高中物理原子与原子核知识点总结
高中物理必背知识点原子和原子核公式
高中物理必背知识点原子和原子核公式原子和原子核公式总结1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁}4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子), {A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}5.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。
射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。
注:(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。
考生只要在全面复习的基础上,抓住重点、难点、易错点,各个击破,夯实基础,规范答题,一定会稳中求进,取得优异的成绩。
为大家整理了高中物理必背知识点:原子和原子核公式。
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。
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高中物理原子与原子核知识点总结【说明】氢原子跃迁①轨道量子化rn=n2r1(n=1,2.3…)r1=0.53×10-10m能量量子化:E1=-13.6eV②En,Ep,r,nEk,v吸收光子时增大减小放出光子时减小增大③氢原子跃迁时应明确:一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁,吸收光子一般光子某一频率光子一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光子可见光子一系列频率光子④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量,要么不吸收光子1光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,该光子可被吸收。
(即:光子和原于作用而使原子电离)2光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。
(受跃迁条件限:只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况)。
⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量(实物粒子作用而使原子激发)。
因此,能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收,从而使氢原子跃迁。
E51=13.06E41=12.75E31=12.09E21=10.2;(有规律可依)E52=2.86E42=2.55E32=1.89;E53=0.97E43=0.66;E54=0.31⑶玻尔理论的局限性。
由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。
但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。
氢原子在n能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=-2EK,E=EK+EP=-EK。
(类似于卫星模型)由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的2倍,故总能量(负值)降低。
量子数1.天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。
核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究):2.各种放射线的性质比较种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性α射线氦核4+代。
高中原子物理知识点归纳
高中原子物理知识点归纳
1.原子结构
-原子是由带正电的原子核和围绕核运动的电子组成的。
-原子核由质子和中子构成,质子带有正电荷,中子则是中性的。
-电子分布在不同的能级上,每个能级对应一定的能量。
-能级结构可以用波尔模型或者量子力学的薛定谔方程来描述,能级之间的跃迁伴随着能量的变化,这对应着原子光谱的现象。
-核内的质子和中子可以通过核反应(如裂变、聚变)释放或吸收能量。
2.原子核的特性
-原子核的质量远大于电子,集中在原子的中心部位。
-原子核大小与原子整体相比很小,但密度极高。
-卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型,即大部分空间是空的,电子在核外空间运动。
3.原子序数与核电荷数
-原子序数等于原子核内质子的数量,决定了元素的化学性质。
-原子的核电荷数等于质子数,也等于核外电子总数(在中性原子中)。
4.放射性衰变
-放射性元素自发发生核转变,释放出α粒子、β粒子(电子或正电子)或γ射线等形式的能量。
-放射性衰变遵循一定的半衰期规律。
5.核能与核反应
-核能来源于核子重组过程中释放的能量,如核裂变(如铀-235的链式反应)和核聚变(如氢弹中的氘氚反应)。
6.量子数与电子排布
-电子在原子轨道中的排布遵循泡利不相容原理、洪特规则等,形成了元素周期表中的电子构型。
7.原子光谱
-当电子在不同能级之间跃迁时,会发射或吸收特定波长的光,形成原子的发射光谱和吸收光谱。
高中物理原子与原子核知识点总结
高中物理原子与原子核知识点总结必修三原子、原子核这一章虽然不是重点;但是高考选择题也会涉及到;其实只要记住模型和方程式;就不会在做题上出错;下面的一些总结希望对大家有所帮助.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说;玻尔把量子说引入到核式结构模型之中;建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的;发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程..整个知识体系;可归结为:两模型原子的核式结构模型、波尔原子模型;六子电子、质子、中子、正电子、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条守恒定律电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒贯串全章..1.汤姆生模型枣糕模型汤姆生发现电子;使人们认识到原子有复杂结构..从而打开原子的大门.2.卢瑟福的核式结构模型行星式模型卢瑟福α粒子散射实验装置;现象;从而总结出核式结构学说α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔;实验现象:结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进;但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上..卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核;叫原子核;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运动..由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m..而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾:①原子是否稳定;②其发出的光谱是否连续3.玻尔模型引入量子理论;量子化就是不连续性;整数n叫量子数玻尔补充三条假设⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态称为定态;电子虽然绕核运转;但不会向外辐射能量..本假设是针对原子稳定性提出的⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态;要辐射或吸收一定频率的光子其能量由两定态的能量差决定本假设针对线状谱提出辐射吸收光子的能量为hf=E初-E末氢原子跃迁的光谱线问题一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ..大量处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式⑶能量和轨道量子化----定态不连续;能量和轨道也不连续;即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分布也是不连续的针对原子核式模型提出;是能级假设的补充氢原子的激发态和基态的能量最小与核外电子轨道半径间的关系是:说明氢原子跃迁① 轨道量子化r n=n2r1n=1;2.3…r1=0.53×10-10m=-13.6eV能量量子化:E1②③氢原子跃迁时应明确:一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁;吸收光子一般光子某一频率光子一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光子可见光子一系列频率光子④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量;要么不吸收光子1光子能量大于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时;该光子可被吸收..即:光子和原于作用而使原子电离2光子能量小于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时;则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收..受跃迁条件限:只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况..⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量实物粒子作用而使原子激发..因此;能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收;从而使氢原子跃迁..E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2;有规律可依E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66; E54=0.31⑶玻尔理论的局限性..由于引进了量子理论轨道量子化和能量量子化;玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律..但由于它保留了过多的经典物理理论牛顿第二定律、向心力、库仑力等;所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难..氢原子在n能级的动能、势能;总能量的关系是:EP=-2EK;E=EK+EP=-EK..类似于卫星模型由高能级到低能级时;动能增加;势能降低;且势能的降低量是动能增加量的2倍;故总能量负值降低..量子数1.天然放射现象的发现;使人们认识到原子核也有复杂结构..核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变用电磁场研究:2.各种放射线的性质比较三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较:四种核反应类型衰变;人工核转变;重核裂变;轻核骤变⑴衰变:α衰变:实质:核内α衰变形成外切同方向旋;β衰变:实质:核内的中子转变成了质子和中子β衰变形成内切相反方向旋;且大圆为α、β粒子径迹..+β衰变:核内γ衰变:原子核处于较高能级;辐射光子后跃迁到低能级..⑵人工转变:发现质子的核反应卢瑟福用α粒子轰击氮核;并预言中子的存在发现中子的核反应查德威克钋产生的α射线轰击铍人工制造放射性同位素正电子的发现约里奥居里和伊丽芙居里夫妇α粒子轰击铝箔⑶重核的裂变:在一定条件下超过临界体积;裂变反应会连续不断地进行下去;这就是链式反应..⑷轻核的聚变:需要几百万度高温;所以又叫热核反应所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒..注意:质量并不守恒..核能计算方法有三:①由△m单位为“kg”计算;②由△E=931.5△m△m 单位为“u”计算;③借助动量守恒和能量守恒计算..2.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期..对大量原子核的统计规律计算式为: N表示核的个数 ;此式也可以演变成或 ;式中m表示放射性物质的质量;n 表示单位时间内放出的射线粒子数..以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量..半衰期由核内部本身的因素决定;与物理和化学状态无关、同位素等重要概念放射性标志3.放射性同位素的应用⑴利用其射线:α射线电离性强;用于使空气电离;将静电泄出;从而消除有害静电..γ射线贯穿性强;可用于金属探伤;也可用于治疗恶性肿瘤..各种射线均可使DNA发生突变;可用于生物工程;基因工程..⑵作为示踪原子..用于研究农作物化肥需求情况;诊断甲状腺疾病的类型;研究生物大分子结构及其功能..⑶进行考古研究..利用放射性同位素碳14;判定出土木质文物的产生年代..一般都使用人工制造的放射性同位素种类齐全;各种元素都有人工制造的放射性同位..半衰期短;废料容易处理..可制成各种形状;强度容易控制..高考对本章的考查:以α粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论;各种核变化和与之相关的核反应方程、核能计算等..在核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒;在微观世界中动量守恒定律同样适用..。
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。
高中物理原子核知识点高中物理原子核必背知识点
高中物理原子核知识点高中物理原子核必背知识点高中物理原子核知识点高中物理原子核知识点高中物理原子核知识点一:原子核的组成1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。
2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子,即中子。
查德威克经过研究,证明:用天α射线轰击铍时,会产生一种看不见的贯穿能力很强(10-20厘米的铅板)的不带电粒子,用其轰击石蜡时,竟能从石蜡中打出质子,此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。
3、质子和中子统称核子,原子核的电荷数等于其质子数,原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。
具有相同质子数的原子属于同一种元素;具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。
高中物理原子核知识点二:放射性元素的衰变1、天然放射现象(1)人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律,是从天然放射现象开始的。
(2)1896年贝克勒耳发现放射性,在他的建议下,玛丽·居里和皮埃尔· 居里经过研究发现了新元素钋和镭。
(3)用磁场来研究放射线的性质(图见3-5第74页):①α射线带正电,偏转较小,α粒子就是氦原子核,贯穿本领很小,电离作用很强,使底片感光作用很强;②β射线带负电,偏转较大,是高速电子流,贯穿本领很强(几毫米的铝板),电离作用较弱;③γ射线中电中性的,无偏转,是波长极短的电磁波,贯穿本领最强(几厘米的铅板),电离作用很小。
2、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。
在衰变中电荷数和质量数都是守恒的(注意:质量并不守恒。
)。
γ射线是伴随α射线或β射线产生的,没有单独的γ衰变(γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。
)。
2、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。
放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定,与原子所处的物理状态或化学状态无关,它是对大量原子的统计规律。
N= ,m= 。
高中物理原子核知识点三:放射性的应用与防护1、放射性同位素的应用:a、利用它的射线(贯穿本领、电离作用、物理和化学效应);b、做示踪原子。
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。
物理原子基础知识点总结
物理原子基础知识点总结一、原子结构1. 原子的概念原子是物质的最小单位,具有原子核和绕核运动的电子。
原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
原子核占据原子体积很小,质子和中子的质量和核电荷数相差不大。
2. 原子结构的发现19世纪末20世纪初,科学家们通过实验发现了原子结构的主要组成部分,包括:(1)卢瑟福的α射线散射实验:卢瑟福用α射线轰击薄金属箔,发现部分α粒子被散射,认为原子结构中存在一个带正电的核,并提出了著名的原子核模型。
(2)汤姆逊的电子云模型:汤姆逊通过阴极射线管实验,发现电子是原子的基本组成部分,并提出了电子云模型,认为电子绕核运动。
(3)玻尔的量子化理论:玻尔根据爱因斯坦的光量子理论,提出原子的能级结构,构建了玻尔模型,解释了氢原子光谱的规律。
3. 原子结构的基本特征根据现代原子理论,原子结构具有以下基本特征:(1)原子核:原子核由质子和中子组成,质子的质量是中子的约2倍,电子的质量很小,约为质子质量的1/1836。
(2)电子云:电子绕核运动,在一定区域内形成电子云,电子云分布不均匀,密度最大的区域是电子轨道。
(3)原子序数:原子核中质子的个数称为原子序数,决定了元素的化学性质和位置。
4. 元素周期表元素周期表是根据元素的原子序数和元素性质排列的表格。
元素周期表中的元素按照原子序数递增的顺序排列,每个元素的化学性质与他们所在的行和列有关。
元素周期表的排列规律可以反映出原子结构的特点,如周期性性质、原子结构的规律性等。
二、原子性质1. 原子的质量原子的质量主要来自于原子核和电子,其中电子的质量远小于原子核。
原子的质量单位是原子质量单位(amu),1amu约等于质子的质量,即1.66×10^-27kg。
2. 原子的电荷原子核带正电,由质子组成,质子电荷数为正。
而电子带负电,电子的电荷数与质子相等,为负电。
3. 原子的稳定性原子的稳定性与其核子的数目有关,一般来说,原子核中质子和中子的比例对于原子的稳定非常重要。
高中物理:原子结构与原子核知识点精编汇总!
高中物理:原子结构与原子核知识点精编汇总!考试要点基本概念一、原子模型1、J·J汤姆生模型(枣糕模型):1897年发现电子,认识到原子有复杂结构。
2、卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,结果:绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核。
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运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。
3、玻尔模型(引入量子理论)(1)玻尔的三条假设(量子化)①轨道量子化:原子只能处于不连续的可能轨道中,即原子的可能轨道是不连续的②能量量子化:一个轨道对应一个能级,轨道不连续,所以能量值也是不连续的,这些不连续的能量值叫做能级。
在这些能量状态是稳定的,并不向外界辐射能量,叫定态③原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。
原子由高能级向低能级跃迁时,放出光子,在吸收一个光子或通过其他途径获得能量时,则由低能级向高能级跃迁。
原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量(量子化就是不连续性,n叫量子数。
)(2)从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞。
用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量。
原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
(如在基态,可以吸收E ≥13、6eV的任何光子,所吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。
(3)玻尔理论的局限性。
由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。
但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。
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。
高中物理【原子结构和原子核】知识点、规律总结
两类核衰变在磁场中的径迹 [素养必备]
静止核在磁场中自发衰变,其轨迹为两相切圆,α 衰变时两圆外切,β 衰变时两圆 内切,根据动量守恒 m1v1=m2v2 和 r=mqBv知,半径小的为新核,半径大的为 α 粒子或 β 粒子,其特点对比如下表:
α 衰变
AZX→AZ--24Y+42He
β 衰变
AZX→Z+A1Y+0-1e
特征
3.氢原子光谱的实验规律:巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式1λ= R212-n12(n=3,4,5,…,R 是里德伯常量,R=1.10×107 m-1).
4.光谱分析:利用每种原子都有自己的_特__征__谱__线___可以用来鉴别物质和确定物质 的组成成分,且灵敏度很高.在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义.
(2)原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子全部的_正__电__荷___和几乎 全部__质__量__都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.
二、氢原子光谱 1.光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的波长(频率)和强 度分布的记录,即光谱. 2.光谱分类
连续
吸收
师生互动
1.α 衰变、β 衰变的比较
衰变类型
α 衰变
β 衰变
衰变方程
AZX→AZ--24Y+42He
AZX→Z+A1Y+-01e
2 个质子和 2 个中子结合成一个整体射 1 个中子转化为 1 个质子和 1 个电子
衰变实质 出
衰变规律
211H+210n→42Βιβλιοθήκη e10n→11H+-01e
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
五、核力和核能 1.核力 原子核内部,_核__子__间___所特有的相互作用力. 2.核能 (1)核子在结合成原子核时出现质量亏损 Δm,其对应的能量 ΔE=__Δ__m_c_2___. (2)原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量增加 Δm,吸收的能量为 ΔE =__Δ_m__c_2___.
高中物理原子结构和原子核
高中物理原子结构和原子核原子结构和原子核是高中物理中一个非常重要的内容。
在这篇文章中,我们将从基本概念开始,逐步展开对原子结构和原子核的讲解。
一、原子结构原子结构是指原子的内部构造。
早在古希腊时期,人们就意识到物质是由非常小的粒子构成的,而这些粒子就是原子。
但直到19世纪末,科学家们才通过实验证据确信原子是物质的基本单位。
1.原子的基本构成原子是由三种基本粒子组成的:质子、中子和电子。
质子和中子位于原子的核心,被称为原子核,而电子则绕着原子核旋转。
质子和中子的质量相近,质量大约为1.67x10^-27千克,而电子的质量则非常小,大约为9.11x10^-31千克。
原子核的半径约为0.1纳米,而电子的轨道半径约为0.1埃。
2.原子的电荷质子带有正电荷,记为+e,其中e为元电荷的基本单位。
电子带有负电荷,记为-e。
中子没有电荷,是中性粒子。
原子总的电荷是零,因为质子和电子数量相等。
3.原子的元素特性每种元素的原子的质子数是固定不变的,被称为原子序数或核电荷数。
根据元素的原子序数从小到大排列,可以得到元素周期表。
电子的数量和排布方式则决定了元素的化学性质。
二、原子核原子核是原子的核心部分,由质子和中子组成。
原子核的直径约为10^-15米,相比整个原子的尺寸非常小。
但是原子核却凝聚着原子99.95%的质量。
1.质子质子带有正电荷,质量较大。
质子数决定了原子的元素特性,因为不同元素的质子数是不同的。
质子数可以通过查看元素周期表获得。
2.中子中子没有电荷,是中性粒子。
中子的质量和质子相近。
中子数可以通过减去原子的质子数来得到。
3.原子的核外电子原子的核外电子按能级分布在轨道上。
能级较低的电子离原子核较近,能级较高的电子离原子核较远。
根据一套量子数规则,电子的能级和轨道数量是有限的。
电子的排布方式决定了元素化学性质的差别。
三、原子结构的实验验证原子结构的理论模型得到广泛接受,主要是基于一系列实验证据得出的。
1.序列反应一些放射性原子的衰变过程表明有一种带正电的粒子存在于原子核中。
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。
高中物理知识点总结原子和原子核
高中物理知识点总结原子和原子核原子和原子核1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁}4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子), {A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}5.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。
射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。
注:(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册 P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。
考生们只要加油努力,就一定会有一片蓝天在等着大家。
以上就是的编辑为大家准备的高中物理知识点总结:原子和原子核。
原子的结构知识点总结
原子的结构知识点总结1.原子的概念:原子是构成物质的最小粒子,由带正电荷的质子、带负电荷的电子和电中性的中子组成。
原子的直径约为0.1纳米。
2. 原子核:原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
质子的质量是中子的约2倍,且都是质子质量单位(amu)的单位。
原子核的直径约为10^-5纳米,直径与整个原子的直径比例为1:10,000。
3.电子云:电子云是电子在原子周围的空间分布,描述了电子的可能位置。
根据量子力学理论,电子云存在各种能量级别的轨道,电子不能在轨道之间连续移动,只能跃迁到具有合适能量的轨道上。
4.轨道:轨道是描述电子在原子中可能找到的位置的功能。
主量子数决定能量级别和轨道大小,主量子数n的平方是一个轨道所能容纳电子的最大数目。
每个轨道可以容纳不超过2个电子。
5.能级分布:在原子中,能级依次增加。
第一能级最低,以此类推。
能级间的差异是电子能量的差异。
电子填充能级时尽量填充低能级。
6.电子排布:按构建原子的原子序数排布,如H(氢)有1个电子,He(氦)有2个电子,Li(锂)有3个电子等。
按能级填充原子中的电子。
7.原子核结构:原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子无电荷。
原子核的质量和电荷都集中在非常小的范围内。
8.原子量和原子序数:原子量是一个原子中质子和中子的总数。
原子序数是一个原子中质子数(也是电子数)的数目。
原子序数决定了元素的化学性质。
9.同位素:同位素是原子序数相同但质量数不同的原子,它们具有相同的化学特性。
10.质子数与电子数:一个元素的原子质子数与电子数相同,因为一个原子是电中性的。
11.电子的能级跃迁:电子可以从一个能级跃迁到另一个能级,吸收或释放能量,导致光的发射或吸收。
这解释了原子光谱和电子能级。
12.元素周期表:元素周期表按照原子序数(即质子数)的增加顺序排列。
元素周期表显示不仅每个元素的质子数,而且还显示了元素的原子量、符号和名称。
13.原子的量子力学模型:量子力学模型通过描述原子内部发生的量子力学过程,提供了对原子结构的更深入的理解。
核物理的知识点总结
核物理的知识点总结一、基本概念1.1 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的,质子带正电荷,中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
在原子核中,核子之间通过强相互作用相互结合,形成一个稳定的结构。
1.2 原子核的大小原子核的大小一般用费米(1fm=10^-15m)作为长度单位来度量。
在原子核内部,核子之间的距离约为1-3fm。
原子核的大小和质量与其所含的质子数和中子数有关,通常原子核的大小与其质量成正相关。
1.3 原子核的稳定性原子核的稳定性受到核子的数量与质量比例的影响。
一个稳定的原子核应该具备适当的质子数和中子数,质子数和中子数的比例也会影响原子核的稳定性。
在一定范围内,原子核的稳定性随着质子数和中子数的增加而增加,但是当质子数或中子数过大时,原子核就会变得不稳定。
1.4 放射性放射性是原子核放射出α、β、γ射线的现象。
放射性同位素是指放射性核素,它们的原子核不稳定,会通过放射性衰变来释放能量并转变成稳定的核素。
放射性衰变是原子核的一种自发性变化过程,包括α衰变、β衰变、γ衰变等。
1.5 强相互作用原子核中的核子之间存在着一种非常强大的相互作用力,称为强相互作用。
强相互作用是导致核子结合成原子核的主要力量,它的作用范围非常短,仅限于原子核内部,但是它的力量非常大,可以克服核子之间的静电斥力,使得核子结合成原子核。
1.6 核力和库伦力原子核中的核子之间存在两种相互作用力,一种是核力,一种是库伦力。
核力是介于核子之间的吸引力,是强相互作用的结果,核力的作用范围仅限于原子核的范围内。
库伦力是由于质子之间的静电斥力而产生的排斥力,它的作用范围是无穷远,是保持原子核稳定的力量之一。
二、核反应2.1 核反应的基本概念核反应是指原子核之间的相互作用过程,可以通过核反应来实现原子核的变化。
核反应可以是通过核裂变或核聚变来实现的。
核裂变是指重核裂变成轻核的过程,同时释放出大量能量。
核聚变是指轻核聚变成重核的过程,也会释放出大量能量,是太阳等恒星能量的来源之一。
原子核物理知识点归纳
原子核物理重点知识点第一章 原子核的基本性质1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。
(P2)核素:核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。
(P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。
(P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。
(P83)同质异能素:原子核的激发态寿命相当短暂,但一些激发态寿命较长,一般把寿命长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。
(P75)镜像核:质量数、核自旋、宇称均相等,而质子数和中子数互为相反的两个核。
2、影响原子核稳定性的因素有哪些。
(P3~5)核内质子数和中子数之间的比例;质子数和中子数的奇偶性。
3、关于原子核半径的计算及单核子体积。
(P6)R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm 电荷半径:R =(1.20±0.30)A 1/3 fm 核力半径:R =(1.40±0.10)A 1/3 fm 通常 核力半径>电荷半径单核子体积:A r R V 3033434ππ==4、核力的特点。
(P14)1.核力是短程强相互作用力;2.核力与核子电荷数无关;3.核力具有饱和性;4.核力在极短程内具有排斥芯;5.核力还与自旋有关。
5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。
(P8)结合能:),()1,0()()1,1(),(),(2A Z Z Z A Z c A Z m A ZB ∆-∆-+∆=∆= 表明核子结合成原子核时会释放的能量。
比结合能(平均结合能):A A Z B A Z /),(),(=ε原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功,或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。
6、关于库仑势垒的理解和计算。
(P17)1.r>R ,核力为0,仅库仑斥力,入射粒子对于靶核势能V (r ),r →∞,V (r ) →0,粒子靠近靶核,r →R ,V (r )上升,靠近靶核边缘V (r )max ,势能曲线呈双曲线形,在靶核外围隆起,称为库仑势垒。
高三原子核知识点总结
高三原子核知识点总结一、原子核的发现1. 放射性现象和α、β、γ射线的发现放射性现象是指某些原子核不稳定,会自发地放射出射线,这种现象称为放射性现象。
在1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了一种能够穿透物体的射线,并将之称为“X射线”。
不久之后,德国科学家罗登金发现了放射性元素钋和镭,在其周围发出的射线也被称为“钋射线”和“镭射线”。
而研究射线的鲍登、居里夫妇,发现了射线与物质反应的不同现象:α射线的穿透能力最小,β射线次之,而γ射线的穿透能力最强。
这三种射线,最终被分别称为α射线、β射线和γ射线。
2. 原子结构与原子核的发现经过一系列的实验证实,鲍登、居里夫妇认为射线是由原子中被激发的一个非常小的实体所产生的。
随后,英国物理学家汤姆逊发现了电子,认为原子的结构应该是由以正电荷为核心的原子核和以电子为外层环绕的结构。
1911年,英国科学家卢瑟福做出了著名的原子核模型,提出了原子由空间较大的电子云和集中在中心的原子核两部分组成。
随后,他们经过探测, 发现有些放射性材料放射出的粒子花样异常,以为是放射性元素放射出来的α射线打在氧(O)和氮(N)原子上,把它打成氮原子的连在一起,推出α原子核的大小是原子核的十万倍,重量上是原子的大约四倍。
这随即被公认为原子核的发现和原子的真实结构。
,原子核的发现是原子结构研究中重要的一步。
二、原子核的组成原子核是由质子和中子组成的。
其中,质子是负电荷,其电荷量等于电子的正电荷,质子的质量等于电子的1836倍;中子是中性粒子,不带电荷,质量几乎等于质子。
原子核中质子的数目称为核电荷数,原子核中质子和中子的总数称为质子数。
三、原子核的尺度原子核尺度极小,约为10^-15米,与原子外层电子的尺度相比,小了近万倍。
四、原子核的性质1. 原子核的质量数原子核的质量数表示原子核中质子和中子的总数,用符号A表示。
例如,氢原子的质量数为1(质子数是1,中子数是0),氦原子的质量数为4(质子数是2,中子数是2)。
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高中物理原子与原子核知识点总结(必修三) 载自:搜高考网.soogk.
原子、原子核这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对大家有所帮助.
卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。
整个知识体系,可归结为:两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型);六子(电子、质子、中子、正电子、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(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。
1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子,使人们认识到原子有复杂结构。
从而打开原子的大门.
2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说
α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,实验现象:结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,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运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。
而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾:①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续
3.玻尔模型(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数n叫量子数)玻尔补充三条假设
⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。
(本假设是针对原子稳定性提出的)
⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) ( ) 辐射(吸收)光子的能量为hf=E初-E末
氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ]。
[ (大量)处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式]
⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即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分布也是不连续的)
(针对原子核式模型提出,是能级假设的补充)
氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:【说明】氢原子跃迁
① 轨道量子化r n=n2r1(n=1,2.3…)r1=0.53×10-10m
能量量子化:E1=-13.6eV
②
③氢原子跃迁时应明确:
一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁,吸收光
子一般光子某一频率光子
一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光
子可见光子一系列频率光子
④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量,要么不吸收光子
1光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,该光子可被吸收。
(即:光子和原于作用而使原子电离)
2光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。
(受跃迁条件限:只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况)。
⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量(实物粒子作用而使原子激发)。
因此,能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收,从而使氢原子跃迁。
E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2; (有规律可依)
E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66;E54=
0.31
⑶玻尔理论的局限性。
由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。
但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。
氢原子在n能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=-2EK,E=EK+EP=-EK。
(类似于卫星模型)
由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的2倍,故总能量(负值)降低。
量子数
1.天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。
核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究):
2.各种放射线的性质比较
三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较:
四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)
⑴衰变:α衰变: (实质:核内 )α衰变形成外切(同方向旋),
β衰变: (实质:核内的中子转变成了质子和中子)β衰变形成内切(相反方向旋),且大圆为α、β粒子径迹。
+β衰变:(核内)
γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。
⑵人工转变:
(发现质子的核反应)(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在
(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的α射线轰击铍
(人工制造放射性同位素)
正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔
⑶重核的裂变:
在一定条件下(超过临界体积),裂变反应会连续不断地进行下去,这就是链式反应。
⑷轻核的聚变:(需要几百万度高温,所以又叫热核反应)
所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒。
(注意:质量并不守恒。
)
核能计算方法有三:①由(△m单位为“kg”)计算;
②由△E=931.5△m(△m 单位为“u”)计算;③借助动量守恒和能量守恒计算。
2.半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
(对大量原子核的统计规律)
计算式为: N表示核的个数,此式也可以演变成或,式中m表示放射性物质的质量,n 表示单位时间内放出的射线粒子数。
以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
半衰期(由核内部本身的因素决定,与物理和化学状态无关)、同位素等重要概念放射性标志
3.放射性同位素的应用
⑴利用其射线:α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。
γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。
各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程,基因工程。
⑵作为示踪原子。
用于研究农作物化肥需求情况,诊断甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能。
⑶进行考古研究。
利用放射性同位素碳14,判定出土木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全,各种元素都有人工制造的放射性同位。
半衰期短,废料容易处理。
可制成各种形状,强度容易控制)。
高考对本章的考查:以α粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论,各种核变化和与之相关的核反应方程、核能计算等。
在核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒,在微观世界中动量守恒定律同样适用。