原子物理知识点总结全
- 格式:docx
- 大小:267.59 KB
- 文档页数:12
高考考点:原子物理考点分析一、历史人物及相关成就1、汤姆生:发现电子,并提出原子枣糕模型——说明原子可再分2、卢瑟福:粒子散射实验——说明原子的核式结构模型发现质子3、查德威克:发现中子4、约里奥.居里夫妇:发现正电子5、贝克勒尔:发现天然放射现象——说明原子核可再分6、爱因斯坦:质能方程E =mc2,∆E =∆mc27、玻尔:提出玻尔原子模型,解释氢原子线状光谱8、密立根:油滴实验——测量出电子的电荷量二、核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变衰变自发238 U→234 Th+4 H e92 90 2衰变自发234 Th→234Pa+0e90 91 -114N +4He→17o+1H 卢瑟福发现质子7 2 8 19Be+4He→12C +1n 查德威克发现中子4 2 6 0人工转变人工控制27A l +4He→30P+1n 约里奥.居里夫妇13 2 15 030P→30Si+0e 发现放射性同位素,同15 14 1时发现正电子重核裂变比较容易进235U +1n→144 B a+89Kr +31n92 0 56 36 0行人工控制235U +1n→136Xe+90Sr + 10 1n92 0 54 38 0轻核聚变除氢弹外无法控制2H +3H →4He+1n1 12 0提醒:1、核反应过程一般都是不可逆的,所以核反应方程只能用单箭头表示反应方向,不能用等号连接。
2、核反应的生成物一定要以实验事实为基础,不能凭空只依据两个守恒定律杜撰出生成物来写出核反应方程3、核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒,遵循电荷数守恒射线( 4He)2 射线( 0e)1射线提醒:1、半衰期:表示原子衰变一半所用时间2、半衰期由原子核内部本身的因素据顶,跟原子所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态(如单质、化合物)无关3、半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,个别原子核经多长时间衰变无法预测,对个别或极少n1 数原子核,无半衰期而言。
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↑。
第一讲 原 子 物 理自1897年发现电子并确认电子是原子的组成粒子以后,物理学的中心问题就是探索原子内部的奥秘,经过众多科学家的努力,逐步弄清了原子结构及其运动变化的规律并建立了描述分子、原子等微观系统运动规律的理论体系——量子力学。
本章简单介绍一些关于原子和原子核的基本知识。
§1.1 原子1.1.1、原子的核式结构1897年,汤姆生通过对阴极射线的分析研究发现了电子,由此认识到原子也应该具有内部结构,而不是不可分的。
1909年,卢瑟福和他的同事以α粒子轰击重金属箔,即α粒子的散射实验,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数发生偏转,并且有极少数偏转角超过了90°,有的甚至被弹回,偏转几乎达到180°。
1911年,卢瑟福为解释上述实验结果而提出了原子的核式结构学说,这个学说的内容是: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的空间里软核旋转,根据α粒子散射的实验数据可估计出原子核的大小应在10-14nm 以下。
1、1.2、氢原子的玻尔理论 1、核式结论模型的局限性通过实验建立起来的卢瑟福原子模型无疑是正确的,但它与经典论发生了严重的分歧。
电子与核运动会产生与轨道旋转频率相同的电磁辐射,运动不停,辐射不止,原子能量单调减少,轨道半径缩短,旋转频率加快。
由此可得两点结论:①电子最终将落入核内,这表明原子是一个不稳定的系统; ②电子落入核内辐射频率连续变化的电磁波。
原子是一个不稳定的系统显然与事实不符,实验所得原子光谱又为波长不连续分布的离散光谱。
如此尖锐的矛盾,揭示着原子的运动不服从经典理论所表述的规律。
为解释原子的稳定性和原子光谱的离经叛道的离散性,玻尔于1913年以氢原子为研究对象提出了他的原子理论,虽然这是一个过渡性的理论,但为建立近代量子理论迈出了意义重大的一步。
2、玻尔理论的内容:一、原子只能处于一条列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态。
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,但某些波长的电磁波辐射强度较强,某些较弱,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,还会吸收并反射一部分外界的电磁波。
若某种物体,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,材料种类及表面状况有关既吸收,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sJh⋅⨯=-。
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表面逸出的现象。
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 当光照射到金属表面上时,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。
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。
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。
原子的知识点归纳总结一、原子的概念原子是构成物质的基本单位,是由质子、中子和电子组成的微观粒子。
它是化学性质的基本单位,也是物质的最小单位。
原子的结构非常复杂,是由各种基本粒子通过强相互作用力和电磁力相互作用形成的。
原子的大小通常用纳米(1纳米=10^-9米)或者皮米(1皮米=10^-12米)来描述。
原子的质量大约为10^-27千克,因此可以近似地看作质点。
现代物理学认为,原子具有波粒二象性,既可以像粒子一样表现出固有的质量和位置,也可以像波一样表现出波长和频率。
这意味着我们不能用经典的物理学来全面描述原子的行为,而需要运用量子力学来解释。
二、原子的组成1. 质子质子是原子核中的一种基本粒子,带正电荷。
它的质量大约是电子的1836倍。
质子数量决定了元素的种类,因为原子的化学性质主要取决于电子的排布,而原子核的质子数量并不改变。
各种元素的质子数量不同,决定了它们的原子序数。
例如,氢原子的原子核中只有一个质子,氦原子的原子核中有两个质子,氧原子的原子核中有八个质子。
2. 中子中子也是原子核中的一种基本粒子,不带电。
它的质量与质子相近,也大约是电子的1836倍。
中子的数量并不影响原子的化学性质,但会影响原子的同位素。
原子的同位素是指具有相同质子数量,但中子数量不同的原子。
同位素之间的化学性质相似,但物理性质不同,例如放射性和稳定性。
3. 电子电子是原子中的围绕核运动的基本粒子,带负电荷。
它的质量非常小,大约是质子和中子的千分之一。
电子的数量和排布决定了原子的化学性质。
电子绕核运动的轨道数量和能级也随着原子的原子序数不同而不同。
三、原子核原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
在原子中,质子和中子被强相互作用力绑在一起,形成一个极其紧凑、密集的结构。
原子核的直径约为10^-15米,而原子的整体直径约为10^-10米,这意味着原子的绝大部分体积是空的。
原子核具有正电荷,而电子围绕核运动,形成了原子的外部电子结构。
原子物理知识点
1. 原子的组成:原子由质子、中子和电子组成;
2. 原子序数:原子核中质子的个数,也是元素在周期表上的位置;
3. 原子量:原子质量真实值的相对数,常用单位为原子质量单位(amu或u);
4. 原子能级:原子核外电子的能量状态,分为基态和激发态;
5. 原子的电子结构:电子分布在不同能级上的方式,遵循泡利不相容原理、洪特规则等规律;
6. 原子光谱:原子吸收或发射光线的分布规律,可用于分析元素组成和结构;
7. 原子反应:原子的核反应,包括裂变和聚变,释放能量;
8. 原子实验:常见的原子物理实验包括电子衍射、原子吸收光谱、光电效应等;
9. 原子化学:涉及原子的化学反应,包括化学反应动力学、催化、电化学等。
原子知识点总结一、原子的构成。
1. 原子的组成粒子。
- 原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。
- 原子核由质子和中子构成(氢原子特殊,只有1个质子,没有中子)。
- 质子带正电,中子不带电,电子带负电。
2. 粒子间的数量关系。
- 原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。
- 相对原子质量≈质子数 + 中子数。
- 例如,氧原子的原子序数为8,其质子数为8,核外电子数为8;氧原子的相对原子质量约为16,其中质子数为8,则中子数约为16 - 8 = 8。
3. 原子的电性。
- 由于原子核所带的正电荷数(核电荷数)与核外电子所带的负电荷数相等,所以原子整体不显电性。
二、原子结构示意图。
1. 结构示意图的表示方法。
- 原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。
- 小圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示质子数(即核电荷数),弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数。
- 例如,钠原子(Na)的原子结构示意图:,其中圆圈内的11表示钠原子的质子数为11,有3个电子层,第一层有2个电子,第二层有8个电子,第三层有1个电子。
2. 最外层电子数与元素性质的关系。
- 最外层电子数决定元素的化学性质。
- 当最外层电子数为8(氦为2)时,原子达到相对稳定结构,化学性质比较稳定。
- 金属元素原子的最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子形成阳离子。
例如,钠原子最外层有1个电子,在化学反应中易失去1个电子形成带1个正电荷的钠离子(Na⁺)。
- 非金属元素原子的最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子形成阴离子。
例如,氯原子最外层有7个电子,在化学反应中易得到1个电子形成带1个负电荷的氯离子(Cl⁻)。
三、相对原子质量。
1. 定义。
- 以一种碳原子(碳 - 12)质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。
2. 单位。
- 相对原子质量是一个比值,单位为“1”,通常省略不写。
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。
高中物理原子物理知识点总结高中物理中的原子物理部分是物理学的重要组成部分,它帮助我们理解微观世界的奥秘。
以下是对这部分知识点的详细总结。
一、原子的结构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,电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。
2、卢瑟福的核式结构模型卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型。
他认为原子的中心有一个很小的原子核,几乎集中了原子的全部质量和所有正电荷,电子在核外绕核高速旋转。
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。
他认为电子只能在一些特定的轨道上运动,这些轨道的能量是量子化的,电子在不同轨道间跃迁时会吸收或放出光子。
二、天然放射现象1、天然放射现象的发现贝克勒尔发现了天然放射现象,使人们认识到原子核具有复杂的结构。
2、三种射线α射线:本质是高速运动的氦核,带正电,穿透能力最弱,但电离作用最强。
β射线:本质是高速电子流,带负电,穿透能力较强,电离作用较弱。
γ射线:本质是波长很短的电磁波,不带电,穿透能力最强,电离作用最弱。
3、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做半衰期。
半衰期的大小由原子核内部自身的因素决定,与原子所处的物理、化学状态无关。
三、原子核的衰变1、衰变的类型α衰变:原子核放出一个α粒子,变成新核。
β衰变:原子核放出一个β粒子,变成新核。
2、衰变方程α衰变:\(_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z 2}^{A 4}Y +_{2}^{4}He\)β衰变:\(_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z + 1}^{A}Y +_{ 1}^{0}e\)四、原子核的人工转变1、质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,发现了质子,其反应方程为:\(_{2}^{4}He +_{7}^{14}N \rightarrow _{8}^{17}O +_{1}^{1}H\)2、中子的发现查德威克用α粒子轰击铍原子核,发现了中子,其反应方程为:\(_{2}^{4}He +_{4}^{9}Be \rightarrow _{6}^{12}C +_{0}^{1}n\)五、核能1、爱因斯坦质能方程\(E = mc^2\),其中\(E\)表示能量,\(m\)表示物体的质量,\(c\)表示真空中的光速。
波粒二象性 一、能量量子化1.热辐射:我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。
(辐射强度按波长的分布情况随温度而有所不同;(热辐射不一定需要高温,任何温度下都能发生热辐射,只是温度低时辐射弱,温度高时辐射强.在一定温度下,不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同.)2.黑体:某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
(黑体实际上是不存在的,只是一种理想情况;黑体看上去不一定是黑的;黑体同其他物体一样也在辐射电磁波,黑体的辐射规律最为简单,黑体辐射强度只与温度有关.)3.黑体辐射的实验规律①一般材料的物体,辐射电磁波的情况,除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关.②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.4.②维恩公式:在短波区与实验非常接近,在长波区则与实验偏离很大.③瑞利(金斯)公式:在长波区与实验基本一致,但在短波区与实验严重不符,由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”.5.(1)普朗克的假说:能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)能量子公式:ε=h ν,其中ν是电磁波的频率,h 称为普朗克常量h =6.626×10-34J ·s.(一般取h =6.63×10-34J ·s)(3)能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的.这种现象叫能量的量子化.(4)①借助于能量子的假说,普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合之好令人击掌叫绝.②普朗克在1900年把能量子列入物理学,正确地破除了“能量连续变化”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一。
二、光的粒子性6.光电效应:当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应。
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。
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。
原子物理知识点原子物理指的是关于原子和分子的物理学研究。
原子是由带有正电荷的原子核和带有负电荷的电子组成的,其大小约为 10^-10 米。
原子物理研究的主要内容包括原子结构、核物理,以及原子和分子的物理和化学性质等方面。
1. 原子结构原子的结构主要由原子核和电子组成。
原子核由带有正电荷的质子和带有负电荷的中性子组成,质子和中性子合称为核子。
中性的原子核直径约为 10^-15 米,比原子半径约大10^4 倍。
电子是质量极小的粒子,其轨道围绕在原子核外部,根据波粒二象性理论可以将电子看做既有粒子特征,也有波动特征的物体。
电子的轨道可以用量子力学的波函数来描述,其中每个轨道对应一定的能量,越靠近原子核的轨道能量越低。
原子结构的核心概念是能级,即原子中的电子具有可以带有的能量级别。
2. 原子核物理原子核中带有正电荷的质子之间的相互作用力是比较复杂的,其力源来自于电荷和核力。
电荷相互作用力是简单的静电相互作用,但是在α衰变中,则是核力从中发挥作用,并且质子与中性子的相互作用也需要核力的作用。
此外,核力对于比质子和中子的数量更大的物体来说也非常重要。
核物质的质量密度所需要距离或所占的体积十分的小,因此核物质对于能量传输具有高度的效率。
核物理学中的原子核反应是指两个或多个原子核相互作用以形成新型核的过程。
这类反应可以具有放出大量的核能,可以用于核能的利用。
3. 原子和分子的物理和化学性质原子和分子在物理和化学性质上都具有非常关键的作用。
许多材料的不同物理性质,通常可以通过原子和分子之间的相互作用来解释并预测。
例如,材料的熔化温度和固化温度、晶体的结构和性质、某些分子的光学性质等。
在化学过程中,原子和分子参与了大量的化学反应过程。
化学反应通常涉及原子之间的共用电子对,所谓的化学键。
不同的元素之间的结合方式可以改变物质的性质和成分。
例如,将氧气和氢气转化为水,可以使能量在不同的形式之间传递。
同时,原子和分子之间的化学反应也广泛地应用于多种工程和生物学领域。
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c 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 b A .α粒子的动能先增大后减小原子核 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α粒子 D .电场力对α粒子先做正功后做负功图1-1二玻尔的原子模型 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。
为解决原子的核式结构模型与经典电磁理论之间的矛盾,玻尔提出了三点假设,后人称之为玻尔模型. 2.玻尔模型的主要内容:⑴定态假说:原子只能处于一系列 __________的能量状态中,在这些状态中原子是_______的,电子虽然绕核运动, 但不向外辐射能量.这些状态叫做 ________.⑵跃迁假说: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,光子的能量由这两定态的能量差决定,即________________. ⑶轨道假说:原子的不同能量状态对应于 ______子的不同轨道 .原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.3.氢原子的能级公式和轨道公式原子各定态的能量值叫做原子的能级,对于氢原子,其能级公式为:______________; 对应的轨道公式为:r n n 2r 1。
其中n 称为量子数,只能取正.E1=-13.6eV ,r1=0.53×10-10m .整数原子的最低能量状态称为_______,对应电子在离核最近的轨道上运动; 原子的较高能量状态称为_______,对应电子在离核较远的轨道上运动. 4.氢原子核外的电子绕核运动的轨道与其能量相对应核外电子绕核做圆周运动的向心力,来源于库仑力(量子化的卫星运动模型) 由F 库=k e2 m v 2 得动能E k 1 mv 2 1ke 2, 即r 越大时,动能________.r 2 r 2 2r 又因为r n 2r E n E 1 即量子数n 越大时,动能_______,势能______,总能量_______.n 1, n 25.用玻尔量子理论讨论原子跃迁时释放光子的频率种数氢原子处于 n=k 能级向较低激发态或基态跃迁时,可能产生的光谱线条数的计算公式为:例1:氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中()A .原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大 N Ck 2 k(k 1) 21B .原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小C .原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小D .原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大例2:大量氢原子处于 n =4的激发态,当它们向各较低能级跃迁时,对于多种可能的跃迁,下面说法中正确的是 ( )A .最多只能释放出 4种不同频率的光子 B .从n =4能级跃迁到 C .从n =4能级跃迁到 D .从n =4能级跃迁到 n =1能级释放出的光子波长最长n =1能级释放出的光子频率最大n =3能级释放出的光子波长等于从 n =2能级跃迁到n =1能级释放出的光子波长光束 例3:氢原子发出a 、b 两种频率的光,经平行玻璃砖折射后的光路如图2-1所示。
若a 光是由能级n=4向n=1跃迁时发出的,则 b 光可能是() A .从能级n=5向n=1跃迁时发出的B .从能级 n =3向=1跃迁时发出的 nC .从能级n =5向n=2跃迁时发出的D .从能级 n =3向=2跃迁时发出的 n n=3的激发态,原子在向较低能 例4:如图2-2 所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于 级跃迁的过程中向外发出光子。
若用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠,则下列说法 正确的是( )A .这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从 =3跃迁到 n =2所发出的光波长最短nB .这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从 n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV D .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV玻璃砖 ab图2-1图 2-2 例5:a 、b 两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验,在距双缝恒定 距离的屏上得到如图 2-3所示的干涉图样,图甲是 a 光照射时形成的干涉图样,图乙是b 光照射 时形成的干涉图样。
下列关于a 、b 两束单色光的说法正确的是( ) A .a 光子的能量较大B .在水中 a 光传播的速度较小C .若用b 光照射某金属没有光电子逸出 ,则a 光照射该金属时也没有光电子逸出图甲 图乙 D .若a 光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的 ,则b 光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的图2-3 例6:处于n =3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出的光子中,只有一种光子不能使金属 A 产生光电效应,则下列说法不正确的是( )...A .不能使金属A 产生光电效应的光子一定是氢原子从 n =3的激发态直接跃迁到基态时放出的B .不能使金属A 产生光电效应的光子一定是氢原子从 n =3的激发态跃迁到n =2的激发态时放出的C .氢原子从n =4的激发态跃迁到n =3的激发态,所放出的光子一定不能使金属 A 产生光电效应D .氢原子从n =4激发态直接跃迁到基态 ,所放出的光子一定能使金属A 产生光电效应例7:如图2-4所示是氢原子的能级图,现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子,受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为n E/eV ∞04-0.85 3-1.51() 2 -3.4A.13.6eV B .12.09eV C.10.2eV D .3.4eV例8:如图2-4所示为氢原子能级图,可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV。
下列说法正确的是()A.大量处在n>3的高能级的氢原子向1-13.6 n=3能级跃迁时,发出的光有一部分是可见光B.大量处在n=3的氢原子向n=2能级跃迁时,发出的光是紫外线图2-4 C.大量处在n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时,发出的光都应具有显著的热效应D.处在n=3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离例9:如图2-5 所示,设光子A、B、C的能量和波长分别为E A、E B、E C和A、B、C则()A.A B 1 1 1B C .B A CC.A BC D .E B E A E C2三、天然放射现象1.天然放射现象:首先由贝克勒耳发现,天然放射现象的发现,说明_________还有内部结构.2.衰变图2-5⑴不稳定的原子核自发放出α粒子或β粒子后,转变为新核的变化称为原子核的衰变.γ射线是伴随着α衰变或β衰变产生的,也叫γ辐射.天然放射现象就是__________的衰变现象.⑵三种射线的性质种类α射线β射线γ射线组成高速______流高速______流________流(高频电磁波)带电量质量 4 m p(m p=1.67×1027kg)m p静止质量为零1840在磁场中穿透本领对空气的电离作用⑶半衰期:放射性元素的_________有________发生衰变所需的时间.半衰期由_______因素决定,跟原子所处的______或______状态无关。
半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,个别原子核经多长时间衰变无法预测。
⑷衰变规律α衰变衰变规律A X A4Y4He(新核的核电荷数________,质量数_________.) Z Z 2 2β衰变ZA XZ A1Y10e(新核的核电荷数________,质量数_________.)半衰期T1t 一半原子核发生衰变需要的时间m=m(T2)余原(5)质量数为M电荷数为N的原子核,在垂直于磁场方向上发生β衰变后,β粒子与反冲核的运动轨迹为一对_____(内、外)切圆,两粒子的动量之比为_________.两圆的运动半径之比为_____________.发生α衰变后,α粒子与反冲核的运动轨迹为一对_____(内、外)切圆,两粒子的动量之比为_______,动能之比为_________.两圆的运动半径之比为_______,周期之比为_______.例1:关于半衰期,下列叙述正确的是()A.放射性物质的质量越大,半衰期越长B.提高温度和压力不能改变半衰期C.单质铀的半衰期比化合态铀中的半衰期长D.半衰期是指原子核全部衰变所需时间的一半例2:下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )A.粒子散射现象 B .天然放射现象C.光电效应现象 D .原子发光现象例3: 按照电离能力来看,放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是()A.α射线,β射线,γ射线 B .β射线,α射线,γ射线C.γ射线,α射线,β射线 D .γ射线,β射线,α射线例4:下列说法正确的是 ( )A.用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期B.某原子核经过一次α衰变后,核内质子数减少4个C.β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D.α射线的贯穿作用很强,可用来进行工业探伤例5:一置于铅盒中的放射源发射的, 和射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放一铝箔,铝箔右侧的空间有一匀强电场。