高中物理原子与原子核知识点总结

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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

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

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。

高中物理原子与原子核知识点总结.doc

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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

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

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

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

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。

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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

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。

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