选修3-5 第十七章 原子结构 原子核-高中物理基础知识【口袋图书】系列备考手册

木匠干活（打一物理名词）———杠杆 　　第十七章　原子结构　原子核 １原子核式结构模型 实验 基础 结构 差异 成功和局限 “枣糕” 模型 电子的 发现 原子是一个球 体，带正电，物 质均匀分布在 球内，电子镶 嵌其中 解释了一些实验事 实，但被一些新的实 验事实所否定，无法 说明 α粒子散射实 验 核式结 构模型 卢瑟福 的 α粒 子散射 实验 原子的中心 有一个很小 的核，全部正 电荷和几乎 全部质量集 中在核里，电 子绕核旋转 成功解释了 α粒子 散射实验，但与经典 电磁理论有着深刻 的矛盾，无法解释原 子的稳定性，无法解 释氢原子光谱 玻尔的 原子模 型　　 氢原子 光谱的 研究 在核式结构 模型基础上， 引入量子化 观点 说明了原子稳定的 原因，成功解释了氢 原子光谱，但由于保 留了过多的经典物 理理论，在解释较复 杂的原子光谱时，碰 到了很大的困难 ３９ 第十七章　原子结构　原子核  不会走的“动物”（打一物理器材）———砝码 ２基本概念与公式 α粒子散射 实验结果 ①大多数的α粒子不发生偏转；②少数 α粒子发生了较大角度的偏转；③极少 数α粒子出现大角度的偏转（甚至反 弹回来） 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） 原子核的组 成 质子和中子（统称为核子），ＡＺＸ（Ａ＝质 量数＝质子数 ＋中子数，Ｚ＝核电荷数 ＝质子数＝核外电子数＝原子序数） 氢原子的能 级公式 Ｅｎ＝ Ｅ１ ｎ２ （ｎ＝１，２，３，…），其中 Ｅ１为基 态能量，Ｅ１＝－１３．６ｅＶ 氢原子的半 径公式 ｒｎ＝ｎ ２ｒ１（ｎ＝１，２，３，…），其中 ｒ１为基 态半径，又称玻尔半径，ｒ１ ＝０．５３× １０－１０ｍ 核　力 定义：原子核内将核子紧紧拉在一起 的力． ①原子核内质子和质子之间、质子和 ４９ 高中物理备考手册·选修３－５  闹矛盾（打一物理名词）———摩擦 中子之间、中子和中子之间都存在着核 力；②是一种强相互作用的短程力，原 子核内只有相邻的两个核子之间才会 有核力作用 衰变方程 α衰变：ＡＺＸ→ Ａ Ｚ － － ４ ２Ｙ＋ ４ ２Ｈｅ β衰变：ＡＺＸ→ Ａ Ｚ＋１Ｙ＋ ０ －１ｅ 半 衰 期 定义：放射性元素的原子核有半数发生 衰变所需的时间． Ｎ＝Ｎ０（ １ ２） ｔ／Ｔ，ｍ＝ｍ０（ １ ２） ｔ／Ｔ 半衰期是一个统计的概念，只适用于大 量的原子核的衰变规律 半衰期的长短由原子核内部因素决定， 与原子所处的物理或化学状态无关 核 反 应 ①衰变：２３８９２Ｕ→ ２３４ ９０Ｔｈ＋ ４ ２Ｈｅ ②人工转变：１４７Ｎ＋ ４ ２Ｈｅ→ １７ ８Ｏ＋ １ １Ｈ ③重核裂变：２３５９２Ｕ＋ １ ０ｎ→ １３６ ５４Ｘｅ＋ ９０ ３８Ｓｒ＋ １０１０ｎ ④轻核聚变：２１Ｈ＋ ３ １Ｈ→ ４ ２Ｈｅ＋ １ ０ｎ ５９ 第十七章　原子结构　原子核  屡教不改，本性难移（打一物理名词）———惯性 基 本 粒 子 　　我们可以将粒子分为三大类：媒介 子、轻子和强子． 媒介子是传递各种相互作用的粒 子．如光子、中间玻色子、胶子，光子传 递电磁相互作用；中间玻色子传递弱相 互作用；胶子传递强相互作用． 轻子是不参与强相互作用的粒子． 如电子、电子中微子、μ子和 μ子中微 子、τ子和τ子中微子． 强子是参与强相互作用的粒子，强 子又分为介子和重子．质子为强子． ３放射线的种类和射线性质 α射线 带正电的 氦核流 ４ ２Ｈｅ 射出速度 ｖ＝０．１ｃ 电离本 领大　 贯穿能 力弱　 β射线 高速 电子流 ０ －１ｅ接近光速 电离本 领较小 贯穿能 力强　 γ射线 γ光子流或 高频电磁波 ｈｖ 光速 电离作 用弱　 贯穿能 力最强 ６９ 高中物理备考手册·选修３－５  $$