XX选考版高考物理一轮复习 第讲 原子结构、原子核教师备用题库.docx
高考物理系统性复习 (考点分析) 第二节 原子结构和原子核(附解析)
【考点分析】第二节原子结构和原子核【考点一】对原子核式结构的理解【典型例题1】物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C．贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击147N，获得反冲核178O，发现了质子，选项B错误；贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误．【答案】AC【考点二】玻尔理论和能级跃迁【典型例题2】(2022•江苏省南京市盐城市高三(上)一模)如图所示，氢原子的能级图。
一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光。
已知可见光光子的能量范围为1.64eV～3.19eV。
下列说法正确的是()A．6种不同频率的光中包含有γ射线B．基态的氢原子受激后跃迁到n=6的能级C．从n=4能级跃迁到n=2发出的光是可见光D．从n=4能级跃迁到n=3发出的光波长最短【解析】A．γ射线是具有高能量的电磁波，能量高于1.24MeV，故6种不同频率的光中不可能包含有γ射线，A错误；B ．一群氢原子从n 级自发向低能级跃迁能辐射出2C n 种不同频率的光，由于一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光， 故基态的氢原子受激后跃迁到n =4的能级，B 错误；C ．根据m n E E h ν-=，由n =4能级跃迁到n =2能级产生的光子的能量为42420.85eV ( 3.40eV) 2.55eV E E E =-=---=，在可见光范围内，C 正确；D ．从n =4能级跃迁到n =3发出的光频率最小，波长最长，D 错误。
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第30讲 原子结构、原子核教师专用题库1.(2018课标Ⅲ,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核 1327Al,产生了第一个人工放射性核素X:α+1327Al →n+X 。
X 的原子序数和质量数分别为( ) A.15和28B.15和30C.16和30D.17和31答案 B 本题考查核反应方程。
在核反应过程中,质量数和电荷数分别守恒,则X 的原子序数为2+13=15,X 的质量数为4+27-1=30,选项B 正确。
2.(2018北京理综,13,6分)在核反应方程 24He +714N →817O+X 中,X 表示的是( )A.质子B.中子C.电子D.α粒子答案 A 本题考查核反应方程。
由核反应中质量数和电荷数均守恒,可判断X 为质子 11H,故选项A 正确。
3.(2018天津理综,5,6分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H α、H β、H γ和H δ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定( )A.H α对应的前后能级之差最小B.同一介质对H α的折射率最大C.同一介质中H δ的传播速度最大D.用H γ照射某一金属能发生光电效应,则H β也一定能答案 A 本题考查氢原子能级跃迁规律。
由氢原子能级跃迁可知,ℎcc =E n -E 2,H α的波长最长,故ℎcc α最小,对应能级差最小,选项A 正确;同一介质对频率越大的光的折射率越大,波长越短,频率越大,故同一介质对H α的折射率最小而对H δ的折射率最大,选项B 错误;由n=cc 知,同一介质中H δ的传播速度最小,选项C 错误;H γ的频率大于H β的频率,因此用H γ照射某一金属能发生光电效应,而H β不一定能,故选项D 错误。
4.(2017课标Ⅰ,17,6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。
氘核聚变反应方程是: 12H +12H → 23He +01n 。
高考物理一轮复习专题训练—原子和原子核
高考物理一轮复习专题训练—原子和原子核一、原子结构1.原子的核式结构(1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型。
(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”，如图1所示。
图1(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。
2.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(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R(122－1n2)(n＝3，4，5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－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。
3.玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量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。
(2)跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n。
(h 是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周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也是不连续的。
4.氢原子的能级图，如图2所示图2【自测1】(2020·天津卷，1)在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。
下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()答案D解析发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子轰击金箔发生散射的实验，选项D正确。
高考物理一轮复习原子结构 原子核
2.能级跃迁
(1)能级和半径公式： ①能级公式：En＝n12 E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1 ＝ －13.6 eV.
②半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态轨道半径，其数值为 r1＝0.53×10－10 m.
例2 (2022·重庆卷·6)如图为氢原子的能级示意图.已知蓝光光子的能量
范围为2.53～2.76 eV，紫光光子的能量范围为2.76～3.10 eV.若使处于基
态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，
则激发氢原子的光子能量为
A.10.20 eV
√C.12.75 eV
B.12.09 eV D.13.06 eV
√B.n＝3跃迁到n＝1放出的光电用0.85 eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态
从n＝3跃迁到n＝1放出的光电子能量最大，根据 Ek＝E－W0，可得此时最大初动能为Ek＝9.8 eV， 故A错误； 从 n＝3 跃迁到 n＝1 放出的光电子能量最大，根据 p＝hλ＝hcν，E＝hν，可知动量也最大，故 B 正确； 大量氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态能放出C23＝3种频率的光子， 其中从n＝3跃迁到n＝2放出的光子能量为ΔE1＝－1.51 eV－(－3.4 eV) ＝1.89 eV<2.29 eV，不能使金属钠发生光电效应，其他两种均可以， 故C错误；
核反应及核能的计算
梳理 必备知识
1.核反应的四种类型
类型 衰 α衰变 变 β衰变
可控性 自发 自发
人工转变 人工控制
核反应方程典例 23982U→23940Th＋_42H__e_ 23940Th→23941Pa＋－01e 147N＋42He→ 178O ＋11H (卢瑟福发现质子) 42He＋94Be→126C＋10n (查德威克发现中子)
高考物理一轮复习讲练测(全国通用)13.2原子结构原子核(讲)(原卷版+解析)
第十三章近代物理【网络构建】专题13.2 原子结构原子核【网络构建】考点一原子的核式结构玻尔理论1．α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被“撞了回来”．2．原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．①汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射．①绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的；少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用．(2)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性．3．对氢原子能级图的理解(1)能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.①氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.(3)能级图中相关量意义的说明．4.两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子． 光子的频率ν＝ΔE h ＝E 高－E 低h.(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：吸收光子的全部能量，光子的能量必须恰等于能级差hν＝ΔE .①碰撞、加热等：可以吸收实物粒子的部分能量，只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E 外≥ΔE . ①大于电离能的光子被吸收，将原子电离．考点二 氢原子的能量及变化规律氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律1．原子能量变化规律：E n ＝E k n ＋E p n ＝E 1n 2，随n 增大而增大，随n 的减小而减小，其中E 1＝－13.6 eV .2．电子动能变化规律(1)从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力即k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k ＝ke 22r ，随r 增大而减小．(2)从库仑力做功上判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，故电子动能减小．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，故电子的动能增大． 3．原子的电势能的变化规律(1)通过库仑力做功判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小．(2)利用原子能量公式E n ＝E k n ＋E p n 判断，当轨道半径增大时，原子能量增大，电子动能减小，故原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，原子能量减小，电子动能增大，故原子的电势能减小．考点三 原子核的衰变、半衰期1．衰变规律及实质 (1)α衰变和β衰变的比较电荷数守恒、质量数守恒2．三种射线的成分和性质 半衰期的公式：N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t /τ.式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．考点四 核反应类型与核反应方程1．核反应的四种类型2.核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础．如质子(11H)、中子(10n)、α粒子(42He)、β粒子(0－1e)、正电子(01e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向．(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒．考点五核能的计算1．应用质能方程解题的流程图(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．2．根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．3.核能释放的两种途径的理解(1)使较重的核分裂成中等大小的核．(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，都可以释放能量．高频考点一原子的核式结构玻尔理论例1、如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a；从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b.以下判断正确的是()A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长B．光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C．光子a可能使处于n＝4能级的氢原子电离D．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线【变式训练】如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法正确的是()A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹高频考点二氢原子的能量及变化规律例2、如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61～3.10 eV，关于四次跃迁，下列说法正确的是()A．经历a跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66 eVB．经历b跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大C．经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子D．经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离【变式训练】氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说明正确的是()A ．电子旋转半径减小B ．氢原子能量增大C ．氢原子电势能增大D ．核外电子速率增大高频考点三 原子核的衰变、半衰期例3、国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事．据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为42He ＋X→84Be ＋ν，方程中X 表示某种粒子，84Be 是不稳定的粒子，其半衰期为T ，则下列说法正确的是( ) A ．X 粒子是42HeB ．若使84Be 的温度降低，其半衰期会减小C ．经过2T ，一定质量的84Be 占开始时的18 D ．“核燃烧”的核反应是裂变反应【变式训练】如图，匀强磁场中的O 点有一静止的原子核234 90Th 发生了某种衰变，衰变方程为234 90Th→A Z Y ＋0－1e ，反应生成的粒子 0－1e 的速度方向垂直于磁场方向．关于该衰变，下列说法正确的是( )A.234 90Th 发生的是α衰变 B.234 90Th 发生的是β衰变 C ．A ＝234，Z ＝91D ．新核A Z Y 和粒子 0－1e 在磁场中的轨迹外切于O 点高频考点四 核反应类型与核反应方程例4、1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用半衰期为5.27年的6027Co 放射源进行了实验验证，次年李、杨二人获得诺贝尔物理学奖.6027Co 的衰变方程式是：6027Co→A Z Ni ＋ 0－1e ＋νe (其中νe 是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零)，衰变前6027Co 核静止，根据云室照片可以看到衰变产物A Z Ni 和 0－1e 不在同一条直线上的事实．根据这些信息可以判断( ) A.A Z Ni 的核子数A 是60，核电荷数Z 是28 B. 此核反应为α衰变C.A Z Ni 与 0－1e 的动量之和不可能等于零 D ．衰变过程动量不守恒【变式训练】下列核反应属于人工转变的是( )A.234 90Th→234 91Pa ＋ 0－1eB.42He ＋94Be→12 6C ＋10nC.235 92U ＋10n→136 54Xe ＋9038Sr ＋1010nD.21H ＋31H→42He ＋10n高频考点五 核能的计算例5、两个氘核以相等的动能E k 对心碰撞发生核聚变，核反应方程为21H ＋21H→32He ＋10n ，其中氘核的质量为m 1，氦核的质量为m 2，中子的质量为m 3.假设核反应释放的核能E 全部转化为动能，下列说法正确的是( )A ．核反应后氮核与中子的动量相同B ．该核反应释放的能量为E ＝(2m 1－m 2－m 3)c 2C ．核反应后氮核的动能为E ＋2E k4D ．核反应后中子的动能为E ＋E k4【变式训练】轻核聚变的一个核反应方程为：21H ＋31H→42He ＋X.若已知21H 的质量为m 1，31H 的质量为m 2，42He 的质量为m 3，X 的质量为m 4，则下列说法中正确的是( )A.21H 和31H 在常温下就能够发生聚变B ．X 是质子C ．这个反应释放的核能为ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2D ．我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的第十三章近代物理【网络构建】专题13.2 原子结构原子核【网络构建】考点一原子的核式结构玻尔理论1．α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被“撞了回来”．2．原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．①汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射．①绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的；少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用．(2)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性．3．对氢原子能级图的理解(1)能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6eV.①氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.(3)能级图中相关量意义的说明．(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子． 光子的频率ν＝ΔE h ＝E 高－E 低h.(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：吸收光子的全部能量，光子的能量必须恰等于能级差hν＝ΔE .①碰撞、加热等：可以吸收实物粒子的部分能量，只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E 外≥ΔE .①大于电离能的光子被吸收，将原子电离．考点二 氢原子的能量及变化规律氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律1．原子能量变化规律：E n ＝E k n ＋E p n ＝E 1n 2，随n 增大而增大，随n 的减小而减小，其中E 1＝－13.6 eV.2．电子动能变化规律(1)从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力即k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k ＝ke 22r ，随r增大而减小．(2)从库仑力做功上判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，故电子动能减小．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，故电子的动能增大． 3．原子的电势能的变化规律(1)通过库仑力做功判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小．(2)利用原子能量公式E n ＝E k n ＋E p n 判断，当轨道半径增大时，原子能量增大，电子动能减小，故原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，原子能量减小，电子动能增大，故原子的电势能减小．考点三 原子核的衰变、半衰期1．衰变规律及实质 (1)α衰变和β衰变的比较电荷数守恒、质量数守恒2．三种射线的成分和性质 半衰期的公式：N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t /τ.式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．考点四 核反应类型与核反应方程1．核反应的四种类型(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础．如质子(11H)、中子(10n)、α粒子(42He)、β粒子(0－1e)、正电子(01e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向．(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒．考点五核能的计算1．应用质能方程解题的流程图(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．2．根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．3.核能释放的两种途径的理解(1)使较重的核分裂成中等大小的核．(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，都可以释放能量．高频考点一原子的核式结构玻尔理论例1、如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a；从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b.以下判断正确的是()B．在真空中光子a的波长大于光子b的波长B．光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C．光子a可能使处于n＝4能级的氢原子电离D．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线答案:A解析：氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级的能级差小于从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时的能级差，根据E m－E n＝hν知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的频率小于b光的频率，光子a的波长大于光子b的波长，故A正确；光子b的能量小于基态与任一激发态的能级差，所以不能被基态的原子吸收，故B错误；根据E m－E n＝hν可求光子a的能量小于n＝4能级的电离能，所以不能使处于n＝4能级的氢原子电离，C错误；大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射3种不同谱线，故D错误．【变式训练】如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法正确的是()A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹答案:C解析：：.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数应最多，说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷，故A错误；放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小，故B错误；选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似，故C正确；α粒子发生散射的主要原因是α粒子受到金原子库仑力作用，且金原子质量较大，从而出现的反弹，故D 错误．高频考点二氢原子的能量及变化规律例2、如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61～3.10 eV，关于四次跃迁，下列说法正确的是()A ．经历a 跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66 eVB ．经历b 跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大C ．经历c 跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子D ．经历d 跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离 答案: D解析： 经历a 跃迁，氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射出的光子的能量为0.66 eV ，选项A 错误；经历b 跃迁，氢原子吸收能量，轨道半径增大，但核外电子的动能会减小，选项B 错误；经历c 跃迁，氢原子辐射出的光子的能量为0.97 eV ，则该光子不是可见光光子，选项C 错误；经历d 跃迁后，跃迁后的氢原子的电离能为1.51 eV ，因此用可见光光子照射可使其电离，选项D 正确。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲原子结构原子核教师备用题库
第30讲原子结构、原子核教师专用题库1.(2018课标Ⅲ,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核Al,产生了第一个人工放射性核素X:αAl→n+X。
X的原子序数和质量数分别为( )A.15和28B.15和30C.16和30D.17和31答案 B 本题考查核反应方程。
在核反应过程中,质量数和电荷数分别守恒,则X的原子序数为2+13=15,X的质量数为4+27-1=30,选项B正确。
2.(2018北京理综,13,6分)在核反应方程He N→O+X中,X表示的是( )A.质子B.中子C.电子D.α粒子答案 A 本题考查核反应方程。
由核反应中质量数和电荷数均守恒,可判断X为质子H,故选项A正确。
3.(2018天津理综,5,6分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定( )A.Hα对应的前后能级之差最小B.同一介质对Hα的折射率最大C.同一介质中Hδ的传播速度最大D.用Hγ照射某一金属能发生光电效应,则Hβ也一定能最小,对应答案 A 本题考查氢原子能级跃迁规律。
由氢原子能级跃迁可知,ℎ=E n-E2,Hα的波长最长,故ℎα能级差最小,选项A正确;同一介质对频率越大的光的折射率越大,波长越短,频率越大,故同一介质对Hα的折射率最小而对Hδ的折射率最大,选项B错误;由n=知,同一介质中Hδ的传播速度最小,选项C错误;H γ的频率大于Hβ的频率,因此用Hγ照射某一金属能发生光电效应,而Hβ不一定能,故选项D错误。
4.(2017课标Ⅰ,17,6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。
氘核聚变反应方程是: H→n。
已知H的质量为2.013 6 u He的质量为3.015 0 u n的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。
氘核聚变反应中释放的核能约为( )A.3.7 MeVB.3.3 MeVC.2.7 MeVD.0.93 MeV答案 B 本题考查核能的计算。
高考物理一轮复习课件课后限时作业原子结构原子核
，以便进行合理的防护和利用。
辐射剂量单位及安全防护措施
辐射剂量单位
衡量辐射对人体影响的物理量， 常用的有戈瑞(Gy)、拉德(rad)等
。
安全防护措施
为了减少辐射对人体的危害，需要 采取一系列安全防护措施，如穿戴 防护服、使用防护屏障、控制辐射 源等。
安全防护标准
各国都制定了相应的辐射安全防护 标准，规定了不同情况下允许的最 大辐射剂量和防护措施要求。
02
原子核组成与性质
原子核组成及同位素概念
原子核由质子和中子组成，质 子带正电荷，中子不带电荷。
同位素是指质子数相同而中子 数不同的核素，具有相同的化 学性质但不同的物理性质。
同位素在自然界中广泛存在， 对于核能利用、医学诊断和治 疗等领域具有重要意义。
放射性衰变类型及规律
放射性衰变是指原子核自发地放出射线并转变为另一种核素的过程。 常见的放射性衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变，分别放出氦核、电子和光子。
结论
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子里面很小的区域内，即 原子的中心有一个带正电的原子核；原子的核式结构模型。
玻尔理论与能级跃迁
玻尔理论的基本假设
轨道量子化、能量量子化、跃迁假设。
能级跃迁
原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射一定频率的光子，光 子的能量由这两种定态的能量差决定。
氢原子光谱
通过α粒子散射实验提出原子的核式 结构模型，即原子中心有一个带正电 的原子核，电子绕核运动。
汤姆生枣糕模型
发现电子并提出类似“枣糕”的原子 模型，即原子内部正电荷均匀分布， 电子像枣子一样镶嵌其中。
卢瑟福散射实验与核式结构模型
01
实验装置
α粒子源、金箔、荧光屏。
高考物理一轮复习 章节训练 原子结构和原子核
2014年高考一轮复习之原子结构和原子核一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．(2012·北京理综)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν＝kU .已知比例系数k 仅与元电荷e 的2倍和普朗克常量h 有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k 的值可能为( )A.h 2eB.2e hC ．2he D.12he解析：根据物理单位知识，表达式及变形式两侧单位是一致的，由本题中涉及的物理量：ν、U 、e 、h 及与其有联系的能量表达式E ＝h ν①，E ＝Ue ②，由①②得h 的单位与Ueν的单位相同，即h 单位可用V·C·s 表示，题中ν＝kU ，即k ＝νU ③，单位可用1V·s 表示，选项B中2e h 单位等效于C V·C·s ＝1V·s，故选项B 正确，A 、C 、D 错误． 答案：B2．(2012·福建理综)关于近代物理，下列说法正确的是( ) A ．α射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程21H ＋31H ―→42He ＋10n 中，10n 表示质子C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D ．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征解析：α射线是高速运动的氦原子核，选项A 错误；选项B 中10n 表示中子；根据光电效应方程12mv 2＝h ν－W 可知最大初动能与照射光的频率成线性关系而非正比关系，选项C 错误；根据玻尔的原子理论可知，选项D 正确．答案：D3．(2012·广东理综)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有( )A.31H ＋21H→42He ＋10n 是核聚变反应 B.31H ＋21H→42He ＋10n 是β衰变C.23592U ＋10n→14456Ba ＋8936Kr ＋310n 是核裂变反应D.235 92U ＋10n→140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是α衰变解析：B 项为轻核聚变，β衰变的实质为一个中子转化为一个质子后释放出一个电子，选项B 错误；α衰变的实质是释放氦核(α粒子)，而D 项只是重核裂变，并未释放α粒子，选项D 错误，正确选项为A 、C.答案：AC4．(2012·大纲全国理综)23592U 经过m 次α衰变和n 次β衰变，变成错误!Pb ，则 ( ) A ．m ＝7，n ＝3 B ．m ＝7，n ＝4 C ．m ＝14，n ＝9D ．m ＝14，n ＝18解析：发生一次α衰变，质量数减4，电荷数减2，故α衰变次数为m ＝14(235－207)＝7，选项C 、D 错误；发生一次β衰变质量数不变，核电荷数增1，故β衰变次数为n ＝7×2－(92－82)＝4次，选项A 错误，B 正确．答案：B5．(2013·江苏苏、锡、常、镇四市调研)1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法不正确的是( )A ．亮条纹是电子到达概率大的地方B ．该实验说明物质波理论是正确的C ．该实验再次说明光子具有波动性D ．该实验说明实物粒子具有波动性解析：亮条纹是电子到达概率大的地方，该实验说明物质波理论是正确的，该实验说明实物粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项C 说法不正确．答案：C6．(2013·江苏淮阴三校联考)下列说法正确的是( ) A ．电子的衍射现象说明实物粒子的波动性B ．235U 的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短 C ．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线D ．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小解析：电子的衍射现象说明实物粒子的波动性，选项A 正确；235U 的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期不变，选项B 错误；原子核内部某个中子转变为质子时，放出β射线，选项C 错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，由k e 2r 2＝m v 2r知，电子的动能增加，则电势能一定减小，选项D 正确．答案：AD7．(2013·江苏淮安一模)如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10 eV ～12.9 eV 范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是( )A ．照射光中只有一种频率的光子被吸收B ．照射光中有三种频率的光子被吸收C ．氢原子发射出三种不同波长的光D ．氢原子发射出六种不同波长的光解析：氢原子只能吸收特定频率的光子，才能从低能态跃迁到高能态，题中氢原子可能吸收的光子能量有：12.75 eV 、12.09 eV 、10.20 eV 、2.55 eV 、1.89 eV 和0.66 eV ，其中只有三种光子能量处在10 eV ～12.9 eV 范围内，所以照射光中有三种频率的光子被吸收，选项A 错误，B 正确；氢原子可以吸收大量能量为12.75 eV 的光子，从n ＝1的基态跃迁到n ＝4的激发态，因为大量处于n ＝4的激发态的氢原子极不稳定，又会发射出光子跃迁到低能态，共可发射出C 24＝4×32＝6种不同波长的光，选项C 错误，D 正确． 答案：BD8．如下图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是( )A ．正电子B ．中子C ．光子D ．电子解析：查德威克发现中子的核反应方程式：42He ＋94Be→126C ＋10n ，是用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)，选项B 正确．答案：B9．核聚变与核裂变相比几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的获取能源的方式．EAST 装置是中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的，它成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置．已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应方程是221H→32He ＋10n ＋3.26 MeV若有2 g 氘全部发生聚变，则释放的能量是(N A 为阿伏加德罗常数)( ) A ．0.5×3.26 MeV B ．3.26 MeV C ．0.5N A ×3.26 MeVD ．N A ×3.26 MeV解析：根据核反应方程可知，两个氘核聚变释放的能量为3.26 MeV ，那么2 g 氘核(即1 mol 氘核)聚变释放的能量为0.5N A ×3.26 MeV，所以C 正确．答案：C10．设氢原子由n ＝3的状态向n ＝2的状态跃迁时放出能量为E 、频率为ν的光子．氢原子( )A ．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B ．由n ＝2的状态向n ＝1的状态跃迁时放出光子的能量大于EC ．由n ＝3的状态向n ＝1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4ED ．由n ＝4的状态向n ＝3的状态跃迁时放出光子的频率大于ν解析：由玻尔理论知，h ν＝E 3－E 2＝5|E 1|36.当由n ＝2的状态向n ＝1的状态跃迁时，E ′＝E 2－E 1＝3|E 1|4>5|E 1|36＝E ；由n ＝3的状态向n ＝1的状态跃迁时放出光子的能量为E ″＝E 3－E 1＝8|E 1|9＝6.4E ；由n ＝4的状态向n ＝3的状态跃迁时，h ν′＝E 4－E 3＝7|E 1|144<h ν.故B 、C 正确．答案：BC第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．(2013·江苏淮阴三校联考)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A 为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K，电流计中有示数；若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(选填“为零”或“不为零”)．解析：根据当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为U＝6.0 V，由动能定理，eU＝E k；由爱因斯坦光电效应方程，E k＝E－W，解得光电管阴极材料的逸出功为W＝4.5 eV；若增大入射光的强度，电流计的读数仍为零．答案：4.5 eV 为零12．(2011·海南高考)2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．A．X1→137 56Ba＋10n B．X2→131 54Xe＋ 0－1eC．X3→137 56Ba＋ 0－1e D．X4→ 131 54Xe＋11p解析：根据质量数守恒可判断，131I和137Cs的衰变方程分别为B和C.再根据核电荷数守恒，131I 和137Cs 的质子数分别为53和55，则中子数分别为78和82.答案：B C 78 82三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．如下图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：(1)有可能放出多少种能量的光子．(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？ 解析：(1)N ＝n n －2＝－2种＝6种．(2)氢原子由第4能级向第3能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子波长最长． 由h ν＝E 4－E 3得h cλ＝E 4－E 3所以λ＝hcE 4－E 3＝6.63×10－34×3×108[－0.85－－－19m≈1.88×10－6m. 答案：(1)6(2)第4能级向第3能级跃迁 1.88×10－6m14．假设高速运动的α粒子与一个静止于磁感应强度为B 的匀强磁场中某点的氮核(147N)发生正碰．碰后产生两个新核，在磁场中形成如右图所示的两条半径分别为R 和r (R >r )的圆形径迹．其中R 是质量较小核的径迹，r 是质量较大核的径迹．(1)请写出该核反应方程；(2)求出碰前α粒子的速度(质子质量为m ，电荷量为e )． 解析：(1)147N ＋42He ―→178O ＋11H(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，则由qvB ＝m v 2R得178O 核的动量 p O ＝m O v O ＝8eBr11H 核的动量 p H ＝m H v H ＝eBR由动量守恒定律p He ＝p O ＋p H∴p He ＝eB (8r ＋R ) ∴v He ＝p He 4m＝eB r ＋R4m答案：(1)147N ＋42He ―→178O ＋11H (2)eBr ＋R4m15．用中子轰击锂核(63Li)发生核反应，产生氚和α粒子并放出4.8 MeV 的能量． (1)写出核反应方程式；(2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)；(3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则α粒子和氚的动能之比是多少？ 解析：(1)63Li ＋10n→31H ＋42He ＋4.8 MeV (2)Δm ＝ΔE c2＝4.8×106×1.6×10－1982kg≈8.5×10－30kg(3)设m 1、m 2、v 1、v 2分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得0＝m 1v 1＋m 2v 2 氦核、氚核的动能之比Ek1:E k2＝m 1v 122m 1m 2v 222m 2＝m 2:m 1＝3:4.答案：(1)63Li＋10n→31H＋42He＋4.8 MeV(2)8.5×10－30 kg (3)3:416．(1)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题．核泄露中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素239 94Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为239 94Pu→X＋42He＋γ，下列有关说法正确的是( )A．X原子核中含有143个中子B．100个239 94Pu经过24 100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力(2)氢原子核的光谱在可见光范围内有四条谱线，其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n＝4的能级氢原子跃迁到n＝2的能级发出的，氢原子的能级如下图所示，已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J·S，则该条谱线光子的能量为________ eV，该条谱线光子的频率为________ Hz.(结果保留3位有效数字)(3)已知金属铷的极限频率为5.15×1014 Hz，现用波长为5.0×10－7 m的一束光照射金属铷，能否使金属铷产生光电效应？若能，请算出逸出光电子的最大初动能．(结果保留2位有效数字)解析：(1)由衰变过程中核电核数守恒得235 92X，其中中子数为235－92＝143，A项对．半衰期对大量原子核的衰变才有意义，B项错．衰变过程中核子总质量减小，质量必亏损，C项错．衰变后产生巨大的能量以γ光子的形式释放，D项对．(2)光子的能量E＝E4－E2＝(－0.85) eV－(－3.4) eV＝2.55 eV.由E ＝h ν得ν＝E h ＝2.55×1.6×10－19 J 6.63×10－34J·s＝6.15×1014Hz. (3)因入射光子的频率ν＝cλ得ν＝6.0×1014Hz ，大于金属铷的极限频率，故能使金属铷产生光电效应由爱因斯坦光电效应方程E km ＝h ν－W W ＝h ν0代入数值得E km ＝5.6×10－20J.答案：(1)AD (2)2.55 6.15×1014(3)能 5.6×10－20J。
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第30讲 原子结构、原子核
教师专用题库
1.(2018课标Ⅲ,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核 1327
Al,产生了第一个人
工放射性核素X:α+1327Al →n+X 。
X 的原子序数和质量数分别为( ) A.15和28
B.15和30
C.16和30
D.17和31
答案 B 本题考查核反应方程。
在核反应过程中,质量数和电荷数分别守恒,则X 的原子序数为2+13=15,X 的质量数为4+27-1=30,选项B 正确。
2.(2018北京理综,13,6分)在核反应方程 24He +714
N →817
O+X 中,X 表示的是( )
A.质子
B.中子
C.电子
D.α粒子
答案 A 本题考查核反应方程。
由核反应中质量数和电荷数均守恒,可判断X 为质子 11H,故选项A 正确。
3.(2018天津理综,5,6分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H α、H β、H γ和H δ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定( )
A.H α对应的前后能级之差最小
B.同一介质对H α的折射率最大
C.同一介质中H δ的传播速度最大
D.用H γ照射某一金属能发生光电效应,则H β也一定能
答案 A 本题考查氢原子能级跃迁规律。
由氢原子能级跃迁可知,ℎc
c =E n -E 2,H α的波长最长,故ℎc
c α
最小,对应能级差最小,选项A 正确;同一介质对频率越大的光的折射率越大,波长越短,
频率越大,故同一介质对H α的折射率最小而对H δ的折射率最大,选项B 错误;由n=c
c 知,同一介质中H δ的传播速度最小,选项C 错误;H γ的频率大于H β的频率,因此用H γ照射某一金属能发生光电效应,而H β不一定能,故选项D 错误。
4.(2017课标Ⅰ,17,6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发
电。
氘核聚变反应方程是: 12H +12H → 23He +01n 。
已知 12H 的质量为2.013 6 u ,23He 的质量为
3.015 0 u ,01n 的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c 2。
氘核聚变反应中释放的核能约为( )
A.3.7 MeV
B.3.3 MeV
C.2.7 MeV
D.0.93 MeV
答案 B 本题考查核能的计算。
聚变反应中的质量亏损为Δm=(2×2.013 6-3.015 0-1.008 7) u=0.003 5 u,则释放的核能为ΔE=Δmc 2=0.003 5×931 MeV ≈3.3 MeV,B 正确。
5.(2017课标Ⅱ,15,6分)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为
92238
U →90
234Th +24He 。
下列说法正确的是( )
A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
答案 B 本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒。
静止的原子核在衰变前后动量守恒,由动量守恒定律得0=m 1v 1+m 2v 2,可知m 1v 1=-m 2v 2,故衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小,选项B 正确;而动能
E k =c 2
2c ,由于钍核的质量(m 1)大于α粒子的质量(m 2),故其动能
不等,选项A 错误;铀核的半衰期是大量的铀核半数发生衰变所用的时间,而不是放出一个α粒子所经历的时间,选项C 错误;原子核衰变前后质量数守恒,衰变时放出核能,质量亏损,选项D 错误。
6.[2017江苏单科,12C(3)]质子(11
H)和α粒子(24
He)被加速到相同动能时,质子的动量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为 。
答案 小于 2∶1
解析 由动量与动能的关系p=√2cc k 可知,E k 相同时,质量小的动量也较小,故质子的动量小于α粒子的动量。
德布罗意波长λ=ℎ
c ,而p ∝√c ,故λ∝c ,则λH ∶λα=√c α∶√c H =2∶1。