2023届高考物理一轮复习学案：专题一 近代物理初步

专项一： 近代物理初步 第一部分 人物 1. 普朗克 为解释物体热辐射规律提出能量子假说，内容是： 物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子； 2. 汤姆孙： 通过对阴极射线（普朗克发现阴极射线）的研究发现电子，说明原子可以再分（具有复杂结构）提出枣糕模型。 3. 密立根 通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量。 4. 卢瑟福：（一生都在用粒子轰击各种物质） 1）粒子散射实验（粒子轰击金箔） 现象：绝大多数直接穿过，少部分发生较大角度偏转，极少数原路返回 说明：原子中有一个质量很大体积很小的核 提出：原子核式结构，实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m 2）发现质子，并预言了中子的存在补充： 原子半径数量级：10-10m （人工转变） 5. 查德威克：（卢瑟福的学生） 发现中子 （人工转变） 6. 巴耳末 总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。 7. 波尔（以核式结构为基础，建立波尔能级模型） 波尔能级模型（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，在汶些状态中原子是稳定的。电子虽然绕核旋转，仁并不向外辐射能量汶些状态叫定态。 2）能量假设 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 汶两个定态的能量差决定。hv=Em-En〔h为普朗克常数〕 3）轨道假设 光子的能量由原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。由于原子的能量状态是不连续的，因此电子运动的轨道也可能是不连续的，即电子不能在任意半径的轨上运动。 8. 贝克勒尔 发现天然放射性现象，说明原子核可再分。 9. 居里夫妇 在贝克勒尔的建议下，玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋（Po）镭（Ra）。 第二部分 四种核反应 核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒，但不遵循质量守恒。 1. 衰变 1）衰变分类 表1 衰变分类 分类 衰变（） 衰变（） 衰变（光子） 反应 本质 伴随产生 粒子流 粒子流；产生的电子并不是来源于核外电子 电磁波 表2 三种粒子性质的比较 粒子 速度 穿透性 电离性 0.1c 弱 强 0.99c 中等 中等 光子 c 强 弱 2）半衰期 a. 定义：原子核有半数发生衰变所需的时间。 b. 公式： 备注：t：反应时间； T：半衰期； ：取整 c. 半衰期是统计学概念，不能说多少个原子发生衰变，可以说多少克。 d. 半衰期只取决于元素种类，与物理和化学环境无关。 2. 人工转变 3. 裂变 1） 重核裂变：质量数大的分裂为多个较轻的核； 2） 反应条件：临界体积；慢速中子流 3） 左侧中子为催化剂，右侧中子为产物，产物会继续参与下一个反应，称之为链式反应； 4） 慢化剂：减慢中子速度，不能说减慢反应速度； 5） 镉棒：吸收中子，减少中子数量。 4. 聚变（又名热核反应） 1） 轻核聚变：多个质量数小的结合为质量数较大的核； 2） 氢弹——氢弹是一种人工实现的、不可控制的热核反应，也是至今为止在地球上用人工方法大规模获取聚变能的唯一方法，但是它必须用裂变方式来点火，因此它实质上是裂变加聚变的混合体，总能量中裂变能和聚变能大体相等。 第三部分 核力、结合能 1. 核力 1） 核力只存在于核子之间，每个核子只跟临近的核子发生核力作用； 2） 核子包括质子和中子，核力存在于质子与质子、质子与中子、中子与中子间； 3） 核力是短程力，是强相互作用力； 2. 结合能 1） 核子数越多，结合能越大； 2） 比结合能（平均结合能）越大，原子核越稳定； 3. 质量亏损 1） 原子核的质量小于组成它的核子的质量之和； 2） 爱因斯坦质能方程：E=mc2 ； 核反应对外释放能量，总质量会减少。 学科网（北京）股份有限公司 $