高中物理光电效应知识点汇总

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光电效应知识点总结

光电效应知识点总结

光电效应知识点总结光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。

这一现象的发现对于量子理论的发展具有重要的意义。

以下是对光电效应的相关知识点的总结。

一、光电效应的基本概念和原理光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。

该现象的解释需要借助于光的粒子性和波动性。

根据光的粒子性,光子是光的基本单位,能量E与频率f满足E = hf,其中h为普朗克常数。

根据光的波动性,光波的能量E与频率f、波长λ满足E = hf = hc/λ,其中c为真空中的光速。

二、光电效应与波长、频率的关系根据实验观察,当光的波长增加,光电子的最大动能增加,但光电子的数量不变。

而当光的频率增加时,光电子的数量增加,但最大动能不变。

因此,光电效应与光的波长和频率有一定的关系。

三、光电效应与金属的工作函数光电效应的发生与金属的工作函数有关。

工作函数是金属表面的电子解离所需的最小能量。

当光的能量大于金属的工作函数时,光电效应才会发生。

金属的工作函数与光电子的最大动能成正比关系。

四、光电效应的应用1. 光电池:光电池利用光电效应将光能转化为电能。

当光照射到光电池上时,光电池内的半导体材料会产生电子-空穴对,从而产生电流。

2. 光感应器:光电效应的应用之一是光感应器。

光感应器利用光电效应来检测光的强度和频率,常应用于自动控制、光电测量等领域。

3. 光电倍增管:光电倍增管是利用光电效应来放大光信号的装置。

光电倍增管中的光电效应会引发电子的倍增效应,从而放大光信号的强度。

五、光电效应的实验进行光电效应实验时,通常需要使用光电效应装置和光源。

光源可以是激光、白炽灯等,而光电效应装置则包括一个金属阴极和阳极,以及一个测量电流的电路等。

通过测量电流的变化,可以验证光电效应的发生。

总结:光电效应作为物理学的重要现象,对于量子理论的发展具有重要的意义。

了解光电效应的基本概念和原理,以及与波长、频率、工作函数的关系,有助于我们深入理解光电效应的本质。

高中物理光电效应知识点总结

高中物理光电效应知识点总结

高中物理光电效应知识点总结光电效应是指当金属表面受到光照时,金属表面会释放出电子的现象。

这一现象被广泛应用于光电池、光电二极管等领域,对于现代科技的发展起到了重要作用。

光电效应的发现也为量子物理的发展提供了重要的实验证据,对于理解光和物质的相互作用机制有着重要意义。

一、光电效应的基本原理1.光电效应的基本概念光电效应是指当金属表面受到光照时,金属表面会释放出电子的现象。

这一现象最早由爱因斯坦在1905年提出,他认为光可以被理解为一种由粒子组成的电磁波,这些粒子被称为光子。

当光照射到金属表面时,光子会与金属表面的电子发生相互作用,将一部分能量转移给电子,使得电子从金属中逸出。

2.光电效应的实验现象光电效应实验通常可以通过以下步骤来进行:(1)将金属板作为阴极,通过接线与电压表和电流表连接,形成闭合电路。

(2)将金属板暴露在光照下,观察电流表的读数变化。

(3)当金属板受到光照时,电流表的读数会明显增加,表明光照可以促使金属释放出电子。

二、光电效应的关键参数1.光电子的最大动能当光照射到金属表面时,光子可以将能量转移给金属表面的电子,使得电子从金属中逸出。

这时电子的动能可以通过光电子的最大动能公式来表示:K_max = hν - φ其中K_max表示光电子的最大动能,h为普朗克常数,ν为光子的频率,φ为金属的功函数。

从公式可以看出,光电子的最大动能与光子的频率成正比,与金属的功函数成反比。

2.光电子的动量和波长关系光电效应中,光子与金属表面的电子发生相互作用,从而将一部分能量转移给电子。

这一过程不仅涉及到能量转移,还涉及到动量转移。

根据动量守恒定律,光子的动量和电子的动量之和应保持不变,可以得到光电效应中的动量和波长关系公式:p = h/λ其中p为光子的动量,h为普朗克常数,λ为光子的波长。

从公式可以看出,光子的波长与动量成反比,这说明波长越短的光子对金属的电子产生的动量越大,因此具有更强的光电效应。

《光电效应》知识小结

《光电效应》知识小结

《光电效应》知识小结一、电磁波谱:无线电波,红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线二、光的本质是电磁波,也有波长、频率和波速。

光有不同颜色,光的颜色取决于频率和波长可见光按波长由长到短排列顺序:红、橙、黄、绿蓝、靛、紫可见光按频率由小到大排列顺序:红、橙、黄、绿蓝、靛、紫三、光子的能量:光由一份一份组成,每一份称为一个光子(爱因斯坦提出光子说)其中h=6.63×10-34 J·s。

(称为普朗克常量)注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV=1.6×10-19 J)。

四、光照强度(简称:光强):I=nhν光照强度是指单位面积上所接收的可见光的能量,简称照度,单位勒克斯(Lux或Lx)。

五、光电效应1、定义: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。

逸出的电子称为光电子。

2、赫兹最初发现光电效应现象。

3、两个概念:(1)逸出功:电子摆脱金属束缚从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功.用W0表示,不同金属的逸出功_________.(2)极限频率(截止频率):使金属发生光电效应的入射光频率的最小值,叫该金属的极限频率,用ν0表示。

不同金属的极限频率___.(3)二者的关系:W0=hν04、光电效应产生条件:入射光子的能量超过金属的逸出功:hν>W0又W0=hν0入射光子的频率大于极限频率:ν>ν05、光电子的初动能:E K=hν-W光电子的最大初动能:E Km=hν-W0(爱因斯坦的光电效应方程)光电效应方程表明:光电子的最大初动能与入射光的________有关,与光的强弱_____关(填“无”或“有”).只有当hν____W0时,才有光电子逸出.6、E km- ν曲线:横轴上的截距是极限频率,纵轴上的截距是逸出功的负值,斜率为普朗克常量7、光电效应实验分析:(1)电路图:(2)从阴极逸出的光电子速度大小、方向是怎样的?(3)阴极K和阳极A间加正向电压时,电场对电子的运动起促进电压升高时,流过电流表的电流变大(达到饱和光电流后不再变大)增大光强时:光电流能变大(逸出的光电子数增多→饱和光电流可变大)(4)阴极K和阳极A间所加电压为0时,流过电流表的电流不为0(5)阴极K和阳极A间加反向电压时,电场对电子的运动起阻碍作用电压升高时,流过电流表的电流变小(I=0时的电压叫遏止电压)遏止电压的计算方法:eu c=E Km(6)有光照射阴极,光电效应不一定会发生→-说明:存在极限频率若能发生(ν>ν0),入射光强度变大时饱和光电流变大(7)电子吸收光子的能量不能随时间累积,(有瞬时性)(8)光电效应伏安特性曲线用到的公式:I=nhνE km=hν-W0eu c=E Km w0=hν0 ( c=入f)①横轴截距表示遏止电压②先加逐渐减小的反向电压(从遏止电压开始变化),后加逐渐变大的正向电压(从0开始变化):该过程电路中的光电流先变大,一旦达到饱和光电流,之后就不再变化③光的颜色不变增加光强:饱和光电流会增大,但遏止电压不变。

高中物理光电效应知识点总结

高中物理光电效应知识点总结

高中物理光电效应知识点总结1、光电效应如图1所示,用弧光灯照射锌板,与锌板相连的验电器就带正电,即锌板也带正电这说明锌板在光的照射下发射出了电子。

图1(1)定义:在光的照射下物体发射出电子的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子。

(2)研究光电效应的实验装置(如图2所示)阴极K和阳极A 是密封在真空玻璃管中的两个电极,K在受到光照时能够发射光电子,电源加在K与A之间的电压大小可以调整,正负极也可以对调。

图22、光电效应的规律(1)光电效应的实验结果首先在入射光的强度与频率不变的情况下,I-U的实验曲线如图3所示,曲线表明,当加速电压U增加到一定值时,光电流达到饱和值Im。

这是因为单位时间内从阴极K射出的光电子全部到达阳极A,若单位时间内从阴极K上逸出的光电子数目为n,则饱和电流Im=ne 式中e为电子电荷量,另一方面,当电压U减小到零,并开始反向时,光电流并没降为零,这就表明从阴极K逸出的光电子具有初动能,所以尽管有电场阻碍它运动,仍有部分光电子到达阳极A,但是当反向电压等于-Uc时,就能阻止所有的光电子飞向阳极A,使光电流降为零,这个电压叫遏止电压,它使具有最大初速度的电子也不能到达阳极A,如果不考虑在测量遏止电压时回路中的接触电势差,那么我们就能根据遏止电压-Uc来确定电子的最大速度vm和最大动能,即图3在用相同频率不同强度的光去照射阴极K时,得到的I-U曲线如图4所示,它显示出对于不同强度的光,Uc是相同的,这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的。

此外,用不同频率的光去照射阴极K时,实验结果是:频率愈高,Uc愈大,如图5,并且与Uc成线性关系,如图6。

频率低于ν0的光,不论强度多大,都不能产生光电子,因此,ν0称为截止频率,对于不同的材料,截止频率不同。

(2)光电效应的实验规律①饱和电流Im的大小与入射光的强度成正比,也就是单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度成正比(见图4)。

高中光电门知识点总结

高中光电门知识点总结

高中光电门知识点总结一、光电效应的基本原理光电效应是指当金属或半导体等物质受到光的照射后,产生电子的现象。

光电效应的基本原理是光子与物质相互作用,将能量传递给物质中的电子,使其获得足够的能量从而逸出金属或半导体表面,形成电流。

光电效应的发生需要满足一定的条件,主要包括光子能量大于电子逸出功、光子的频率大于临界频率等。

二、光电效应的主要特点1. 具有波粒二象性:光子既具有波动性又具有粒子性,能够实现与物质的相互作用。

2. 具有能量量子化:光电效应的能量是离散的,取决于光子的能量大小,能够准确定位电子的逸出能量。

3. 具有瞬时性:光电效应发生的过程极为迅速,电子被激发后立即逸出金属表面形成电流。

4. 光电子的动能与光子能量呈正比:光电子的动能与光子的能量成正比关系,这一特点是通过实验观测得到的。

三、光电效应与光电倍增管光电效应不仅是一种基础的物理现象,还在现代技术中得到了广泛的应用。

光电效应广泛应用于光电器件中,其中最具代表性的应用之一就是光电倍增管。

光电倍增管是一种光电转换器件,主要用于检测低强度光信号并放大信号强度。

光电倍增管的工作原理是基于光电效应,当光子照射到光阴极上时,能够激发光电子的产生,进而引发电子的法拉德放大效应,最终得到放大的电子信号。

四、光电效应在太阳能电池中的应用太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的器件,它利用光电效应的原理将太阳光转化为电能。

太阳能电池的工作原理是当光子照射到半导体材料表面时,光子能量被传递给半导体中的电子,使其跃迁到导带中,从而形成电子-空穴对并形成电流。

光电效应在太阳能电池中得到了充分的应用,使得太阳能电池成为了清洁能源领域里一种重要的能源转换设备,对于缓解能源危机和改善环境污染具有重要的意义。

五、光电效应在信息存储中的应用光电效应还在信息存储领域得到了广泛的应用。

例如,在光盘和DVD光盘等存储介质中,光电效应被用来实现信息的读写。

在这些存储介质中,信息被编码为微小的凸起或凹陷,当激光照射到这些区域时,能够引发相应的光电效应,从而实现信息的读写。

物理光电效应知识点总结

物理光电效应知识点总结

物理光电效应知识点总结一、光电效应的概念光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发生电子的发射现象。

这种现象可以解释为光子能量被金属中的自由电子吸收,使其获得足够的能量跨越离子势垒并逃离金属表面。

二、光电效应的重要特点1. 光电效应与光的频率有关:根据光电效应的实验结果,只有当光的频率超过某个临界频率,才能引起光电效应。

这个临界频率与金属的性质有关,与光的强弱无关。

2. 光电效应与光的强度有关:光的强度增加会增加光电子的数量,但不会改变光电子的动能。

而光的频率增加会增加光电子的动能,但不会改变光电子的数量。

3. 光电效应是瞬时的:当光照射停止后,光电子发射也会立即停止。

这表明光电效应是一个瞬时的过程,没有时间延迟。

4. 光电效应不受金属温度影响:光电效应的发生与金属的温度无关,只与光的频率和强度有关。

三、光电效应的实验现象1. 光电流的产生:当金属表面照射到光时,金属表面会产生电流。

光电流的大小与光的频率和强度有关。

2. 光电子的动能:光电子的动能与光的频率有关,与光的强度无关。

光的频率越高,光电子的动能越大。

3. 光电子的发射角度:根据实验结果,光电子的发射角度与光的入射角度相等。

四、光电效应的解释根据光电效应的实验结果,爱因斯坦提出了光量子假设,即光是由一些能量确定的量子(光子)组成的。

光电效应可以用光子与金属中的电子发生相互作用的过程来解释。

当光照射到金属表面时,光子与金属中的电子发生碰撞,将能量传递给电子。

当电子吸收到足够的能量时,就能跨越离子势垒并逃离金属表面,形成光电子。

五、光电效应的应用1. 光电池:利用光电效应的原理,将光能转化为电能的装置。

光电池广泛应用于太阳能电池板、光电传感器等领域。

2. 光电二极管:光电二极管是一种利用光电效应工作的电子器件,用于将光信号转化为电信号。

3. 光电倍增管:光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件,常用于低光强信号的检测和放大。

光电效应作为光的粒子性质的重要实验证据,对于理解光的本质和光与物质相互作用的机制具有重要意义。

光电效应知识点总结

光电效应知识点总结

光电效应知识点总结一、光电效应的基本概念1.1 光电效应的定义光电效应是指当光照射到金属表面时,金属表面会发生电子的发射现象。

1.2 光电效应的实验现象光电效应的实验现象包括:光电流的产生、光电子的动能与光频率的关系、光电子的动能与光强度的关系等。

二、光电效应的基本原理2.1 光电效应的基本原理光电效应的基本原理是光子与金属表面的电子相互作用,光子的能量被电子吸收后,使电子脱离金属表面。

2.2 光电效应的能量守恒关系光电效应中,光子的能量等于电子的动能加上金属表面的逸出功。

三、光电效应的关键参数3.1 光电子的动能光电子的动能由光的频率和光子的能量决定,与金属表面的逸出功有关。

3.2 光电流光电流是指单位时间内从金属表面发射出的光电子的电流。

3.3 光电效应的阈值频率光电效应的阈值频率是指能够使金属表面发生光电效应的最低频率。

四、光电效应的应用4.1 光电效应在太阳能电池中的应用太阳能电池利用光电效应将光能转化为电能,具有广泛的应用前景。

4.2 光电效应在光电子器件中的应用光电效应在光电子器件中的应用包括光电二极管、光电倍增管、光电导等。

4.3 光电效应在光电测量中的应用光电效应在光电测量中的应用包括光电测距、光电测速、光电测温等。

五、光电效应的发展历程5.1 光电效应的发现光电效应最早由德国物理学家赫兹在1887年发现。

5.2 光电效应的解释爱因斯坦在1905年提出了光电效应的解释,为量子力学的发展奠定了基础。

5.3 光电效应的研究进展随着科学技术的发展,光电效应的研究逐渐深入,应用范围不断扩大。

六、结语通过对光电效应的基本概念、基本原理、关键参数、应用以及发展历程的探讨,我们可以更好地理解光电效应的本质和作用,为相关领域的研究和应用提供理论基础和指导。

光电效应作为一项重要的物理现象,对于现代科学技术的发展具有重要的意义。

希望随着科学技术的不断进步,光电效应在更多领域发挥更大的作用。

光电效应知识点总结复习

光电效应知识点总结复习

光电效应知识点总结复习光电效应是指当光线照射到金属表面时,光子与金属表面的电子发生相互作用,使电子从金属中脱离的现象。

以下是光电效应的一些重要知识点的总结复习。

1.光电效应的基本原理:光电效应是基于光子的粒子性质和光与物质之间的相互作用的基本原理。

当光子的能量大于或等于金属表面的逸出功时,光子能够将部分能量传递给金属表面的电子,使其脱离金属表面。

2.光电效应的实验现象:光电效应的实验观察到的主要现象包括:紫外线下金属能发射电子,但红外线下则无法发射电子;随着光的强度增加,光电流呈线性增加;光电流的大小与光的频率有关,而与光的强度无关等。

3.光电效应的逸出功:逸出功是指光子能够将电子从金属表面解离所需的最小能量。

逸出功与金属的物理性质有关,与金属的工作函数密切相关。

4.爱因斯坦光电效应理论:爱因斯坦基于光的粒子性质提出了光电效应的理论,他认为光子具有一定的能量,当光子与金属表面的电子相互作用时,光子的能量将被完全吸收,使电子获得足够的能量从而离开金属表面。

5.光电流和工作电压关系:光电效应产生的光电流与光的强度、频率有关,而与光的波长无关。

光电流与光的强度呈线性关系,而与光的频率成正比。

6.光电子和光电倍增管:光电子是指通过光电效应获得能量的电子。

光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件,它能使光信号电压增大数百倍甚至数千倍,用于光电转换、光电放大等。

7.光电效应在现实生活中的应用:光电效应在现实生活中有广泛的应用。

例如,光电器件(如光电二极管、光电传感器等)用于测量光强度、检测物体、实现光电转换等领域;光电池则将太阳能转换为电能,用于太阳能发电等。

8.光电效应的重要意义:光电效应的发现和研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用,为人们理解光与物质之间的相互作用提供了重要的线索。

此外,光电效应的应用也使得光电技术得到了广泛的应用和发展。

以上是光电效应的一些重要知识点的总结复习,希望对你的学习有所帮助。

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一、光电效应和氢原子光谱
知识点一:光电效应现象
1.光电效应的实验规律
(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极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,其随入射光频率的增大而增大. (3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比.
(4)金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9
_s. 2.光子说
爱因斯坦提出:空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光
子具有的能量与光的频率成正比,即:ε=hν,其中h =6.63×10-34
J·s.
3.光电效应方程
(1)表达式:hν=E k +W 0或E k =hν-W 0.
(2)物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来
克服金属的逸出功W 0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能E k =12
mv 2
.
知识点二: α粒子散射实验与核式结构模型
1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13-2-1所示)
2.实验现象
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粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.如图13-2-2所示.
α粒子散射实验的分析图
3.原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.
知识点三:氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱 (1)光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱.
(2)光谱分类
有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱. 有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱. (3)氢原子光谱的实验规律.
巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式1λ=R (122-1
n
2)(n =3,4,5,…),
R 是里德伯常量,R =1.10×107 m -1,n 为量子数.
2.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: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,光子的能量由这两个定态的能量差决定,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.
点拨:易错提醒
(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N=C2n=n n-1
2
,一个氢原子跃迁发出可
能的光谱线数最多为(n-1).
(2)由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,氢原子的能级不连续,这种现象叫能量量子化.
考点一:对光电效应的理解
1.光电效应的实质
光子照射到金属表面,某个电子吸收光子的能量使其动能变大,当电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.
2.极限频率的实质
光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须大于金属的逸出功才能发生光电效应.这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功,所以每种金属都有一定的极限频率.
3.对光电效应瞬时性的理解
光照射到金属上时,电子吸收光子的能量不需要积累,吸收的能量立即转化为电子的能量,因此电子对光子的吸收十分迅速.
4.
图13-2-4
光电效应方程
电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,E k=hν-W0.如图13-2-4所示.
5.用光电管研究光电效应
(1)常见电路(如图13-2-5所示)
图13-2-5
(2)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.
(3)常见概念辨析

⎪⎨⎪⎧
照射光⎩
⎪⎨
⎪⎧ 强度——决定着每秒钟光源发射的光子数
频率——决定着每个光子的能量ε=hν光电子⎩⎪⎨⎪⎧
每秒钟逸出的光电子数——决定着光电
流的强度
光电子逸出后的最大初动能1
2mv 2
m
规律总结:
(1)光电子也是电子,光子的本质是光,注意两者的区别.
(2)在发生光电效应的过程中,并非所有光电子都具有最大初动能,只有从金属表面直接发出的光电子初动能才最大.
考点二:氢原子能级和能级跃迁
1.氢原子的能级图
能级图如图13-2-6所示.
图13-2-6
2.能级图中相关量意义的说明
相关量 意义 能级图中的横线 表示氢原子可能的能量状态——定态 横线左端的数字“1,2,3…” 表示量子数
横线右端的数字 “-13.6,-3.4…” 表示氢原子的能量
相邻横线间的距离
表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,距离越

带箭头的竖线
表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的条件为
hν=E m -E n
3.关于光谱线条数的两点说明
(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N =C 2
n =n n -12
.
(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n -1).
二、核反应和核能
知识点一:天然放射现象和衰变
1.天然放射现象 (1)天然放射现象.
元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构.
(2)放射性和放射性元素.
物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素.
(3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线. (4)放射性同位素的应用与防护. ①放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.
②应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等. ③防护:防止放射性对人体组织的伤害. 2.原子核的衰变
(1)原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变. (2)分类
α衰变:A Z X →A -4Z -2Y +4
2He
β衰变:A Z X → A Z +1Y + 0
-1e
(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.半衰期由原子核部的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关.
点拨:易错提醒
1半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少数原子核,无半衰期可言.
2原子核衰变时质量数守恒,核反应过程前、后质量发生变化质量亏损而释放出核能.
知识点二:核反应和核能
1.核反应
在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.
2.核力
核子间的作用力.核力是短程力,作用围在1.5×10-15
m 之,只在相邻的核子间发生作用.
3.核能
核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.
4.质能方程、质量亏损
爱因斯坦质能方程E =mc 2
,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ,这就
是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE =Δmc 2
.
【考点解析:重点突破】
考点一:衰变和半衰期 衰变类型 α衰变
β衰变
衰变方程 A Z
X →
A -4
Z -2
Y +42
He A Z X → A Z +1Y + 0
-1e
衰变实质
(1)根据半衰期的概念,可总结出公式
N 余=N 原(12)t /τ,m 余=m 原(1
2
)t /τ
式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量,N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量,t 表示衰变时间,τ表示半衰期.
(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关. 考点二:核反应方程的书写
规律总结
(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向箭头表示反应方向,不能用等号连接.
(2)核反应的生成物一定要以实验为基础,不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程.
(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.
考点三:核能的产生和计算
1.获得核能的途径
(1)重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程.重核裂变
的同时放出几个中子,并释放出大量核能.为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块的体积应大于它的临界体积.
(2)轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应.2.核能的计算方法
(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注意Δm的单位1 u=1.66×10-27 kg,1 u 相当于931.5 MeV的能量,u是原子质量单位.
(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能.
规律总结
根据ΔE=Δmc2计算核能时,若Δm以千克为单位,“c”代入3×108_m/s,ΔE的单位为“J”;若Δm以“u”为单位,则由1u c2=931.5_MeV得ΔE=Δm×931.5_MeV.。

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