原子物理知识点总结全

1、WORD格式原子物理一、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 : 绝大局部粒子穿过金箔后 _; 少数粒子发生了较大的偏转 ; 极少数的粒子甚至被 _.4. 实验的启示：绝大多数 粒子直线穿过，说明原子内部存在很大的空隙；少数 粒子较大偏转，说明原子内部集中存在着对 粒子有斥力的正电荷；极个别 粒子反弹，说明个别粒子正对着质量比 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 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

2、，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: 在粒子散射实验中 , 卢瑟福用粒子轰击金箔 , 以下四个选项中哪一项属于实验得到的正确结果:A. 粒子穿过金箔时都不改变运动方向B.极少数 粒子穿过金箔时有较大的偏转, 有的甚至被反弹C. 绝大多数粒子穿过金箔时有较大的偏转D.粒子穿过金箔时都有较大的偏转 .例 2: 根据粒子散射实验，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 粒子散射图景。图中实线表示 粒子的运动轨迹。其中一个c粒子在从 a 运动到 b、再运动到 c 的过程中粒子在 b 点时距原子核最近，下列判断正

3、确的选项是abA 粒子的动能先增大后减小原子核B 粒子的电势能先增大后减小C 粒子的加速度先变小后变大粒子D电场力对 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构造学说与经典物理学的矛盾：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。为解决原子的核式构造模型与经典电磁理论之间的矛盾，

4、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：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_ 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 _.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：rnn2r1。其中n称为量子数，只能取正整数.E 1=-13.6eV ， r 1=0. 5

5、3×10 -10 m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 e2m v 2得动能 Ek1mv21 ke2，即 r 越大时，动能 _.r 2r22 r又因为 rn2 rEnE1即量子数 n 越大时，动能 _，势能 _，总能量 _n1 ，n25用玻尔量子理论讨论原子跃迁时释放光子的频率种数专业资料整理WORD格式氢原子处于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

6、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NCk2k (k1)2专业资料整理WORD格式1专业资料整理WORD格式B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n4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，下面说法中正确的选项是()A最多只能释放出4 种不同频率的光子专业资料整理WORD格式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n1能

7、级释放出的光子波长最长n1能级释放出的光子频率最大n3能级释放出的光子波长等于从n2能级跃迁到 n1能级释放出的光子波长光束专业资料整理WORD格式例 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。假设a光是由能级n=4 向n=1 跃迁时发出的，那么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nn=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。假设用这些光照射逸出功

8、为2. 49 eV 的金属钠，那么以下说法正确的选项是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金属钠外表所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eVD金属钠外表所发出的光电子的初动能最大值为9. 60 eV玻璃砖ab图 2-1图 2-2专业资料整理WORD格式例 5: a、b两束单色光分别用同一双缝干预装置进展实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图2-3 所示的干预图样，图甲是a 光照射时形成的干预图样，图乙是b 光照射时形成的干预图样。以下关于a、b 两束单色光的说法

9、正确的选项是Aa光子的能量较大B在水中a 光传播的速度较小C假设用b光照射某金属没有光电子逸出, 那么 a 光照射该金属时也没有光电子逸出图甲图乙D假设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, 那么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，那么下列说法不正确 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n3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n3的激发态跃迁到 n2的激发态时放出的C氢原子从n 4

10、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 产生光电效应专业资料整理WORD格式例 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，那么照射氢原子的单色光的光子能量为nE/eV04 0.8531.51专业资料整理WORD格式( )23.4A 13.6eVB 12.09eVC 10.2eVD 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X围约为 1.62eV-3.11eV 。以下说法正确的选项

11、是A大量处在 n>3 的高能级的氢原子向113.6n=3 能级跃迁时，发出的光有一局部是可见光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 2-4C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EA、EB、 EC和A、 B、 C那么()AAB111BCBACC AB CDEBE AEC专业资料整理WORD格式2专业资料整理WORD格式三、天然放射现象1. 天然放射现象 : 首先由贝克勒耳发现，

12、天然放射现象的发现，说明_ 还有内部构造2. 衰变图 2-5不稳定的原子核自发放出 粒子或 粒子后，转变为新核的变化称为原子核的衰变 射线是伴随着 衰变或 衰变产生的，也叫 辐射天然放射现象就是_的衰变现象三种射线的性质种类 射线 射线射线组成高速 _流高速 _流_ 流( 高频电磁波 )带电量质量4mpmp1.67×1027 kg mp静止质量为零1840在磁场中穿透本领对空气的电离作用半衰期：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。衰变规律专业资料整理WORD格式

13、衰变衰变规律A XA 4Y4He(新核的核电荷数_，质量数_.)ZZ22专业资料整理WORD格式 衰变ZA XZ A1Y 10e(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 衰变后 , 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 _.发生衰变后， 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 , 以下表达正

14、确的选项是 ( )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: 以下现象中，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 射线，射线，射线B 射线， 射线， 射线C 射线，射线，射线D 射线， 射线， 射线例 4: 以下说法正确的选项是()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 衰变后，核内质子数减少4 个C 射线是原子的核外电子电

15、离后形成的电子流D 射线的贯穿作用很强，可用来进展工业探伤例 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。射线进入电场后，变为 a、 b 两束，射线a 沿原来方向行进，射线b 发生了偏转，如图3-1 所示，那么图中的A射线 a 为射线，射线 b 为射线B射线 a 为射线，射线 b 为射线C射线 a 为射线，射线 b 为射线图 3-1专业资料整理WORD格式3专业资料整理WORD格式D射线 a 为射线，射线b 为射线235207例 6: 9 2 U 衰变成8 2 Pb,要经过_次衰变和 _次衰变 .例 7: 假设元素 A 的半衰期为

16、4 天，元素B 的半衰期为5 天，那么一样质量的A 和 B ，经过 20 天后，剩下的质量之比 mAmB为A 301B3130C 12D 2 1例 8: 某放射性元素经20 天后剩下原有质量的6.25 ，可知其半衰期为再经过 l0 天，剩下质量为最初质量的专业资料整理WORD格式例9:一个原来静止在匀强磁场中的原子核发生衰变，放出某种粒子后，在匀强磁场中形成如图3-2 所示的径迹，原子核放出的粒子可能是A. 氦核B.电子C. 光子D.正电子四、核能××××××××××××&#

17、215;×××××12a××××××××××××××××××专业资料整理WORD格式1.原子核的组成 : 原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称核子图 3-22.核能(1) 爱因斯坦质能方程 : 凡具有质量的物体都具有能量，物体的质量和能量间的关系为：_.假设原子核质量亏损 m对应释放的能量为 _ 注意 : 质量亏损并不是质量损失，也不是与质量守恒定律相矛盾，而是亏

18、损的质量以能量的形式辐射出去了.在核能的计算中 c 的单位取国际单位制，此时假设m的单位为 kg，能量的单位为J，当m 的单位为 u原子质量单位时， 1u=1.660566 × 10-27 kg=1.49 × 10-10 J =9.315× 108eV；1eV=1.6 ×10-19 J.(2) 原子核中的核子 ( 质子、中子 ) 的平均质量在不同的原子中是 _ 同的 , 其大小与核子数的关系如图 4-1 所示 . 可见在元素 Fe 附近 , 核子的平均质量是最_的。当比 Fe 小得多原子核结合成较大的原子核时，核子的平均质量将_( 增大、减小 ),因而

19、_( 放出、吸收 ) 能量 ;当比 Fe 大得多原子核裂变成较小的原子核时，核子的平均质量将_( 增大、减小 ),因而 _( 放出、吸收 ) 能量。3. 重核的裂变图 4-1重核的裂变：重核分裂成两个质量较小的原子核的核反响叫裂变2351141921铀核的裂变 : 核反响方程为：9 2U+0n56Ba+3 6Kr+3 0 n.(2) 链式反响：裂变要在一定的条件下才能进展，铀235 核受到中子轰击时会发生裂变，而裂变时又要放出一些中子，这些中子又可引起其它的轴235 核裂变，而使裂变反响不断进展下去，这种反响叫做链式反响4. 轻核的聚变(1) 轻核的聚变：轻核结合成质量较大的原子核的核反响称为

20、聚变氢核的聚变：核反响方程为：21H31H42He10n(2) 热核反响：聚变必须在轻核间的距离十分接近，即到达10-15 m时才能进展在极高温度下，原子核可以获得足够的动能抑制库仑斥力而发生聚变，这种聚变反响叫做热核反响(3) 目前已实现的人工热核反响是氢弹的爆炸例 1: 如图 4-2 所示，给出了核子平均质量原子核的质量除以核子数与原子序数的关系。以下说法中正确的选项是( )核子平均质量A英国物理学家汤姆生，在 粒子散射实验的根底上提出了原子的核式构造模型B天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，放出的射线垂直磁感线穿过磁场时，一定发生偏转C由图可知，原子核A裂变成原子核 B和 C要

21、放出核能D由图可知，原子核D和 E 聚变成原子核F 要吸收核能图 4-2专业资料整理WORD格式4专业资料整理WORD格式例 2: 一个氘核21H与一个氚核31H发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损，那么聚变过程（ A吸收能量，生成的新核为24 HeB放出能量，生成的新核为23 HeC吸收能量，生成的新核为23 HeD放出能量，生成的新核为24 He例 3: 用粒子轰击铍49Be核，生成物是碳 126 C核和另一个粒子，那么该粒子是A 11 HB.01 nC.01 eD.21 H例 4: 太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波场的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到

22、 3.8 × 1026。根据爱因斯坦的质能方程估算，单纯地由于这种辐射，太阳每秒钟减少的物质质量的数量级最接近于A 1018 kgB 10 9 kgC 10 -10 kgD 10 -17 kg例 5: 太阳的能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反响可以看作是4 个氢核11 H 结合成 1 个氦核24 He ，同时释放出正电子10e 。氢核的质量为mp，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c。以下关于氢核聚变的说法正确的选项是A此聚变反响的核反响方程是411H 24He 10eB此聚变反响也叫链式反响C反响后核子的平均质量大于反响前核子的平均质量D每次核反响释放的能量为

23、4 mpm 2 mec2例 6:太阳的能量来自于热核反响，其中一种核反响是四个质子聚变成一个 粒子，同时放出两个正电子和两个没有静止质量的中微子。 粒子的质量为m ，质子的质量为m，电子的质量为 m， c 为光在真空中的传播速pe度， N为阿伏伽德罗常数。在这种核反响中1000g 的氢核聚变所放出的能量为peA2A 1000 4m+m +2mN c2B 1000 2 e4 pAmm mN cpeA2C 250 4mm2mN c2D 250 2 e 4 pAmmmN c例 7: 原子核的裂变和聚变都是人类利用原子核能的途径，我国目前已建成了秦山和大亚湾两座核电站下面关于这两座核电站的说法中正确的

24、选项是 ( )A它们都是利用核裂变释放的原子能B它们都是利用核聚变释放的原子能C它们一座是利用核裂变释放的原子能，另一座是利用核聚变释放的原子能D以上说法都不正确例 8:07 年崇文二模以下说法不正确的选项是A.12 H 13H24He 01n 是聚变B.23592U 01n 14054Xe 3894Sr 201n 是裂变C.22698 Ra22296Rn 24He 是衰变D.1124Na1224Mg 10 e是裂变网例 9: 铀 23992239U经过衰变可产生钚23994239Pu . 关于铀 239 的衰变 , 以下说法正确的选项是 (A23994Pu与23992U的核内具有一样的中子数

25、和不同的核子数B 放射性物质23992U发生衰变时所释放的电子来源于核外电子C 92239U经过 2 次 衰变产生94239PuD 温度升高，92239U的半衰期减小例 10: 当两个质子 ( 质量是 1.007276u)和两个中子 ( 质量是 1.008665u) 结合为一个氦核 ( 质量是 4.001509u) 时 , 发生的质量亏损是多少"释放出的能量是多少兆电子伏"专业资料整理WORD格式5专业资料整理WORD格式补充练习：1. 以下说法正确的选项是：A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反响B汤姆生发现电子，说明原子具有核式构造C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加2. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。质子、中子、氘核的质量分别为1、 2、 3,m m m