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物理原子核重要的知識有哪些

發布時間:2023-01-13 01:39:21

㈠ 物理原子核知識

阿爾法射線、貝塔射線從原子核內激發產生,使由中子分裂而成的
伽瑪射線是分裂時,由於質量損失,產生的能量(即衰變時)
紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發生成的

㈡ 高中物理知識點:原子核公式

1.α粒子散射試驗結果a)大多數的α粒子不發生偏轉;(b)少數α粒子發生了較大角度的偏轉;(c)極少數α粒子出現大角度的偏轉(甚至反彈回來)

2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半徑約10-10m(原子的核式結構)

3.光子的發射與吸收:原子發生定態躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷}

4.原子核的組成:質子和中子(統稱為核子)

5.天然放射現象:α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運動的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數以上的原子核發生了衰變所用的時間)。

6.愛因斯坦的質能方程:E=mc2{E:能量(J),m:質量(Kg),c:光在真空中的速度}

7.核能的計算ΔE=Δmc2{當Δm的單位用kg時,ΔE的單位為J;當Δm用原子質量單位u時,算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV}。更多知識點可關注下北京新東方的高中物理課程,相信可以幫助到你。

㈢ 原子核的奧秘有哪些

原子核(Atomic nucleus)是原子的主要組成部分,位於原子的中央,約占原子99.95%的質量,原子核的密度極大,核密度約為10^14g/cm^3。組成原子核的有不帶電的中子和帶正電的質子(兩種核子各由紅藍綠三色3個誇克組成)。當周圍有和其中質子等量的電子圍繞時,構成的是原子。原子核極其渺小,如以鈾的的原子半徑/原子核半徑比例是26634,而以氫的的原子半徑/原子核半徑比例是是60250。但在這極小的原子核里卻集中了99.95%原子的質量。原子核也有殼層結構,稱為幻數:是能充滿核殼層模型、提高原子核穩定性的核子數量(質子數加中子數),迄今已知的幻數有2、8、14、20、28、34、50、82、126。

原子核里有π介子在質子與中子間來回穿梭(傳遞強核力),中子會放出π-介子變為質子,質子又會放出π+介子變回中子,原子核里的質子與中子借著π介子來回穿梭,互相轉變就是強核力的作用方式(見下圖)。

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為,萬物源於量子比特)

註:位元即比特

㈣ 高二物理原子和原子核知識點總結

一、原子結構知識點:

1、電子的發現和湯姆生的原子模型:

(1)電子的發現:

1897年英國物理學家湯姆生,對陰極射線進行了一系列的研究,從而發現了電子。

電子的發現表明:原子存在精細結構,從而打破了原子不可再分的觀念。

(2)湯姆生的原子模型:

1903年湯姆生設想原子是一個帶電小球,它的正電荷均勻分布在整個球體內,而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。

2、α粒子散射實驗和原子核結構模型

(1)α粒子散射實驗:1909年,盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成

①裝置:

② 現象:

a. 絕大多數α粒子穿過金箔後,仍沿原來方向運動,不發生偏轉。

b. 有少數α粒子發生較大角度的偏轉

c. 有極少數α粒子的偏轉角超過了90度,有的幾乎達到180度,即被反向彈回。

(2)原子的核式結構模型:

由於α粒子的質量是電子質量的七千多倍,所以電子不會使α粒子運動方向發生明顯的改變,只有原子中的正電荷才有可能對α粒子的運動產生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布,像湯姆生模型那模均勻分布,穿過金箔的α粒了所受正電荷的`作用力在各方向平衡,α粒了運動將不發生明顯改變。散射實驗現象證明,原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。

1911年,盧瑟福通過對α粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結構模型:在原子中心存在一個很小的核,稱為原子核,原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質量,帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉。

原子核半徑小於10-14m,原子軌道半徑約10-10m。

3、玻爾的原子模型

(1)原子核式結構模型與經典電磁理論的矛盾(兩方面)

a. 電子繞核作圓周運動是加速運動,按照經典理論,加速運動的電荷,要不斷地向周圍發射電磁波,電子的能量就要不斷減少,最後電子要落到原子核上,這與原子通常是穩定的事實相矛盾。

b. 電子繞核旋轉時輻射電磁波的頻率應等於電子繞核旋轉的頻率,隨著旋轉軌道的連續變小,電子輻射的電磁波的頻率也應是連續變化,因此按照這種推理原子光譜應是連續光譜,這種原子光譜是線狀光譜事實相矛盾。

(2)玻爾理論

上述兩個矛盾說明,經典電磁理論已不適用原子系統,玻爾從光譜學成就得到啟發,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三個假設:

①定態假設:原子只能處於一系列不連續的能量狀態中,在這些狀態中原子是穩定的,電子雖然做加速運動,但並不向外在輻射能量,這些狀態叫定態。

②躍遷假設:原子從一個定態(設能量為E2)躍遷到另一定態(設能量為E1)時,它輻射成吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩個定態的能量差決定,即 hv=E2-E1

③軌道量子化假設,原子的不同能量狀態,跟電子不同的運行軌道相對應。原子的能量不連續因而電子可能軌道的分布也是不連續的。即軌道半徑跟電子動量mv的乘積等於h/2π的整數倍,即:軌道半徑跟電了動量mv的乘積等於h/2π的整數倍,即

n為正整數,稱量數數

(3)玻爾的氫子模型:

①氫原子的能級公式和軌道半徑公式:玻爾在三條假設基礎上,利用經典電磁理論和牛頓力學,計算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑,以及電子在各條軌道上運行時原子的能量,(包括電子的動能和原子的熱能。)

氫原子中電子在第幾條可能軌道上運動時,氫原子的能量En,和電子軌道半徑rn分別為:

其中E1、r1為離核最近的第一條軌道(即n=1)的氫原子能量和軌道半徑。即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m(以電子距原子核無窮遠時電勢能為零計算)

②氫原子的能級圖:氫原子的各個定態的能量值,叫氫原子的能級。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級圖。

其中n=1的定態稱為基態。n=2以上的定態,稱為激發態。

二、原子核知識點

1、天然放射現象

(1)天然放射現象的發現:1896年法國物理學,貝克勒耳發現鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見的射線。這種射線可穿透黑紙而使照相底片感光。

放射性:物質能發射出上述射線的性質稱放射性

放射性元素:具有放射性的元素稱放射性元素

天然放射現象:某種元素白發地放射射線的現象,叫天然放射現象

天然放射現象:表明原子核存在精細結構,是可以再分的

(2)放射線的成份和性質:用電場和磁場來研究放射性元素射出的射線,在電場中軌跡:

2、原子核的衰變:

(1)衰變:原子核由於放出某種粒子而轉變成新核的變化稱為衰變在原子核的衰變過程中,電荷數和質量數守恆

γ射線是伴隨α、β衰變放射出來的高頻光子流

在β衰變中新核質子數多一個,而質量數不變是由於反映中有一個中子變為一個質子和一個電子

(2)半衰期:放射性元素的原子核的半數發生衰變所需要的時間,稱該元素的半衰期。

一放射性元素,測得質量為m,半衰期為T,經時間t後,剩餘未衰變的放射性元素的質量為m

3、原子核的人工轉變:原子核的人工轉變是指用人工的方法(例如用高速粒子轟擊原子核)使原子核發生轉變。

(1)質子的發現:1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氦原子核發現了質子。

(2)中子的發現:1932年,查德威克用α粒子轟擊鈹核,發現中子。

4、原子核的組成和放射性同位素

(1)原子核的組成:原子核是由質子和中子組成,質子和中子統稱為核子

在原子核中:

質子數等於電荷數

核子數等於質量數

中子數等於質量數減電荷數

(2)放射性同位素:具有相同的質子和不同中子數的原子互稱同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。

正電子的發現:用α粒子轟擊鋁時,發生核反應。

發生+β衰變,放出正電子

三、核能知識點:

1、核能:核子結合成的子核或將原子核分解為核子時,都要放出或吸收能量,稱為核能。

2、質能方程:愛因斯坦提出物體的質量和能量的關系:

E=mc2——質能方程

3、核能的計算:在核反應中,及應後的總質量,少於反應前的總質量即出現質量虧損,這樣的反就是放能反應,若反應後的總質量大於反應前的總質量,這樣的反應是吸能反應。

吸收或放出的能量,與質量變化的關系為:

為了計算方便以後在計算核能時我們用以下兩種方法

方法一:若已知條件中以千克作單位給出,用以下公式計算

公式中單位:

方法二:若已知條件中以作單位給出,用以下公式計算

公式中單位:

4、釋放核能的途徑——裂變和聚變

(1)裂變反應:

①裂變:重核在一定條件下轉變成兩個中等質量的核的反應,叫做原子核的裂變反應。

②鏈式反應:在裂變反應用產生的中子,再被其他鈾核浮獲使反應繼續下去。

鏈式反應的條件:

③裂變時平均每個核子放能約1Mev能量

1kg全部裂變放出的能量相當於2500噸優質煤完全燃燒放出能量

(2)聚變反應:

①聚變反應:輕的原子核聚合成較重的原子核的反應,稱為聚變反應。

②平均每個核子放出3Mev的能量

③聚變反應的條件;幾百萬攝氏度的高溫

㈤ 原子物理知識點歸納

1.盧瑟福的核式結構模型(行星式模型)

α粒子散射實驗:是用α粒子轟擊金箔,結果是絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進,但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實驗提出:在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里,帶負電的電子在核外空間運動。

由α粒子散射實驗的實驗數據還可以估算出原子核大小的數量級是10-15m。

2.玻爾模型(引入量子理論,量子化就是不連續性,整數n叫量子數。)

⑴玻爾的三條假設(量子化)

①軌道量子化rn=n2r1r1=0。53×10-10m

②能量量子化:E1=-13。6eV

③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En

⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子;從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子,也可能是由於碰撞(用加熱的方法,使分子熱運動加劇,分子間的相互碰撞可以傳遞能量)。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任何頻率的光子。(如在基態,可以吸收E≥13。6eV的任何光子,所吸收的能量除用於電離外,都轉化為電離出去的電子的動能)。

2.天然放射現象

⑴天然放射現象----天然放射現象的發現,使人們認識到原子核也有復雜結構。

⑵各種放射線的性質比較

③放射性同位素的應用

⑴利用其射線:α射線電離性強,用於使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強,可用於金屬探傷,也可用於治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發生突變,可用於生物工程,基因工程。

⑵作為示蹤原子。用於研究農作物化肥需求情況,診斷甲狀腺疾病的類型,研究生物大分子結構及其功能。

⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14,判定出土木質文物的產生年代。

一般都使用人工製造的放射性同位素(種類齊全,各種元素都有人工製造的放射性同位。半衰期短,廢料容易處理。可製成各種形狀,強度容易控制)。

3.核能

(1)核能------核反應中放出的能叫核能。

(2)質量虧損---核子結合生成原子核,所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些,這種現象叫做質量虧損。

(3)質能方程-----愛因斯坦的相對論指出:物體的能量和質量之間存在著密切的聯系,它們的關系是:E=mc2,這就是愛因斯坦的'質能方程。

質能方程的另一個表達形式是:ΔE=Δmc2。以上兩式中的各個物理量都必須採用國際單位。在非國際單位里,可以用1u=931。5MeV。它表示1原子質量單位的質量跟931。5MeV的能量相對應。

在有關核能的計算中,一定要根據已知和題解的要求明確所使用的單位制。

(4)釋放核能的途徑

凡是釋放核能的核反應都有質量虧損。核子組成不同的原子核時,平均每個核子的質量虧損是不同的,所以各種原子核中核子的平均質量不同。核子平均質量小的,每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質量最小,所以鐵原子核最穩定。凡是由平均質量大的核,生成平均質量小的核的核反應都是釋放核能的。

㈥ 原子物理學的知識點

原子物理學是研究原子的結構、運動規律及相互作用的物理學分支。它主要研究:原子的電子結構;原子光譜;原子之間或與其他物質的碰撞過程和相互作用。


國內教材以褚聖麟教授的原子物理學為主。


本書內容以說明原子結構為中心.從光譜學、電磁學、x射線等方面的實驗事實和總結出的規律,匯總到原子結構的全貌.書中有"量子力學初步"一章,介紹闡述有關問題所需要的量子力學基本概念.全書在環繞中心目標述及有關實驗事實和規律時,也就便提到目前有些重要應用方面,如激光原理、順磁共振、x射線的衍射等.本書最後兩章分別對原子核和基本粒子作了簡要的介紹.各章均附有習題,全書採用國際單位制。


本書可作為高等學校物理專業的試用教材,也可供其他專業的有關教師學生參考。


前八章以闡述原子結構為中心內容,書中以關於光譜、電磁現象、X射線等方面的實驗事實和有關規律為依據,逐步揭示原子結構的情況.第九章簡單論述了分子結構。

㈦ 原子核的知識,什麼都可以,關於原子核的就行.多點

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為,萬物源於量子比特)

註:位元即比特

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