大学原子物理学知识点总结
大学原子物理知识点整理(二)2024
大学原子物理知识点整理(二)引言概述:原子物理是研究原子和原子核结构以及它们之间的相互作用的领域。
在大学物理学课程中,学生将学习有关原子物理的基本知识和概念。
本文将整理大学原子物理的知识点,帮助读者加深对这一领域的理解。
正文:一、原子的基本结构1. 原子的组成: 电子、质子和中子2. 布尔模型与量子力学模型的对比3. 原子的核外能级和核内能级4. 电子的波粒二象性和不确定性原理5. 原子的量子态和波函数描述二、能级和谱线1. 原子的能级和跃迁1.1 电子的能级和能级图1.2 能级跃迁的条件与选择定则2. 谱线的产生机制2.1 吸收谱线和发射谱线2.2 碰撞激发和辐射激发3. 原子的光谱和谱线的分类3.1 连续光谱、线状光谱和带状光谱3.2 原子谱、分子谱和固体谱4. 原子光谱的应用4.1 能级分析和元素识别4.2 光谱学在天文学和化学中的应用三、放射性和核衰变1. 放射性的定义和特性2. 放射性衰变的方式2.1 α衰变、β衰变和γ衰变2.2 波尔模型下的放射性衰变2.3 放射性衰变的速率和半衰期3. 放射性排放和辐射剂量3.1 放射性元素的排放方式3.2 辐射剂量和辐射安全4. 应用于医学和工业的放射性同位素 4.1 放射性同位素的检测和成像4.2 放射性同位素的治疗和工业应用四、原子核结构和核反应1. 原子核的组成和性质1.1 原子核的质量和电荷1.2 原子核的尺寸和稳定性2. 核反应和核能的产生2.1 反应堆和核武器的原理2.2 核聚变和核裂变的区别3. 核反应的速率和截面3.1 核反应截面的定义和测定3.2 反应速率方程和反应速率常数4. 放射性同位素的衰变4.1 α衰变、β衰变和γ衰变4.2 放射性同位素的半衰期和活度五、原子物理的前沿研究1. 量子力学和粒子物理学的交叉研究2. 原子和分子的控制和操控3. 高能粒子对物质的作用和产生的效应4. 新型材料和器件的研究和开发5. 双原子分子的电子结构和光谱研究总结:本文梳理了大学原子物理的知识点,包括原子的基本结构、能级和谱线、放射性和核衰变、原子核结构和核反应以及原子物理的前沿研究。
原子物理第一章知识点总结
角动量守恒:
角动量守恒:
由能量守恒和角动量守恒的表达式消`:
利用库仑公式:
代入整理得:
α粒子距原子核越近
α粒子所能达到的最小距离
两个相斥的粒子碰撞时能靠近的最小距离
可以由此估计原子核大小的数量级:
原子半径数量级为 米,原子核半径数量级为 米,相差4-5个数量级,面积相差8-10个数量级,体积相差12-15个数量级。若把原子放大到足球场地那么大,则原子核相当于场地中心的一个黄豆粒。可见原子中是非常空旷的。
2.实验结果:
绝大部分α粒子进入金箔后直穿而过(θ=0)或基本直穿而过(θ很小,约在2-3度之间);
有少数α粒子穿过金属箔时,运动轨迹发生了较大角度的偏转(45o );
个别的α粒子,其散射角>90o,有的竟沿原路完全反弹回来,θ180o。
2.汤姆逊模型的困难
近似1:α粒子散射受电子的影响忽略不计
近似2只受库仑力的作用。
2、粒子散射实验为人类开辟了一条研究微观粒子结构的新途径,以散射为手段来探测,获得微观粒子内部信息的方法,为近代物理实验奠定了基础,对近代物理有着巨大的影响。
3、粒子散射实验还为材料分析提供了一种手段。
α粒子散射理论中的几个近似:
1.薄膜中的原子核前后不互相覆盖。
2.只发生一次散射。
3.核外电子的作用可以忽略。
0.019
0.19
1.7
16.9
112
172.3
由此可以看出,要得到大角散射,正电荷必须集中在很小的范围内,α粒子必须在离正电荷很近处通过。
2.卢瑟福散射公式
通过b~b-db之间的圆环形面积的α粒子,必定散射到θ~θ+dθ之间的空心圆锥体中。
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↑。
原子物理知识点总结
第17章 光电效应 波粒二象性一.能量子(1)定义:普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即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.(2)能量子的大小:ε=h ν,其中ν是电磁波的频率,h 称为普朗克常量.h =6.63×10-34 J ·s. 二、光电效应 1.光电效应现象光电效应:在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子. 2.光电效应实验规律(1)每种金属都有一个极限频率.(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大. (3)光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的. (4)光电流的强度与入射光的强度成正比. 3.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=h ν,其中h 是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J ·s. (2)光电效应方程:E k =h ν-W 0.其中h ν为入射光的能量,E k 为光电子的最大初动能,W 0是金属的逸出功. 4.遏止电压与截止频率(1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压U c .(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.5.由E k -ν图象(如图)可以得到的信息 (1)极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc .(2)逸出功:图线与E k 轴交点的纵坐标的绝对值E =W 0. (3)普朗克常量:图线的斜率k =h . 6.用光电管研究光电效应(两条线索 ①通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大. ②通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大. 三、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性. (2)光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性.(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.2.光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变的现象。
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。
原子物理学知识要点总结
一.氢原子光谱的线系
巴尔末线系:
v
1
4 B
1 22
1 n2
RH
1 22
1 n2
n 3, 4, 5,
RH 1.0967758107 m1 氢原子的Rydberg常数
(远紫外)赖曼系:
v
RH
1 12
1 n2
n 2,3, 4
(红外三个线系)
例: 3 2 P3/ 2 表示: n 3, 1, j 3/ 2 的原子态,多重度: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 1 j 0, 1
2、碱金属光谱的解释
主线系
2P1/2 2P3/2
l0
碱金属原子态符号: n 2s1Lj
n : 价电子的主量子数
L : 价电子的轨道角动量,用大写 S, P, D, F,G... 表
示 0,1,2,3,4...
j :电子的总角动量。
2s 1: 自旋多重度,表示原子态的多重数。对碱原子 2s 1 2
S 态虽然是单层(重)能级,仍表示为:2S
5 4 10000
3 20000
p =1
5 4
3
2 30000
d =2
5 4 3
f
=3
5 4
柏 格 曼 系
40000 2
厘米-1
锂原子能级图
H 7 56 4 3
2
锂的四个线系
主 线 系: 第二辅线系: 第一辅线系: 柏格曼系:
原子物理学期末总复习
能级跃迁选择定则:
即 li 奇数 l’ i 偶数
对L S耦合:S 0; L 0,1; J 0,1( J 0 J ' 0除外) J 0,1( J 0 J ' 0除外) 对j j耦合:j 0,1;
跃迁还需满足初末态宇 称相反,
11. 碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生 : [ D] (A)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。
12.在(1)α粒子散射实验,(2)弗兰克-赫兹实验, (3)史特恩-盖拉实验,(4)反常塞曼效应中, 证实电子存在自旋的有:[ B ] (A)(1),(2); (B)(3),(4); (C)(2),(4); (D)(1),(3).
多电子原子
电子组态: n1l1n2l2原子态(n1l1n2l2)2s+1Lj 电子组态的耦合方式:L-S耦合, j-j耦合 核外电子排布规则:泡利原理和能量最低原理 泡利不相容原理:在一个原子中不可能有两个或者两个 以上的电子具有完全相同的四个量子数(n,l,ml,ms)。 换言之,原子中的每一个状态只能容纳一个电子.
5. 一次电离的氦离子( He+ )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) -27.2eV
6.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
16.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, 1/2。
原子物理 知识要点
原子物理 知识要点第一节 电子的发现与汤姆孙模型 1、阴极射线 2、汤姆孙的研究3. 汤姆生发现电子,根据原子呈电中性,提出了原子的葡萄干布丁模型。
第二节 原子的核式结构模型 1、粒子散射实验原理、装置 (1)粒子散射实验原理:(2)粒子散射实验装置 主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜几部分组成。
(3)实验的观察结果 入射的粒子分为三部分。
大部分沿原来的方向前进,少数发生了较大偏转,极少数发生大角度偏转。
2、原子的核式结构的提出三个问题:用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释粒子大角度散射?(1)粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的?(2)按照葡萄干布丁模型,粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转?小结:实验中发现极少数粒子发生了大角度偏转,甚至反弹回来,表明这些粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用,可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数粒子被弹回 表明:作用力很大;质量很大;电量集中。
3、原子核的电荷与大小4.卢瑟福原子核式结构模型 第三节 波尔的原子模型卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾丹麦物理学家玻尔,在1913年提出了自己的原子结构假说。
1、玻尔的原子理论(1)能级(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。
这些状态叫定态。
(本假设是针对原子稳定性提出的)(2)跃迁假设:原子从一种定态(设能量为En )跃迁到另一种定态(设能量为E m )时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即(h 为普朗克恒量)(本假设针对线状谱提出)(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。
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。
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。
原子的物理知识点总结
原子的物理知识点总结一、原子的历史1. 原子的起源和发展古代人们对原子的概念最早可以追溯到古希腊时期。
古希腊哲学家德谟克利特认为宇宙是由原子构成的,这种叫做“原子论”的哲学思想对后来化学、物理学的发展产生了深远的影响。
公元前5世纪,古希腊哲学家德谟克利特提出了原子理论,他认为世界上的一切物质都是由不可分割的原子组成的。
公元前4世纪,古希腊哲学家柏拉图和亚里士多德分别论述了原子学说,使原子学说得到发展。
17世纪,英国科学家伽利略和泰勒独立提出了原子理论。
1803年,英国科学家道尔顿提出了原子假说,并提出了道尔顿原子论。
19世纪末,英国科学家汤姆逊发现了电子,为原子结构的研究奠定了基础。
20世纪初,爱因斯坦和布朗尼根发现原子运动规律。
2. 原子的实质古时候,人们认为原子是世界上的最小粒子,因此名称“原子”。
20世纪初,随着量子力学的发展,人们逐渐认识到原子是由更小的粒子组成的。
至今为止,已经证明原子是由质子、中子和电子组成的。
质子和中子构成原子的核,电子绕核运动。
质子的电荷为正电荷,中子没有电荷,电子的电荷为负电荷。
质子和中子的质量大致相等,约为1.67×10^-27千克,而电子的质量比质子和中子小很多,约为9.11×10^-31千克。
在原子中,电子的质量可以忽略不计,因此原子的质量主要来自于质子和中子。
3. 原子的结构原子的结构是由实验证实的。
经典的原子结构模型是由英国科学家汤姆逊提出的,称为“西瓜核模型”。
这个模型认为原子是一个带正电的基底,电子均匀分布在其中,就像西瓜核和果肉一样。
然而,经过实验证实,汤姆逊的模型是不正确的。
20世纪初,英国科学家卢瑟福发现了原子的核,并提出了“卢瑟福核模型”。
这个模型认为原子是由一个带正电的核和围绕核运动的电子组成的。
电子围绕核运动的轨道上,根据不同能级排列。
根据量子力学理论,电子的位置是不确定的,只能给出概率分布。
因此,电子云模型认为电子不是沿着确定轨道运动的,而是以一定概率分布在原子核周围。
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 〕。
原子物理学知识点总结
原子物理学知识点总结1.原子的定义:在化学变化中,保持其他物理性质不变,仅仅由于最外层电子数目发生变化而引起的一种微粒叫做原子。
原子的构成:由带正电荷的原子核和绕其周围运动的带负电荷的电子组成。
正电荷数量较多的原子核具有很强的吸引力,使得大量的电子云都集中到它周围。
放射性:具有放射性的元素称为放射性元素。
发生放射性衰变时,原子核里面的一个核子转变为另一个核子的过程。
如果不控制反应条件,那么一部分原子可以通过多次核衰变,最终转变为另一种新的元素。
放射性元素是核素。
其它的元素也可以由自发的衰变过程变成放射性元素。
比如钾元素就是由镭通过自发衰变变成的。
具有放射性的同位素有三种,即镭-226、钍-232、锕-233。
这些原子核内都含有中子,并且都是稳定的。
一般说来,放射性元素有时候会失去一个或几个中子,有时则会增加。
具有放射性的元素,除了具有稳定性之外,还会发出一定的射线。
它们能用作示踪剂,以便研究原子核内部的结构,核物质的组成,元素的衰变规律及其在宇宙中的行踪。
例如: 60S核素是人工放射性元素,具有热中子俘获截面高、热中子发射截面低等优点。
它在反应堆中的半衰期约为1~100年。
特别是60S能够转变为稳定的铀-233,故它是有用的中子源,可用来制造同位素,进行中子活化分析。
因此,它对核燃料循环起着重要作用。
而60S的放射性又可使一些金属的原子核发生裂变,如40S、 39S、36S,这些裂变产物对提取某些稀有金属有利,也是人工制备核燃料的重要原料。
如何认识这个问题:要从分子、原子、离子等微观层面来认识物质的属性,因为物质都是由分子、原子、离子等微粒构成的。
2.原子序数、相对原子质量与核电荷数之间的关系:核电荷数=质子数+中子数=n-n_m例如: H的相对原子质量为14,核电荷数为14,它的核电荷数和质子数的乘积就是它的相对原子质量。
3.元素周期表的建立:对大量已知元素的性质、元素符号、原子序数、原子量、相对原子质量等数据统计整理而成。
大学原子物理知识点整理(一)
大学原子物理知识点整理(一)引言概述:大学原子物理是一门研究微观世界的学科,涉及到原子结构、核物理、量子力学等内容。
本文将从五个大点来整理大学原子物理的知识点,包括原子结构、波粒二象性、量子力学基础、原子核物理和辐射与放射性。
原子结构:1. 原子的基本组成部分:质子、中子、电子。
2. 电子能级和轨道:描述了电子在原子周围的运动状态。
3. 泡利不相容原理:不同电子不能占据相同的量子态。
4. 电子云模型和概率密度图:描述了电子在原子周围空间的可能分布情况。
5. 光谱线和原子谱:不同原子在吸收和发射光线时产生的特征性谱线。
波粒二象性:1. 波粒二象性概述:粒子也具有波动性质,如电子的波动性质。
2. 德布罗意假设和德布罗意波长:描述了物质粒子的波动性。
3. 爱因斯坦光电效应:光子的行为可以解释光电效应现象。
4. 光谱线和量子力学:波粒二象性对光谱线解释的重要性。
5. 波包和干涉:波粒二象性在干涉现象中的应用。
量子力学基础:1. 核心概念:波函数、态、算符和测量。
2. 施密特正交化和归一化:展开波函数为正交归一化的基态。
3. 时间无关薛定谔方程:描述波函数随时间演化的方程。
4. 量子态和观测值:波函数幅值平方表示测量结果的概率。
5. 不确定性原理:测量位置和动量的不确定性的关系。
原子核物理:1. 核结构:质子和中子在原子核中的排布。
2. 核力:质子和中子之间的相互作用力。
3. 质子和中子的结合能:核反应中的能量变化。
4. 放射性衰变:有放射性核素的变化过程。
5. 核裂变和核聚变:核反应中核的变化和能量释放。
辐射与放射性:1. 辐射的种类:阿尔法射线、贝塔射线、伽马射线。
2. 辐射的危害和防护:辐射对生物体的影响和防护方法。
3. 放射性测量:测量放射线的强度和剂量。
4. 同位素和放射性定年:利用同位素的稳定性和放射性半衰期做年代测定。
5. 医学应用和核能利用:医学上的放射性应用和核能产生的利与弊。
总结:本文对大学原子物理的知识点进行了整理,包括原子结构、波粒二象性、量子力学基础、原子核物理和辐射与放射性五个大点。
原子物理知识点归纳
原子物理知识点归纳原子物理是物理学中的一个重要分支,研究原子的结构、性质及其相互作用规律。
以下是原子物理的一些重要知识点的归纳:1.原子结构:原子由原子核和围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,中子不带电。
电子带负电,数量与质子数相等,使得原子整体是电中性的。
2. 原子质量和原子量:原子质量是指原子核中质子和中子的质量总和,通常用原子质量单位(amu)表示。
原子量则是相对原子质量,以碳-12的原子质量为标准。
原子质量和原子量之间的转换关系是:1原子质量单位≈1.66×10^-27千克,1原子量≈1克/摩尔。
3.原子核:原子核是原子的中心部分,其中包含质子和中子。
质子数决定了元素的性质和种类,称为原子序数。
中子数可以不同,同一个元素的不同同位素就是由不同中子数的原子核组成。
4.元素周期表:元素周期表是将所有已知元素按照原子序数和化学性质分类整理的一张表。
周期表的列称为周期,行称为族。
周期表的结构反映了元素的原子结构和化学性质的周期性变化规律。
5.原子能级和电子轨道:原子中的电子在不同的能级上运动,能级和能量成正比,越靠近原子核的能级能量越低。
每个能级可以容纳一定数量的电子,按照能级的不同,电子沿着不同的轨道运动。
6.量子力学:原子物理学的理论基础是量子力学。
量子力学描述了微观粒子的行为和相互作用规律。
它引入了概率性的概念,用波函数来描述粒子的状态和运动。
7.波粒二象性:量子力学中,粒子既可以表现为粒子的特点,也可以表现为波动的特点,称为波粒二象性。
波粒二象性的实验证据包括电子衍射和干涉现象。
8.光谱学:光谱学研究物质与光的相互作用。
原子的光谱是由原子吸收或发射特定波长的光所产生的。
不同元素有不同的光谱,通过分析光谱可以得到元素的信息。
9.原子核稳定性:原子核的稳定性与质子数和中子数的比例有关,只有在一定的比例下,原子核才是稳定的。
质子数和中子数都过多或者过少都会导致原子核不稳定,易发生衰变。
原子物理复习要点
原子物理学复习要点第一章 原子的核式结构一、学习要点1.原子的质量和大小M A =A N A (g), R ~10-10 m ,N A =6.022⨯1023mol -1,1u=1.6605655⨯10-27kg2.原子核式结构模型(1)汤姆孙原子模型(2)α粒子散射实验:装置、结果、分析(3)原子的核式结构模型(4)α粒子散射理论:库仑散射理论公式(会推导):θπεcot 422002Mv Ze b =卢瑟福散射公式: 2sin )Z ()41(4220220θπεσΩ=d Mv e d ,θθπd d sin 2=Ω实验验证:A N n Mv t d dN μρθ=⎪⎭⎫ ⎝⎛∝Ω-- ; )21(,Z ,,2sin 220214,μ靶原子的摩尔质量 (4)微分散射面的物理意义、总截面(5)原子核大小的估计 (会推导): 散射角θ:),2sin 11(Z 2412020θπε+⋅=Mv e r mα粒子正入射:20024Z 4Mv e r m πε= ,m r ~10-15-10-14m二、基本练习1.褚书课本P 20-212.选择(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.5.9⨯10-10B.3.05⨯10-12C.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)什么是电子?简述密立根油滴实验.(2)简述卢瑟福原子有核模型的要点.(3)简述α粒子散射实验. α粒子大角散射的结果说明了什么?(4)什么是微分散射截面?简述其物理意义.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 .第二章 玻尔氢原子理论一、学习要点:1.氢原子光谱:线状谱、五个线系(记住名称、顺序)、广义巴尔末公式)11(~22n m R -=ν、 光谱项()2nR n T =、并合原则:)()(~n T m T -=ν 2.玻尔氢原子理论:(1)玻尔三条基本假设的实验基础和内容(记熟)(2)圆轨道理论(会推导):氢原子中假设原子核静止,电子绕核作匀速率圆周运动02200202220A 529,04,Z Z 4≈===e m a n a n e m r e e n πεπε;13714,Z Z 40202≈===c e n c n e c e n πεααπευ; ()n hcT n hc R n e m E e n --=-=∞22224220Z 2Z )41( πε,n =1.2.3……(3)实验验证:(a )氢原子五个线系的形成)11(Z ~,)4(222232042n m R c h e m R e -==∞∞νπεπ (会推导)非量子化轨道跃迁 )(212n E E mv h -+=∞ν (b )夫-赫实验:装置、.结果及分析;原子的电离电势、激发电势3.类氢离子(+++Li ,He ,正电子偶素.-μ原子等) (1) He +光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等(2)理论处理(会推导):计及原子核的运动,电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动e e m M m M +⋅=μ, 正负电荷中心之距Ze n r n 22204μπε =. 能量2242202Z )41(n e E n μπε-=,里德伯常数变化Mm R R e A +=∞11 重氢(氘)的发现及相关理论计算4.椭圆轨道理论 索末菲量子化条件q q n h n pdq ,⎰=为整数a n nb n e m a n e m E n p e n ϕϕϕπεπε==-==,Z 4,2Z )41(,2220224220 ,n n n ,,3,2,1;,3,2,1 ==ϕn 一定,n E 一定,长半轴一定,有n 个短半轴,有n 个椭圆轨道(状态),即n E 为n 度简并5空间量子化:(1)旧量子论中的三个量子数n ,m n n =ψϕ,的名称、取值范围、物理量表达式、几何参量表达式名 称 取 值 物理量表达式 几何参量表达式 nn ϕψn(2)空间量子化(ϕP 空间取向)、电子的轨道磁矩(旧量子论)、斯特恩—盖拉赫实验6.玻尔对应原理及玻尔理论的地位二、基本练习(共29题)1.楮书P76--772.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-1B .n(n-1)/2C .n(n+1)/2D .n(2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为:A.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.1/R 和4/R(3)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 .3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e(4)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是:A .13.6V 和10.2V;B –13.6V 和-10.2V; C.13.6V 和3.4V; D. –13.6V 和-3.4V(5)由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径0a 的数值是:A.5.291010-⨯mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m(6)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αH 线,则至少需提供多少能量(eV )?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.4(8)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?A.1B.6C.4D.3(9)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 .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12.57eV(10)用能量为12.7eV 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 B.10 C.1 D.4(11)有速度为1.875m/s 106⨯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 .3.3⨯1015; B.2.4⨯1015 ; C.5.7⨯1015; D.2.1⨯1016.(12)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:A.1/10倍B.1/100倍 C .1/137倍 D.1/237倍(13)玻尔磁子B μ为多少焦耳/特斯拉?A .0.9271910-⨯ B.0.9272110-⨯ C. 0.9272310-⨯ D .0.9272510-⨯(14)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∞R /8 B.3∞R /4 C.8/3∞R D.4/3∞R(15)象μ-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μ-原子,那么μ-原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为(μ-子的质量为m=206m e )A.1/206B.1/(206)2C.206D.2062(16)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.-3.4eVB.+3.4eVC.+6.8eVD.-6.8eV(17)根据玻尔理论可知,氦离子H e +的第一轨道半径是:A .20a B. 40a C. 0a /2 D. 0a /4(18)一次电离的氦离子 H e +处于第一激发态(n=2)时电子的轨道半径为:A.0.53⨯10-10mB.1.06⨯10-10mC.2.12⨯10-10mD.0.26⨯10-10m(19)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 .54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.4(20)在H e +离子中基态电子的结合能是:A.27.2eVB.54.4eVC.19.77eVD.24.17eV(21)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12.09eV 的光子激发后,其轨道半径增为原来的A .4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍(24)氢原子处于基态吸收1λ=1026Å的光子后电子的轨道磁矩为原来的( )倍:A .3; B. 2; C.不变; D.93.简答题(1)19世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾?(1999长春光机所)(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.(1998南开大学)(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. (2000南开大学)(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.4.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=12400eV·Å)(2)已知一对正负电子绕共同质心转动会形成类似氢原子结构-正电子素.试求:①正电子素处于基态时正负电子间的距离;②n=5时正电子素的电离能(已知玻尔半径0a =0.529Å).(3)不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场B 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: B v m E e n ⋅-=ϕμ221 ; n me 2 =ϕμ n p =ϕ) (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?(R H =1.09678×10-3 Å, R He =1.09722×10-3 Å)(5)设氢原子光谱的巴耳末系的第一条谱线αH 的波长为αλ,第二条谱线βH 的波长为βλ,试证明:帕邢系的第一条谱线的波长为βαβαλλλλλ-=.(2000.上海大学)(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2=n 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.(1997北京师大)(7)在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁,如108=n 与109=n 之间,请计算此跃迁的波长和频率. (1997.中科院)(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αH 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?(2001.中科院)(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. (1999.中科院)(10)计算氢原子中电子从量子数为n 的状态跃迁到1-n 的状态时所发出谱线的频率. (2001.中科院固体所)第三章 量子力学初步一、学习要点轨道角动量()1,,2,1,0,1-=+=n l l l p l ,l 称为轨道角量子数,轨道角量子数l =0 1 2 3 4 …电 子 态 s p d f g …原 子 态 S P D F G …能量()n hcT n hc R n e m E e n --=-=∞22224220Z 2Z )41( πε,n =1.2.3……轨道投影角动量()l l l l m m p l l lz ,1,,1,0,,1,,----== ,称轨道磁量子数,表征轨道角动量对外场方向的取向,轨道角动量对外场方向的投影图描述电子空间运动的三个量子数l m l n ,,的名称、取值范围、所表征的物理量表达式二、基本练习(1)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; B.2n+1; C.n 2; D.2n 2(2)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nl 确定后,对应的状态数为:A.n 2;B.2n;C.l ;D.2l +1(3)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nl 确定后,对应的状态数为:A.2(2l +1);B.2l +1;C. n;D.n 2(4)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nl m 确定后对应的状态数为:A.1;B.2;C.2l +1;D. n(5)试画出2=l 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z 的投影的各种可能值.(中山大学1993)第四章 碱金属原子一、学习要点1.碱金属原子光谱和能级(1)四个线系:主线系、第一辅线系(漫)、第二辅线系(锐)、柏格曼系(基)共振线、线系限波数、波数表达式(2)光谱项()()222222Z Z n R n R n R n RT l σ-==∆-==**;σ-=∆-=∆-=**Z Z ,ll n n n n (3)起始主量子数Li:n=2 ; Na:n=3 ; K:n=4 ; Rb:n=5 ;Cs:n=6 ; Fr:n=7(4)碱金属原子能级.选择定则1±=∆l(5)原子实极化和轨道贯穿是造成碱金属原子能级与氢原子不同的原因2.电子自旋(1)实验基础与内容:电子除具有质量、电荷外,还具有自旋角动量()21(,1=+=s s s p s 称自旋角量子数)和自旋磁矩B s s e s p m e μμμ3,=-= . 自旋投影角动量21,±==s s sz m m p 称自旋磁量子数 (2)单电子角动量耦合:总角动量()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≠±=+=0,210,21,1l l l j j j p j ,称总角量子数(内量子数、副量子数;总角动量的投影角动量()j j j j m m p j j jz ,1,,1,,----== ,称总磁量子数(3)描述一个电子的量子态的四个量子数:强场:s l m m l n ,,,;弱场:j m j l n ,,,原子态(光谱项)符号 j s L n 12+S 态不分裂, ,,,,G F D P 态分裂为两层3.碱金属原子光谱和能级的精细结构:(1)原因:电子自旋—轨道的相互作用(2)能级和光谱项的裂距;(3)选择定则:1±=∆l ,1,0±=∆j画出锂、钠、钾原子的精细结构能级跃迁图4.氢原子光谱和能级的精细结构:(1)原因:相对论效应和电子自旋-轨道相互作用;(2)狄拉克能级公式;(3)赖曼系第一条谱线和巴尔末线系αH 线的精细分裂(4)蓝姆移动*二.基本练习:1.褚书P1432.选择题:(1)单个f 电子总角动量量子数的可能值为:A. j =3,2,1,0; B .j=±3; C. j= ±7/2 , ± 5/2; D. j= 5/2 ,7/2(2)单个d 电子的总角动量投影的可能值为:A.2 ,3 ;B.3 ,4 ;C. 235, 215; D. 3/2, 5/2 . (3)已知一个价电子的21,1==s l ,试由s l j m m m +=求j m 的可能值:A .3/2,1/2 ,-1/2 ,-3/2 ; B. 3/2 ,1/2 ,1/2, -1/2 ,-1/2,-3/2;C .3/2,1/2 ,0,-1/2, -3/2; D. 3/2,1/2 ,1/2 ,0,-1/2, -1/2,-3/2;(4)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.nP S -=2~ν; B. S nP 2~→=ν; C .nP S →=2~ν; D .S nP 2~-=ν (6)碱金属原子的光谱项为:A.T=R/n 2; B .T=Z 2R/n 2; C .T=R/n *2; D. T=RZ *2/n *2(7)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 .5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V(9)钠原子基项3S 的量子改正数为1.37,试确定该原子的电离电势:A.0.514V;B.1.51V;C.5.12V;D.9.14V(10)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:A.2P 3/2→2S 1/2 , 2P 1/2→2S 1/2;B. 2S 1/2→2P 1/2 , 2S 1/2→2P 3/2;C. 2D 3/2→2P 1/2, 2D 3/2→2P 3/2;D. 2D 3/2→2P 1/2 , 2D 3/2→2P 3/2(12)若已知K 原子共振线双重成分的波长等于7698.98埃和7664.9埃,则该原子4p 能级的裂距为多少eV ?A.7.4×10-2; B .7.4×10-3; C .7.4×10-4; D .7.4×10-5.(13)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.ν~= 22S 1/2-n 2P 1/2 ν~= 22S 1/2-n 2P 3/2 B. ν~= 22S 1/2→n 2P 3/2 ν~= 22S 1/2→n 2P 1/2C. ν~= n 2P 3/2-22S 1/2 ν~= n 2P 1/2-22S 3/2D. ν~= n 2P 3/2→n 2P 3/2 ν~= n 2P 1/2→n 21/2(14)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λ1=5890埃和λ2=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):A.0;B.2.14⨯10-3;C.2.07⨯10-3;D.3.42⨯10-2(16)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l 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.0=∆l ;B. 0=∆l 或±1;C. 1±=∆l ;D. 1=∆l(18)碱金属原子的价电子处于n =3, l =1的状态,其精细结构的状态符号应为:A .32S 1/2.32S 3/2; B.3P 1/2.3P 3/2; C .32P 1/2.32P 3/2; D .32D 3/2.32D 5/2(19)下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的:A .12S 1/2; B. 22S 1/2; C .32P 1/2; D. 32S 1/2.32D 5/2(20)对碱金属原子的精细结构12S 1/2 12P 1/2, 32D 5/2, 42F 5/2,22D 3/2这些状态中实际存在的是:A.12S 1/2,32D 5/2,42F 5/2;B.12S 1/2 ,12P 1/2, 42F 5/2;C.12P 1/2,32D 5/2,22D 3/2;D.32D 5/2, 42F 5/2,32D 3/2(21)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λ1=67074埃,第二辅线系的线系限波长为λ∞=3519埃,则锂原子的第一激发电势和电离电势依次为(已知R =1.09729⨯107m -1)A.0.85eV,5.38eV;B.1.85V ,5.38V;C.0.85V ,5.38VD.13.85eV ,5.38eV(26)钠原子由nS 跃迁到3P 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(27)d 电子的总角动量取值可能为: A. 215,235; B . 23,215; C. 235,263; D. 2,63.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S 态不分裂, ,,,,G F D P 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)在强磁场下描述一个电子的一个量子态一般需哪四个量子数?试写出各自的名称、.取值范围、力学量表达式?在弱磁场下情况如何?试回答上面的问题.(5)简述碱金属原子光谱的精细结构(实验现象及解释).4.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-1)(2)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.(北大1986)(3)锂原子的基态是S2,当处于D3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. (中科院2001)(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:35.1=∆s ,86.0=∆p,01.0=∆d,求钠原子的电离电势.③若不考虑精细结构,则钠原子自D3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.(中科院1998)第五章多电子原子一、学习要点1.氦原子和碱土金属原子:(1)氦原子光谱和能级(正氦(三重态)、仲氦(单态))(2)镁原子光谱和能级2.重点掌握L-S耦合,了解j-j耦合3.洪特定则、朗德间隔定则、泡利不相容原理;4.两个价电子原子的电偶极辐射跃迁选择定则;5.*复杂原子光谱的一般规律:位移律、交替律、三个电子的角动量耦合6.普用选择定则(电子组态的跃迁选择定则,又称宇称跃迁选择定则,或拉波特定则;L-S耦合选择定则等)6.氦氖激光器*二、基本练习1.褚书P168-169习题2.选择题(1)关于氦原子光谱下列说法错误的是:A.第一激发态不能自发的跃迁到基态;B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序;C.基态与第一激发态能量相差很大;D.三重态与单态之间没有跃迁(2)氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为:A.0;B.2;C.3;D.1(3)氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为:A.3;B.4;C.6;D.5(4)氦原子有单态和三重态两套能级,从而它们产生的光谱特点是:A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线;B.单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线;C.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线;D.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不一定是三线.(5)下列原子状态中哪一个是氦原子的基态?A.1P1;B.3P1 ;C.3S1; D.1S0;(6)氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态:A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态;B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1;C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态;D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1.(7)C++离子由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线?A.6条;B.3条;C.2条;D.1条.(8)氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是:A.因为自旋为1/2,l1=l2=0 故J=1/2 ;B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在;C..因为三重态能量最低的是1s2s3S1;D.因为1s1s3S1和1s2s3S1是简并态(9)泡利不相容原理说:A.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.(10)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的个数是:A.1;B.3;C.4;D.6.(11)4D3/2 态的轨道角动量的平方值是:A.-3 2 ; B.6 2; C.-2 2; D.2 2(12)一个p电子与一个 s电子在L-S耦合下可能有原子态为:A.3P0,1,2, 3S1 ;B.3P0,1,2 , 1S0;C.1P1, 3P0,1,2 ;D.3S1 ,1P1(13)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:A.4个;B.9个;C.12个;D.15个;(14)电子组态2p4d所形成的可能原子态有:A.1P 3P 1F 3F; B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;C.3F 1F; D.1S 1P 1D 3S 3P 3D.(15)硼(Z=5)的B+离子若处于第一激发态,则电子组态为:A.2s2pB.2s2sC.1s2sD.2p3s(16)铍(Be)原子若处于第一激发态,则其电子组态:A.2s2s;B.2s3p;C.1s2p;D.2s2p(17)若镁原子处于基态,它的电子组态应为:A.2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p(18)今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的:A.1s2p ,1s1pB.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s(19)电子组态1s2p所构成的原子态应为:A1s2p1P1 , 1s2p3P2,1,0 B.1s2p1S0 ,1s2p3S1C1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P2,1,0; D.1s2p1S0,1s2p1P1(20)判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:A.3F2;B.4P5/2;C.2F7/2;D.3D1/2(21)试判断原子态:1s1s 3S 1,1s2p 3P 2,1s2p 1D 1, 2s2p 3P 2中下列哪组是完全存在的?A. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 1(22)在铍原子中,如果3D 1,2,3对应的三能级可以分辨,当有2s3d 3D 1,2,3到2s2p 3P 2,1,0的跃迁中可产生几条光谱线?A .6 B.3 C.2 D.9(23)有状态2p3d 3P →2s3p 3P 的跃迁: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)已知Cl (Z=17)原子的电子组态是1s 22s 22p 63p 5,则其原子态是:A.2P 1/2;B.4P 1/2 ;C.2P 3/2;D.4P 3/2(25) 原子处在多重性为5,J 的简并度为7的状态,试确定轨道角动量的最大值: A. 6; B. 12; C. 15; D. 30(26)试确定D 3/2谱项可能的多重性:A.1,3,5,7;B.2,4,6,8; C .3,5,7; D.2,4,6.(27)某系统中有三个电子分别处于s 态.p 态.d 态,该系统可能有的光谱项个数是:A .7; B.17; C.8; D.18(28)钙原子的能级应该有几重结构?A .双重; B.一、三重; C.二、四重; D.单重3.简答题(1)简要解释下列概念:泡利不相容原理、洪特定则、朗德间隔定则.(2)L-S 耦合的某原子的激发态电子组态是2p3p ,可能形成哪些原子态?若相应的能级顺序符合一般规律,应如何排列?并画出此原子由电子组态2p3p 向2p3s 可能产生的跃迁.(首都师大1998)(3)写出两个同科p 电子形成的原子态,那一个能级最低?(4)写出两个同科d 电子形成的原子态,那一个能级最低?(5)写出5个同科p 电子形成的原子态,那一个能级最低?(6)写出4个同科p 电子形成的原子态,那一个能级最低?(7)汞原子有两个价电子,基态电子组态为6s6s 若其中一个电子被激发到7s 态(中间有6p 态)由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁?画出能级跃迁图.(8)某系统由一个d 电子和一个2P 3/2原子构成,求该系统可能的光谱项.(9)某系统由spd 电子构成,试写出它的光谱项.(10)碳原子的一个价电子被激发到3d 态,①写出该受激原子的电子组态以及它们在L —S 耦合下形成的原子态; ②画出对应的能级图并说明这些能级间能否发生电偶极跃迁?为什么?第六章 磁场中的原子一、学习要点1.原子有效磁矩 J J P m e g2-=μ, )1(2)1()1()1(1++++-++=J J S S L L J J g (会推导) 2.外磁场对原子的作用:(1)拉莫尔进动圆频率(会推导): B m e g eL 2=ω(2)原子受磁场作用的附加能量:B g M B E B J J μμ=⋅-=∆附加光谱项()1-m 7.464~,~4B mc eB L L g M mc eB g M T J J ≈===∆ππ 能级分裂图(3)史—盖实验;原子束在非均匀磁场中的分裂B J g M v L dz dB m s μ221⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,(m 为原子质量) (4)塞曼效应:光谱线在外磁场中的分裂,机制是原子磁矩与外磁场的相互作用,使能级进一步的分裂所造成的. 塞曼效应的意义①正常塞曼效应:在磁场中原来的一条谱线分裂成3条,相邻两条谱线的波数相差一个洛伦兹单位L ~Cd 6438埃 红光1D 2→1P 1氦原子 66781埃 1D 2→1P 1②反常塞曼效应:弱磁场下:Na 黄光:D 2线 5890埃 2P 3/2→2S 1/2(1分为6);D 1线5896埃 2P 1/2→2S 1/2(1分为4)Li ( 2D 3/2→2P 1/2)格罗春图、相邻两条谱线的波数差、能级跃迁图选择定则 )(1);(0);(1+-+-=∆σπσJ M 垂直磁场、平行磁场观察的谱线条数及偏振情况③帕邢—贝克效应:强磁场中反常塞曼效应变为正常塞曼效应()()B M M B E B S L S L μμμ2+=⋅+-=∆ ,()L M M SL ~2~∆+∆=∆ν,1,0,0±=∆=∆L S M M ()L L ~,0,~~~0-+=νν (5)顺磁共振、物质的磁性二、基本练习1.楮书P1972.选择题(1)在正常塞曼效应中,沿磁场方向观察时将看到几条谱线:A .0; B.1; C.2; D.3(2)正常塞曼效应总是对应三条谱线,是因为:A .每个能级在外磁场中劈裂成三个; B.不同能级的郎德因子g 大小不同;C .每个能级在外场中劈裂后的间隔相同; D.因为只有三种跃迁(3)B 原子态2P 1/2对应的有效磁矩(g =2/3)是 A. B μ33; B. B μ32; C. B μ32 ; D. B μ22. (4)在强外磁场中原子的附加能量E ∆除正比于B 之外,同原子状态有关的因子有:A.朗德因子和玻尔磁子B.磁量子数、朗德因子C.朗德因子、磁量子数M L 和M JD.磁量子数M L 和M S(5)塞曼效应中观测到的π和σ成分,分别对应的选择定则为:A ;)(0);(1πσ±=∆J M B. )(1);(1σπ+-=∆J M ;0=∆J M 时不出现;C. )(0σ=∆J M ,)(1π±=∆J M ;D. )(0);(1πσ=∆±=∆S L M M(6)原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为:A .B μ315; B. 0; C. B μ25; D. B μ215- (7)若原子处于1D 2和2S 1/2态,试求它们的朗德因子g 值:A .1和2/3; B.2和2/3; C.1和4/3; D.1和2(8)由朗德因子公式当L=S,J≠0时,可得g 值:A .2; B.1; C.3/2; D.3/4(9)由朗德因子公式当L=0但S≠0时,可得g 值:A .1; B.1/2; C.3; D.2(10)如果原子处于2P 1/2态,它的朗德因子g 值:A.2/3; B.1/3; C.2; D.1/2(11)某原子处于4D 1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为:A .2个; B.9个; C.不分裂; D.4个(12)判断处在弱磁场中,下列原子态的子能级数那一个是正确的:A.4D 3/2分裂为2个;B.1P 1分裂为3个;C.2F 5/2分裂为7个;D.1D 2分裂为4个(13)如果原子处于2P 3/2态,将它置于弱外磁场中时,它对应能级应分裂为:A.3个B.2个C.4个D.5个(14)态1D 2的能级在磁感应强度B 的弱磁场中分裂多少子能级?A.3个B.5个C.2个D.4个(15)钠黄光D 2线对应着32P 3/2→32S 1/2态的跃迁,把钠光源置于弱磁场中谱线将如何分裂:A.3条B.6条C.4条D.8条(16)碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2D 3/2→2P 3/2)在磁场中发生塞曼效应,光谱线发生分裂,沿磁场方向拍摄到的光谱线条数为A.3条B.6条C.4条D.9条(17)对钠的D 2线(2P 3/2→2S 1/2)将其置于弱的外磁场中,其谱线的最大裂距max~ν∆和最小裂距min~ν∆各是 A.2L 和L/6; B.5/2L 和1/2L; C.4/3L 和2/3L; D.5/3L 和1/3L(18)使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场 ,若原子处于5F 1态,试问原子束分裂成A.不分裂B.3条C.5条D.7条(19)(1997北师大)对于塞曼效应实验,下列哪种说法是正确的?A .实验中利用非均匀磁场观察原子谱线的分裂情况;B .实验中所观察到原子谱线都是线偏振光;C .凡是一条谱线分裂成等间距的三条线的,一定是正常塞曼效应;D .以上3种说法都不正确.3.计算题。
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一门关于原子结构、原子核、原子能级等的研究领域。
在这篇文章中,我将总结一些常见的原子物理学知识点,希望能够为读者提供一些基础的了解。
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核中心,负电子则围绕原子核运动。
原子的质量主要来自质子和中子,而电子质量非常小,可以忽略不计。
原子的大小通常用原子半径来表示,一般情况下,原子半径约为0.1纳米。
2. 原子核:原子核由质子和中子组成。
质子带有正电荷,中子则没有电荷。
质子和中子的质量约为1.67×10-27千克。
原子核的半径远小于整个原子的大小,大约为10-15米。
3. 原子能级:原子中的电子存在于不同的能级上。
电子的能量与其所处的能级有关,能级越高,电子的能量越大。
当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或释放一定的能量。
这个能量被称为光子,它的波长和频率与能级差有关。
4. 光谱:原子的光谱是原子发射或吸收光的特征。
原子在受到激发后,会从低能级跃迁到高能级,或从高能级跃迁到低能级,产生特定波长的光。
这些波长被称为光谱线。
根据光谱线的分布可以推断原子的能级结构。
5. 泡利不相容原理:泡利不相容原理是指在一个原子中,每个电子的四个量子数必须有一个不同。
这意味着每个原子轨道最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋方向相反。
6. 量子力学:量子力学是研究微观粒子行为的理论。
它描述了原子和分子等微观粒子的运动和相互作用。
量子力学的基本原理包括波粒二象性、不确定性原理、波函数和薛定谔方程等。
7. 电离:原子的电离是指从原子中移除一个或多个电子,使其失去电中性。
电离通常发生在高能粒子撞击原子或原子受到强电场的作用下。
电离过程具有重要的应用,例如在放射治疗中用于杀灭癌细胞。
8. 辐射:原子在激发态或电离态下可以发射辐射,包括光辐射和粒子辐射。
光辐射通常是指电磁波的发射,包括可见光、紫外线、X 射线和γ射线。
原子物理知识点总结全
原 子 物 理一、卢瑟福的原子模型——核式构造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: 绝大局部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,说明原子部存在很大的空隙; 少数α粒子较大偏转,说明原子部集中存在着对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.原子的核式构造:卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子的核式构造: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,以下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构造模型。
如图1-1所示表示了原子核式构造模型的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〕,以下判断正确的选项是〔 〕 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——原子的核式构造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,即核式构造将是不稳定的,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。
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大学原子物理学知识点总结
大学原子物理学知识点总结。
大家在考试之前先复习一下,记忆在脑海里,这样才能更好地把握。
原子结构比较简单,而且很容易被发现其存在。
只要稍加观察就会得到它们的信息。
因此说,原子结构对我们来讲并没有多少神秘感。
实际上,通过适当的观测就可以直接了解到某些元素的性质。
原子是构成物质的基本粒子。
由原子组成的物体称为原子晶体,如金刚石等。
分子是保持物质化学性质的一类微小的粒子。
通常将分子看作是大量原子的集合体,并研究其间相互关系及运动规律。
原子内部主要由三层结构组成:原子核、电子和原子核外空间。
原子核由质子和中子组成;电子带负电,是一种亚稳定的带电粒子,但是电子在原子核外还有一层外壳叫做电子层,该外壳可使电子离核较远;核外空间充满着带正电的电子,形成所谓的“真空”状态。
根据大量事实的证明,当代人已经逐渐认识到在微观世界——分子、原子、电子的周围还存在一层新的东西——原子核。
当然,按照目前人类的技术水平尚无法制造出足够精确的原子模型来描述它们的具体
行为,甚至连组成这些微小粒子的分子也难以捉摸,即便是在近似描述的情况下也需要用许多精细的公式来进行计算。
对于正负电荷的辨认,如果一个粒子给另一个粒子以净电荷(正或负)时则它们都显负性。
在此假设下任何粒子均显负性,除非遇到特别条件才可能呈正性。
粒子的电荷数必须满足一定的规律。
这一规律可以通过阿伏伽德罗定律推导出来,其式为: Q= Eq* N/(N+1)( Q
为电量, E 为电子的电量, Q 为正电荷数, N 为电子层数)正电荷与负电荷是两种不同性质的粒子,它们之间的引力和斥力的大小,是随距离 r 变化的。
引力大小与物质的质量 m 成正比,与距离 r 成反比,斥力与质量成正比,与距离 r 成反比。
如果一个粒子与另一个粒子以相同速度移动,那么它们受到的引力就同粒子的电量 q 成正比,而且 q 是一个恒量,物体越重,则引力越强。
那么,影响这个粒子轨道的因素是什么呢?物质不仅对电量产生影响,对其他诸如密度、温度等参数也产生影响。