高中物理原子物理课件.ppt

(2)三种射线
种类 实质 带电量 速度
贯穿本领
对空气的 电离作用
α射线 高速氦核流
2e 0.1c 最弱， 用纸能挡住
β射线 高速电子流
－e 0.99c 较强，穿透几 毫米厚的铝板
γ射线 光子
0 c 最强，穿透几 厘米厚的铅板
最强
较弱
最弱
(3)原子核的衰变 α 衰变与 β 衰变方程(电荷数守恒、质量数守恒) α 衰变：AZX―→AZ－－24Y＋42He(2 个质子和 2 个中子结合成 一整体射出)，在磁场中衰变后形成两个外切圆，大圆对应 α 粒子。 β 衰变：AZX―→ Z＋A1Y＋－01e(中子转化为质子和电子)，在 磁场中衰变后形成两个内切圆，大圆对应 β 粒子。 α 衰变和 β 衰变次数的确定方法：先由质量数守恒确定 α 衰变的次数，再由核电荷数守恒确定 β 衰变的次数。
2．研究能级跃迁问题时，将光子和实物粒子混淆。 3．对半衰期的统计规律不理解。 4．书写核反应方程时误将“―→”写成“＝”。 5．混淆质量数与质量两个不同的概念。 6．误以为一个原子核在一次衰变中可同时放出 α、β 和 γ 三种射线。 7．误以为只要有核反应发生，就一定会释放出核能。
[保温训练·试一试]
(6)爱因斯坦质能方程：E＝mc2。 核能的计算 ①若 Δm 以千克为单位，则 ΔE＝Δmc2。 ② 若 Δm 以 原 子 的 质 量 单 位 u 为 单 位 ， 则 ΔE ＝ Δm×931.5 MeV。 质量亏损 Δm：组成原子核的核子的质量与原子核的质 量之差。
[易错易混·醒一醒]
1．在氢原子跃迁中，混淆一个和一群处于激发态的氢原 子发出的光谱线条数。
1．(2017·江西吉安一中段考)用如图所示装置
研究光电效应现象，阴极 K 与滑动变阻器
的中心触头 c 相连，当滑动头 P 从 a 移到
c 的过程中，光电流始终为零。为了产生
光电流，可采取的措施是
()
A．增大入射光的强度
B．增大入射光的频率
C．把 P 向 a 移动
D．把 P 从 c 向 b 移动
解析：能否产生光电效应与入射光的强度无关，增大入射光 的强度，仍不能产生光电流，故 A 项错误；增大入射光的 频率，当入射光的频率大于金属的极限频率时，产生光电效 应，阴极 K 中有光电子发出，电路中能产生光电流，故 B 项正确；把 P 向 a 移动，P 点电势大于 c 点电势，光电管加 上正向电压，但不能产生光电效应，没有光电流形成，故 C 项错误；把 P 从 c 向 b 移动，由于不能产生光电效应，故没 有光电流形成，故 D 项错误。 答案：B
(4)当入射光的频率大于极限频率时， Nhomakorabea电流的强度与入 射光的强度成正比。
(5)光电效应方程 ①光电子的最大初动能跟入射光子的 能量 hν 和逸出功 W0 的关系为12mv2＝hν－ W0。用图像表示光电效应方程，如图所示。 ②极限频率为图线与 ν 轴交点的横坐标 ν0，逸出功为图 线与 Ek 轴交点的纵坐标的绝对值 W0＝E，普朗克常量：图 线的斜率 k＝h。
3．原子核 (1)物理学史 爱因斯坦利用光子说解释了光电效应，证实了光的粒子 性；美国物理学家康普顿根据康普顿效应，证实了光的粒子性。 英国物理学家汤姆孙发现电子，提出枣糕式原子模型；英国物 理学家卢瑟福用 α 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模 型，由实验结果估计原子核半径数量级为 10－15 m；丹麦物理 学家玻尔提出了玻尔假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射 电磁波谱；卢瑟福用 α 粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的 人工转变，发现了质子，查德威克在 α 粒子轰击铍核时发现中 子；约里奥·居里夫妇用 α 粒子轰击铝箔时，发现了正电子和 人工放射性同位素。
2．原子结构 (1)原子结构 电子的发现：1897 年，英国物理学家汤姆孙通过对阴 极射线的研究发现了电子。 卢瑟福根据 α 粒子散射实验观察到的实验现象推断出 了原子的核式结构。α 粒子散射实验的现象是：①绝大多数 α 粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进；②极少数 α 粒子则发生了较大的偏转甚至返回。 注意：核式结构并没有指出原子核的组成。
复习时不要有 遗漏，注意能 级跃迁和光电
4 放射性同位素(Ⅰ) 9 光电效应(Ⅰ) 效应规律的小
5
核力、核反应方程 (Ⅰ)
10
爱因斯坦光电 效应方程(Ⅰ)
综合及物理学 史方面的考查。
[主干知识·忆一忆]
1．波粒二象性 (1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大 于这个频率，才能产生光电效应。 (2)光电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)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时 的，一般不会超过 10－9 s。
注意：(1)一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可 能辐射出的光谱线条数：N＝Cn2＝nn2－1。
(2)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能 级之间的能量差。
(3)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级 能量的绝对值。
(4)计算时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面， 故各能级的能量值均为负值，能量单位 1 eV＝1.6×10－19 J。
(4)半衰期(T)：放射性元素的原子核有半数发生衰变所 需的时间。
特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理
状态或化学状态无关。
t
规律：N＝N012 T 。 (5)核能的获取途径 ①重核裂变：例如：29352U＋10n―→15364Xe＋9308Sr＋1010n ②轻核聚变：例如：12H＋31H―→42He＋10n
(2)玻尔理论 “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，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁 波，这样的相对稳定的状态称为定态。 “跃迁假设”：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波， 但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射(吸收)电磁波 (光子)，其频率由两个定态的能量差值决定 hν＝Em－En。 “能量量子化假设”和“轨道量子化假设”：由于能量状 态的不连续，因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值。
高考主题(十二) 原子物理
考纲要求
命题解读
1 氢原子光谱(Ⅰ)
6
结合能、质量 亏损(Ⅰ)
共10个考 点，皆为Ⅰ要
2
氢原子的能级结构、
能级公式(Ⅰ)
7
裂变反应和聚 求，命题难度 变反应、裂变 不大，但涉及 反应堆(Ⅰ) 的知识点较多，
3
原子核的组成、放 射性、原子核的衰 变、半衰期(Ⅰ)
8
射线的危害和 防护(Ⅰ)