)原子稳定结构的困难。卢瑟福将行星模型用于原子 世界,虽然都受平方反比有心力支配,但电子带-e电荷, 轨道加速运动会向外辐射电磁能,这样电子将会在10-9s时 间内连续缩小,落入核内,正负电荷中和,原子宣告崩溃 (塌缩)。原子的半径按照这种理论应该为10-15米,而不是 10-10米。 但现实世界原子是稳定的。 (2)原子线状光谱的困难。按照经典电动力学,原子所 发出来的光的频率等于原子中电子运动的频率。那么如果 电子轨道连续缩小,其运动的频率就会连续增大,那么所 发光的频率就是连续变化的,原子的光谱应该是连续光谱。 但实验发现原子光谱的谱线是分隔的。
v4
C
• 对同一放射源;同一散射角,同一Nt值,不同靶材(Z不同), 有 dn Z 2
d
六、卢瑟福模型的困难
1、原子稳定性问题 2、原子线状光谱问题
第二章 原子的能级和辐射
一、了解光谱类别
连续光谱
线状光谱
带状光谱
炽热的固体或液 体发出,具 有 各种波长成分。
气态原子发出, 只有某些波长, 光谱由一条条 清晰明亮的线 组成。
四、 库仑散射公式的应用
b
1
4
0
2Ze 2 Mv 2
ctg
2
原子核半径的估算
rm
1
4 0
2Ze2 Mv 2
(1
1)
sin( / 2)
五、卢瑟福散射公式及实验验证
卢瑟福的散射公式
d
1
40
2
Ze2 Mv2
2
d
sin4
2
卢瑟福散射公式的实验验证