原子核物理复习资料
核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结（期末复必备）
1. 核物理基础知识
- 核物理的定义：研究原子核内部结构、核反应以及与核有关
的现象和性质的学科。
- 原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电，中子无电荷。
- 质子数（原子序数）：表示原子核中质子的数量，决定了元
素的化学性质。
- 质子数与中子数的关系：同位素是指质子数相同、中子数不
同的原子核。
2. 核反应与放射性
- 核反应定义：原子核发生的转变，包括衰变和核碰撞产生新核。
- 放射性定义：原子核不稳定，通过放射射线（α、β、γ射线）变为稳定核的过程。
- 放射性衰变：α衰变、β衰变和γ衰变。
3. 核能与核能应用
- 核能的释放：核反应过程中，原子核质量的变化引发能量的
释放。
- 核能的应用：核电站、核武器、核医学、核技术等领域。
- 核电站工作原理：核反应堆中的核裂变产生的能量转换为热能，再通过蒸汽发电机转换为电能。
4. 核裂变与核聚变
- 核裂变：重核（如铀）被中子轰击后裂变成两个或更多轻核
的过程，释放大量能量。
- 核聚变：两个轻核融合成一个较重的核的过程，释放更大的
能量。
- 核裂变与核聚变的区别：核裂变需要中子的引发，核聚变则
需要高温和高密度条件。
5. 核辐射与辐射防护
- 核辐射：核反应释放的射线，包括α射线、β射线、γ射线等。
- 辐射防护：采取合理的防护措施，减少人体暴露在核辐射下
的危害。
以上是对核物理学的一些重点知识进行的总结。
在期末复习中，希望这些内容能对你有所帮助！。
原子物理复习资料
原子物理复习资料一、原子的结构原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的。
原子核带正电荷，电子带负电荷，它们之间的静电引力使得电子围绕原子核做高速运动。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
原子的质子数决定了它的元素种类，而质子数和中子数共同决定了原子的质量数。
电子在原子核外分层排布，离核越近的电子能量越低，越稳定；离核越远的电子能量越高，越不稳定。
二、原子的能级和跃迁原子中的电子只能处于一系列不连续的能量状态，这些能量状态称为能级。
处于基态的原子是最稳定的，当原子吸收一定能量的光子或与其他粒子发生碰撞时，电子会从低能级跃迁到高能级；反之，电子会从高能级跃迁到低能级，同时释放出光子。
跃迁过程中吸收或释放的光子能量等于两个能级的能量差，即＄h\nu ＝ E_{m} E_{n}＄，其中＄h$ 是普朗克常量，＄＼nu$ 是光子的频率，＄E_{m}＄和＄E_{n}＄分别是高能级和低能级的能量。
三、氢原子的能级结构对于氢原子，其能级公式为＄E_{n} ＝＼frac{136}｛n^2} ＼text{eV}＄，其中＄n$ 是量子数，＄n ＝ 1, 2, 3, ＼cdots$。
当＄n ＝ 1$ 时，对应的能级为基态，能量为＄－136 ＼text{eV}＄；当＄n ＝ 2$ 时，对应的能级为第一激发态，能量为＄－34 ＼text{eV}＄；以此类推。
氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以发出一系列不同频率的光子，形成线状光谱。
四、光电效应当光照射到金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量，如果吸收的能量足够大，电子就能从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。
光电效应的实验规律：1、存在饱和电流，光电流的强度与入射光的强度成正比。
2、存在遏止电压，与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。
3、存在截止频率（红限），当入射光的频率低于截止频率时，无论光强多大，都不会产生光电效应。
爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应。
初三原子核物理知识点
初三原子核物理知识点原子核物理是物理学中研究原子核结构和性质的一个分支。
对于初三学生来说，以下是一些基础的原子核物理知识点：1. 原子结构：原子由原子核和环绕其周围的电子组成。
原子核位于原子的中心，占据原子体积的极小部分，但质量却占据了原子总质量的绝大部分。
2. 原子核组成：原子核由质子和中子组成。
质子带正电，中子不带电。
原子核的总电荷数等于质子数，也就是原子序数。
3. 同位素：具有相同质子数但不同中子数的原子称为同位素。
同位素具有相同的化学性质，但可能具有不同的核稳定性。
4. 放射性衰变：不稳定的原子核会通过放射性衰变释放能量，转变为更稳定的原子核。
放射性衰变有几种类型，包括α衰变（释放α粒子，即氦核）、β衰变（释放电子或正电子）和γ衰变（释放高能光子）。
5. 半衰期：半衰期是放射性物质衰变到其原始量的一半所需的时间。
不同放射性同位素的半衰期不同，从几微秒到数亿年不等。
6. 核力：核力是一种短程力，它在原子核内部作用，使质子和中子紧密结合在一起。
核力是强相互作用的一种表现形式。
7. 结合能：结合能是指将原子核中的核子（质子和中子）分离所需的能量。
结合能与原子核的稳定性有关，结合能越大，原子核越稳定。
8. 核裂变：核裂变是指重核在吸收一个中子后分裂成两个或更多中等质量的核的过程。
这个过程会释放大量的能量，是核电站和原子弹的能量来源。
9. 核聚变：核聚变是指轻核在高温高压下结合成更重的核的过程。
核聚变同样会释放大量的能量，是太阳和其他恒星的能量来源，也是未来清洁能源的一种潜在途径。
10. 核反应：核反应是指原子核在与其他粒子相互作用时发生的转变。
核反应可以是自发的，也可以是诱发的，并且可以伴随着能量的释放或吸收。
这些知识点为初三学生提供了原子核物理的基础框架，有助于理解原子核的性质以及它们在自然界和科技应用中的作用。
原子核物理复习资料归纳整理
原子核物理复习资料归纳整理名词解释1、核的自旋：原子核的角动量，通常称为核的自旋。
2、衰变常量：衰变常量是在单位时间内每个原子核的衰变概率。
3、半衰期：半衰期是放射性原子核数衰减到原来数目的一半所需的时间。
4、平均寿命：平均寿命是指放射性原子核平均生存的时间。
5、放射性活度：在单位时间内有多少核发生衰变，亦即放射性核素的衰变率，叫衰变率。
6、放射性：原子核自发地放射各种射线的现象，称为放射性。
7、放射性核素：能自发的放射各种射线的核素称为放射性核素，也叫做不稳定核素。
8、核衰变：原子核衰变是指原子核自发的放射出α或β 等粒子而发生的转变。
9、衰变能：原子核衰变时所放出的能量。
10、核素：具有相同质子数Z和中子数N的一类原子核，称为一种核素。
11、同位素：质子数相同，中子数不同的核素。
12、同中子素：中子数相同，质子数不同的核。
13、同量异位素：质量数相同，质子数不同的核素14、同核异能素：质量数和质子数相同而能量状态不同的核素。
15、镜像核：质子数和中子数呼唤的一对原子核。
16、质量亏损：组成某一原子核的核子质量与该原子核质量之差。
17、核的结合能：自由核子组成原子核所释放的能量。
18、比结合能：原子核平均每个核子的结合能。
19、最后一个核子的结合能：是一个自由核子与核的其余部分组成原子核时，所释放的能量。
20、内转换现象：跃迁时可以把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。
21、内转换现象：原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁时把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。
22、内转换电子：内转换过程中放出来的电子。
（如果单出这个就先写出内转换现象的定义）23、内电子对效应：24、级联γ辐射的角关联：原子核接连的放出的两个γ光子，若其概率与这两个γ光子发射方向的夹角有关，即夹角改变时，概率也变化，这种现象称为级联γ辐射角关联，亦称γ-γ角关联。
25、穆斯堡尔效应：原子核辐射的无反冲共振吸收。
核物理复习资料
核物理复习资料一、核物理的基本概念核物理是研究原子核的结构、性质和相互作用以及原子核发生的各种变化过程的学科。
原子核是由质子和中子组成的，质子带正电荷，中子不带电。
原子的质量主要集中在原子核上，而电子围绕原子核运动。
原子核的大小通常在 10^－15 米到 10^－14 米的范围内。
虽然原子核很小，但它包含了巨大的能量。
二、原子核的稳定性原子核的稳定性取决于多种因素，其中最重要的是质子数和中子数的比例。
一般来说，质子数和中子数相等或相近的原子核比较稳定。
但对于一些较重的原子核，中子数相对较多时更稳定。
另外，存在一种神奇的“幻数”概念。
具有特定质子数或中子数等于“幻数”的原子核具有较高的稳定性。
三、核力核力是将质子和中子紧紧束缚在原子核内的一种强大的作用力。
它是一种短程力，只在原子核的尺度内起作用。
核力非常强大，比电磁力大得多。
核力具有饱和性和交换性等特点。
四、放射性衰变放射性衰变是指原子核自发地放出射线而转变为另一种原子核的过程。
常见的放射性衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是原子核放出一个α粒子（由两个质子和两个中子组成），从而使原子核的质子数和质量数都减少。
β衰变分为β⁺衰变和β⁻衰变。
β⁺衰变是原子核中的一个质子转变为一个中子，并放出一个正电子和一个中微子；β⁻衰变则是一个中子转变为一个质子，放出一个电子和一个反中微子。
γ衰变通常是在α衰变或β衰变后，原子核处于激发态，通过放出γ射线（高能光子）回到基态。
五、核反应核反应是指原子核在外界粒子的轰击下，发生性质和结构变化的过程。
与化学反应相比，核反应涉及的能量变化要大得多。
核反应可以分为人工核反应和天然核反应。
人工核反应是通过加速器等设备使粒子加速并撞击靶核来实现的。
六、核能核能的释放主要通过两种方式：核裂变和核聚变。
核裂变是重原子核分裂为两个或多个较轻原子核的过程，同时释放出大量的能量。
例如，铀 235 在吸收一个中子后会发生裂变，产生多个碎片原子核，并释放出中子和能量。
原子核物理复习提纲
6. 核磁共振法测核磁矩：将被测样品放在一个均匀的强磁场 B 中，由于核具有磁矩，它 在磁场中与磁场作用获得附加能量 E。这个能量随核在磁场中的取向不同而不同，有 2I+1 个值。如果我们在垂直于均匀磁场 B 的方向上再加上一个强度较弱的高频磁场， 当其频率 v 满足 hv = ΔE 时，样品的原子核将会吸收高频磁场的能量而使核的取向发 生改变，实现能级跃迁。此时，高频磁场的能量被原子强烈吸收，称为共振吸收，此时 的频率 v 称为共振频率。因此，只要测得 v 和 B 即可求出核的磁矩。
2. 壳模型的基本思想：1 原子核虽然不存在与原子中相类似的不变的有心力场，但原子核 中的每一个核子看作是在一个平均场中运动，这个平均场是所有其他核子对一个核子作 用场的总和，对于接近球形的原子核，可以以为这个平均场是个有心场；2 泡利不相容 原理不仅限制了每个能级所能容纳核子的数目，也限制了原子核中核子与核子的碰撞概 率。
5.
平均寿命τ：放射性原子核平均生存的时间。τ = 1
������
6.
放射性活度
A：指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数。������
=
������������
=
������
������ ������
������������
7. 比活度：放射性活度与其质量之比，即单位质量的放射性活度。 8. 射线强度：即放射性活度。
Ed = (∆mY + ∆mα − mX) × 931.5 MeV
Ed = ∆(Z, A) − ∆(Z − 2, A − 4) − ∆(2,4)
2025年高考物理总复习第十六章原子物理第3讲原子核
C
A. B. C. D.
【解析】设时刻，甲、乙两种放射性元素原子核数分别为、，则有， 时，甲经过两个半衰期，未衰变原子核数为，乙经过一个半衰期，未衰变原子核数为，由已知条件有 ，解得，；时，甲经过四个半衰期，未衰变原子核数为 ，乙经过两个半衰期，未衰变原子核数为，则此时未衰变原子核总数为，解得 ，C项正确。
公式
影响因素
由核内部因素决定，与原子所处物理状态或化学状态无关，不同元素的半衰期不同.
适用条件
半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对少数原子核没有意义.
6.放射性同位素的应用与防护
（1）放射性同位素：有 ______放射性同位素和 ______放射性同位素两类，同种元素的放射性同位素的化学性质相同.
【解析】贝克勒尔发现天然放射现象，天然放射现象的本质是原子核的衰变，衰变过程中原子核自发地放出三种射线，说明原子核里面是由各种粒子组成的复杂结构，A正确；天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂结构，不能揭示原子核是由质子和中子组成的，故B错误；原子核的 衰变表明，一个中子可以转变为一个质子和一个电子，并非中子由质子和电子组成，故C错误；用威尔逊云室探测放出的射线， 射线电离作用强，轨迹直而清晰， 射线电离作用弱，径迹常是弯曲的， 射线的电离本领更弱，在云室中一般看不到它的径迹，故D正确。
质子
质____地发出射线的现象，首先由 __________发现.天然放射现象的发现，说明 ________具有复杂的结构.
自发
2025高考物理总复习原子结构原子核
级图,可知此谱线来源于太阳中氢原子( A )
A.n=2和n=1能级之间的跃迁
r1=0.53×10-10 m。
(2)氢原子的能级图,如图所示
×
√
×
×
研考点•精准突破
1.两类能级跃迁
(1)自发跃迁:高能级→低能级,释放能量,发射光子。
光子的频率
Δ
ν=
ℎ
=
高 -低
ℎ
。
(2)受激跃迁:低能级→高能级,吸收能量。
①吸收光子的能量必须恰好等于能级差hν=ΔE。(注意:当入射光子能量大
②氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关
系式。
×
√
√
√
研考点•精准突破
典题1 (多选)关于卢瑟福的原子核式结构,下列叙述正确的是( BD )
A.原子是一个质量分布均匀的球体
B.原子的质量几乎全部集中在原子核内
C.原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内
D.原子直径的数量级大约是10-10 m,原子核直径的数量级是10-15 m
B.ν0+ν1-ν3
C.ν0-ν1+ν3
D.ν0-ν1-ν3
解析 根据能级图可得hν0=hν1+hν2+hν3,解得ν2=ν0-ν1-ν3,选项A、B、C错
误,D正确。
典题4 (2023湖北卷)2022年10月,我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星
成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6
角度甚至大于90°,也就是说它们几乎被“撞”了回来。
正电荷
(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_______
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1、核的自旋：原子核的角动量，通常称为核的自旋。
2、衰变常量：衰变常量是在单位时间内每个原子核的衰变概率。
3、半衰期：半衰期是放射性原子核数衰减到原来数目的一半所需的时间。
4、平均寿命：平均寿命是指放射性原子核平均生存的时间。
5、放射性活度：在单位时间内有多少核发生衰变，亦即放射性核素的衰变率，叫衰变率。
6、放射性：原子核自发地放射各种射线的现象，称为放射性。
7、放射性核素：能自发的放射各种射线的核素称为放射性核素，也叫做不稳定核素。
8、核衰变：原子核衰变是指原子核自发的放射出α或β 等粒子而发生的转变。
9、衰变能：原子核衰变时所放出的能量。
10、核素：具有相同质子数Z和中子数N的一类原子核，称为一种核素。
11、同位素：质子数相同，中子数不同的核素。
12、同中子素：中子数相同，质子数不同的核素。
13、同量异位素：质量数相同，质子数不同的核素。
14、同核异能素：质量数和质子数相同而能量状态不同的核素。
15、镜像核：质子数和中子数呼唤的一对原子核。
16、质量亏损：组成某一原子核的核子质量与该原子核质量之差。
17、核的结合能：自由核子组成原子核所释放的能量。
18、比结合能：原子核平均每个核子的结合能。
19、最后一个核子的结合能：是一个自由核子与核的其余部分组成原子核时，所释放的能量。
21、内转换现象：原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁时把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。
22、内转换电子：内转换过程中放出来的电子。
（如果单出这个就先写出内转换现象的定义）
23、内电子对效应：
24、级联γ辐射的角关联：原子核接连的放出的两个γ光子，若其概率与这两个γ光子发射方向的夹角有关，即夹角改变时，概率也变化，这种现象称为级联γ辐射角关联，亦称γ-γ角关联。
25、穆斯堡尔效应：原子核辐射的无反冲共振吸收。
26、核的集体模型：每个核子在核内除了相对其它核子运动外，原子核的整体还发生振动与转动，处于不同运动状态的核，不仅有自己特定的形状，还具有不同的能量和角动量，这些能量与角动量都是分立
的，因而形成能级。
27、核反应：原子核与原子核，或者原子核与其他粒子之间的相互作用引起的各种变化。
28、核反应能：核反应过程中释放的能量。
29、核反应阈能：在L系中能够引起核反应的入射粒子最低能量。
30、核反应截面：一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率。
（一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核发生反应的概率。
）σ＝单位时间发生的反应数／（单位时间的入射粒子数×单位面积的靶核数）
31、核反应微分截面：σ（θ，φ）＝单位时间出射至（θ，φ）方向单位立体角内的粒子数／（单位时间的入射粒子数×单位面积的靶核数）
32、核反应产额：入射粒子在靶中引起的反应数与入射粒子之比，即一个入射粒子在靶中引起反应的概率。
1、什么是穆斯堡尔效应？为何同一个核的γ共振吸收很难
观测到？
答：把放射源和吸收体的束缚在固体晶格中，如果光子满足一定的条件，那么这时遭受反冲的不是单个原子核而是整块晶体。
与单个原子核的质量相比，晶体的质量大的不可比拟。
所以反冲速度极小，反冲能量实际等于零，整个过程可看作无反冲的过程。
这种效应叫穆斯堡尔效应由于原子核发射γ射线时，一般要受到反冲，本来是静止的处于激发态的原子核，当它通过放射γ光子跃迁到基态时，γ光子激发能Eo的绝大部分，还有很小一部分变成了反冲核的动能E R ；故γ光子所释放的能量E O-E R，而处于基态的同类原子核吸收γ光子时也会有同样的反冲，要把原子核激发态到能量Eo的激发态，γ射线的能量则为E O+E R，同一核发射γ射线的能量与吸收γ射线而能量不同，所以同一核的γ射线共振吸收很难观测到。
2、 α、β、γ 射线本质分别是什么？在α衰变或β衰变中，如
果原子核放出一个α粒子或者β粒子原子核将怎样变
化？
答：α射线本质：原子核放射出α粒子
β射线本质：原子核放射出β粒子或俘获一个轨道电子
γ射线本质：原子核通过发射γ光子来实现从激发态到较低能态的过程
α衰变：放一个α粒子,原子核的质子数减少两个，中子数也减少两
个。
β衰变: 放出一个β-离子，则原子核中一个中子变为质子
放出一个β+ 离子，则原子核中一个质子变为中子。
3、 β能谱特点是什么，试用中微子假说解释。
答：β粒子的能量是连续的；有一个确定的最大能量Em；曲线有一极大值，即在某一能量处，强度最大。
由于原子核在β衰变过程中，不仅仅放出β粒子，还放出一个不带电的中性粒子，它的质量几乎小得为0，则在β衰变过程中有两种极端的情况：当β粒子和反冲核的动量大小相等方向相反，此时衰变能Ed≈Eβ；当中微子和反冲核的动量大小相等方向相反时，β粒子的动能为0。
所以在一般情况下，β粒子的动能介于上述两种情况之间，故β能谱是连续分布的。
4、核的壳模型存在的基本思想是什么？
答：a、在核内存在一个平均力场，该力场是所有其它核子对一个核子作用场的总和，对于接近球形的原子核，可以认为该力场为有心场。
b、泡利原理不仅限制了某一能级上所能容纳的核子数，也限制了核内核子之间的碰撞。
碰后，核子不能低能态上去，也不能两核子朝同一方向；只能去占据未被填满的高能态，这在核与外界不交换能量条件下不可能发生。
核子仍能保持原有的运动状态，即是单个核子的独立运动是可能的。
所以，壳模型也叫独立粒子（或单粒子）模型。
5、给出β衰变的三种形式及其衰变条件及Ed计算公式
答：
6、试论述核磁共振测量基本思想
答：根据
，若I已知，测量磁矩的实质在于g I因数。
利用核磁共振测g I如下，将被测样品放在一个均匀的强磁场中，由于核具有磁矩μI ，则E=μI B=-μIZ B
μIZ 是μI 磁场上Z的投影，由
，μIZ 有
2I+1个值：E=-g lμN m I B
能量随核在磁场中的取向不同而不同。
按核取向不同，原有能级分裂成2I+1个子能级。
根据选择定则：Δm I=0，-1，+1，两相邻能级可以跃迁
则可得ΔE= g IμN B，在加强磁场：当ΔE=hν，所以得
此时原子核将会吸收高频磁场能量而使核的取向发生改变，从而实现由较低子能级向相邻较高能级跃迁。
高频磁场的能量将被原子强烈吸收，成为共振吸收；此时的频率ν成为共振频率（用自己话说明白即可，但必须结合公式叙述）
7、给出质谱仪测质量原理（磁谱仪也得准备）
答：
8、产生人工放射性核素的主要途径，不同途径产生的放射性核素
的衰变类型是什么？
答：人工放射性核素主要是用反应堆和加速器制备的。
通过反应堆制备有以下两个途径：一是利用堆中强中子流来照射靶核，靶核俘获中子而生成放射性核；二是利用中子引起重核裂变，从裂变碎片中提取放射性核素。
用加速器制备主要通过带电粒子引起的核反应来获得反应生成核，这种生成核大多是放射性的。
这样生产出来的是丰中子核素，因此他们通常具有β-衰变。
用加速器则相反，往往是缺中子核，因而具有β+‑衰变或轨道电子俘获，而且多数是短寿命的。