㈠ 物理原子核知识
阿尔法射线、贝塔射线从原子核内激发产生,使由中子分裂而成的
伽玛射线是分裂时,由于质量损失,产生的能量(即衰变时)
红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发生成的
㈡ 高中物理知识点:原子核公式
1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α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:hν=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)
5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。
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ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}。更多知识点可关注下北京新东方的高中物理课程,相信可以帮助到你。
㈢ 原子核的奥秘有哪些
原子核(Atomic nucleus)是原子的主要组成部分,位于原子的中央,约占原子99.95%的质量,原子核的密度极大,核密度约为10^14g/cm^3。组成原子核的有不带电的中子和带正电的质子(两种核子各由红蓝绿三色3个夸克组成)。当周围有和其中质子等量的电子围绕时,构成的是原子。原子核极其渺小,如以铀的的原子半径/原子核半径比例是26634,而以氢的的原子半径/原子核半径比例是是60250。但在这极小的原子核里却集中了99.95%原子的质量。原子核也有壳层结构,称为幻数:是能充满核壳层模型、提高原子核稳定性的核子数量(质子数加中子数),迄今已知的幻数有2、8、14、20、28、34、50、82、126。
原子核里有π介子在质子与中子间来回穿梭(传递强核力),中子会放出π-介子变为质子,质子又会放出π+介子变回中子,原子核里的质子与中子借着π介子来回穿梭,互相转变就是强核力的作用方式(见下图)。
图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特
㈣ 高二物理原子和原子核知识点总结
一、原子结构知识点:
1、电子的发现和汤姆生的原子模型:
(1)电子的发现:
1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的研究,从而发现了电子。
电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念。
(2)汤姆生的原子模型:
1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
2、α粒子散射实验和原子核结构模型
(1)α粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成
①装置:
② 现象:
a. 绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转。
b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转
c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度,有的几乎达到180度,即被反向弹回。
(2)原子的核式结构模型:
由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的α粒了所受正电荷的`作用力在各方向平衡,α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年,卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
原子核半径小于10-14m,原子轨道半径约10-10m。
3、玻尔的原子模型
(1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)
a. 电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
b. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小,电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
(2)玻尔理论
上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启发,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三个假设:
①定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态。
②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时,它辐射成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 hv=E2-E1
③轨道量子化假设,原子的不同能量状态,跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。即轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2π的整数倍,即:轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/2π的整数倍,即
n为正整数,称量数数
(3)玻尔的氢子模型:
①氢原子的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三条假设基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条轨道上运行时原子的能量,(包括电子的动能和原子的热能。)
氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时,氢原子的能量En,和电子轨道半径rn分别为:
其中E1、r1为离核最近的第一条轨道(即n=1)的氢原子能量和轨道半径。即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m(以电子距原子核无穷远时电势能为零计算)
②氢原子的能级图:氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级。按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。
其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态,称为激发态。
二、原子核知识点
1、天然放射现象
(1)天然放射现象的发现:1896年法国物理学,贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性
放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素
天然放射现象:某种元素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象
天然放射现象:表明原子核存在精细结构,是可以再分的
(2)放射线的成份和性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹:
2、原子核的衰变:
(1)衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒
γ射线是伴随α、β衰变放射出来的高频光子流
在β衰变中新核质子数多一个,而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子
(2)半衰期:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期。
一放射性元素,测得质量为m,半衰期为T,经时间t后,剩余未衰变的放射性元素的质量为m
3、原子核的人工转变:原子核的人工转变是指用人工的方法(例如用高速粒子轰击原子核)使原子核发生转变。
(1)质子的发现:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氦原子核发现了质子。
(2)中子的发现:1932年,乍得威克用α粒子轰击铍核,发现中子。
4、原子核的组成和放射性同位素
(1)原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子
在原子核中:
质子数等于电荷数
核子数等于质量数
中子数等于质量数减电荷数
(2)放射性同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正电子的发现:用α粒子轰击铝时,发生核反应。
发生+β衰变,放出正电子
三、核能知识点:
1、核能:核子结合成的子核或将原子核分解为核子时,都要放出或吸收能量,称为核能。
2、质能方程:爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系:
E=mc2——质能方程
3、核能的计算:在核反应中,及应后的总质量,少于反应前的总质量即出现质量亏损,这样的反就是放能反应,若反应后的总质量大于反应前的总质量,这样的反应是吸能反应。
吸收或放出的能量,与质量变化的关系为:
为了计算方便以后在计算核能时我们用以下两种方法
方法一:若已知条件中以千克作单位给出,用以下公式计算
公式中单位:
方法二:若已知条件中以作单位给出,用以下公式计算
公式中单位:
4、释放核能的途径——裂变和聚变
(1)裂变反应:
①裂变:重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应。
②链式反应:在裂变反应用产生的中子,再被其他铀核浮获使反应继续下去。
链式反应的条件:
③裂变时平均每个核子放能约1Mev能量
1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量
(2)聚变反应:
①聚变反应:轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应。
②平均每个核子放出3Mev的能量
③聚变反应的条件;几百万摄氏度的高温
㈤ 原子物理知识点归纳
1.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)
α粒子散射实验:是用α粒子轰击金箔,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。
2.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。)
⑴玻尔的三条假设(量子化)
①轨道量子化rn=n2r1r1=0。53×10-10m
②能量量子化:E1=-13。6eV
③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=Em-En
⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。(如在基态,可以吸收E≥13。6eV的任何光子,所吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。
2.天然放射现象
⑴天然放射现象----天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。
⑵各种放射线的性质比较
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)。
3.核能
(1)核能------核反应中放出的能叫核能。
(2)质量亏损---核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。
(3)质能方程-----爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E=mc2,这就是爱因斯坦的'质能方程。
质能方程的另一个表达形式是:ΔE=Δmc2。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。在非国际单位里,可以用1u=931。5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931。5MeV的能量相对应。
在有关核能的计算中,一定要根据已知和题解的要求明确所使用的单位制。
(4)释放核能的途径
凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的,每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。
㈥ 原子物理学的知识点
原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究:原子的电子结构;原子光谱;原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。
国内教材以褚圣麟教授的原子物理学为主。
本书内容以说明原子结构为中心.从光谱学、电磁学、x射线等方面的实验事实和总结出的规律,汇总到原子结构的全貌.书中有"量子力学初步"一章,介绍阐述有关问题所需要的量子力学基本概念.全书在环绕中心目标述及有关实验事实和规律时,也就便提到目前有些重要应用方面,如激光原理、顺磁共振、x射线的衍射等.本书最后两章分别对原子核和基本粒子作了简要的介绍.各章均附有习题,全书采用国际单位制。
本书可作为高等学校物理专业的试用教材,也可供其他专业的有关教师学生参考。
前八章以阐述原子结构为中心内容,书中以关于光谱、电磁现象、X射线等方面的实验事实和有关规律为依据,逐步揭示原子结构的情况.第九章简单论述了分子结构。
㈦ 原子核的知识,什么都可以,关于原子核的就行.多点
图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特