23-第十六章-原子物理

第十六章-原子物理第五篇 原子物理第十六章 原子物理【知识要点】（一）原子结构（二）原子核一、近代物理理论（一）原子结构1.原子核式结构模型粒子散射实验：绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进。极少数仅粒子发生了较大角度的偏转。2.卢瑟福核式结构模型【例-单选题】卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（ ）。网校答案：D网校解析：离金原子核远的粒子偏转角度小，离金原子核近的粒子偏转角度大，正对金原子核的粒子被返回。3.氢原子光谱4.玻尔原子模型【例-单选题】如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子（ ）。A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁至n=2能级辐射出电磁波的波长长B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁至n=4能级辐射出电磁波的速度大C.处于不同能级时，核外电子在各处的概率是一样的D.从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量网校答案：A网校解析：从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的能量小，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长，故A选项正确。电磁波在真空中的速度相同，与频率无关，故B选项错误。处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同，故C选项错误。由高能级向低能级跃迁，氢原子向外辐射能量，与原子核无关，故D选项错误。（二）原子核1.天然放射现象放射性与放射性元素：物质发射射线的性质称为放射性。具有放射性的元素称为放射性元素。放射性物质放出的射线有三种：射线、射线、射线。三种射线的成分和性质2.原子核的组成3.原子核的衰变（3）衰变规律：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。衰变是微观世界里的原子核的行为，而微观世界规律的特征之一在于“单个的微观事件是无法预测的”，即对于一个特定的原子，我们只知道它发生衰变的概率，而不知道它将何时发生衰变。然而。量子理论可以对大量原子核的行为做出统计预测。而放射性元素的半衰期，描述的就是这样的统计规律。放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关。【例-单选题】铀是常用的一种核燃料，其原子核裂变的反应方程式如下，则方程中的ab可能是（ ）。网校答案：D网校解析：铀核裂变的方程式为：4.核反应5.结合能和质量亏损6.核裂变、核聚变由轻原子核聚合成较重原子核的反用称聚变网校答案：B网校解析：核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。只有B满足条件，所以B正确。网校答案：A网校解析：重核的裂变反应是指重核俘获一个中子后，分裂为几个中等质量的核的反应过程，故选A。【例-单选题】关于近代物理的内容，下列说法正确的是（ ）。A.射线的穿透能力比射线强B.铀轴核裂变的核反应方程是：C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期D.若紫光和紫外线都能使同一金属产生光电效应，用紫光照射时光电子最大初动能较大网校答案：C网校解析：射线穿透能力最强，而射线的电离能力最强，故A错误，典型的铀核裂变的核反应方程是：故B错误，放射性元素的半衰期不随着物理及化学性质变化而变化，故C正确，因紫外线的频率高于紫光，根据光电效应方程Ekm=hU-W，则紫外线照射时光电子最大初动能较大，所以D错误。【例-单选题】下列叙述中符合历史事实的是（ ）。A.卢瑟福的仅粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B.玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象C.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象D.赫兹从理论上预言了电磁波的存在网校答案：C典型例题：【例1-单选题】钠原子核为，那么原子核外有（ ）。A.11个电子B.12个电子C.23个电子D.34个电子网校答案：AA.中子B.质子C.粒子D.a粒子网校答案：D【例3-单选题】处于激发态E的氢原子，发射光子的能量（ ）。A.只能是1.89eVB.只能是10.2eVC.只能是12.09eVD.可能是1.89eV、10.2eV和12.09ev网校答案：D【例4-单选题】氘核和a粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的电场加速后，它们的速度分别为v1和v2，则（ ）。A.v1=v2B.v1=2v2C.v1=3v2D.v1=1/2v2网校答案：A【例5-单选题】卢瑟福提出原子的核式结构模型的基础是（ ）。A.a衰变现象B.氢原子的光谱规律C.a粒子的散射现象D.光电效应现象网校答案：C【例6-单选题】下列叙述中正确的是（ ）。A.原子核的核子数决定了原子核的稳定性B.原子核的质量决定了原子核的稳定性C.平均结合能越大，原子核越稳定D.平均结合能越小，原子核越稳定网校答案：C【例7-单选题】下列有关a粒子的叙述正确的是（ ）。A.a粒子由1个质子和3个中子组成B.a粒子由3个质子和1个中子组成C.a粒子可自发地分裂为2个氚原子核，并释放能量D.a粒子可以由氚和氚的原子核聚变而成，并释放出能量和中子网校答案：D【例8-单选题】在裂变反应中释放能量的主要形式是（ ）。A.声能B.光能C.电能D.热能网校答案：D解题思路总结：1.本章的主要内容基本概念：原子的核式结构，玻尔的氢原子模型，三种射线，原子核的组成，核能。基本规律：氢原子的光谱规律，原子核反应过程中电荷数守恒和核子数守恒的规律。2.当原子从能量为En的定态向另一个能量为Em的定态跃迁时，辐射或吸收光子，根据能量守恒可以推知辐射或吸收光子的能量等于两个定态之间的能量差，于是可以得到跃迁公式由跃迁公式知，原子辐射或吸收光子的频率为：3.当氢原子吸收了外来光子的能量后，如果电子能摆脱原子核的束缚成为自由电子的话，则原子的其余部分就成为带正电的离子，这个过程就是原子的电离。在电离过程中原子需要吸收的能量称为电离能。基态氢原子的电离能为：E=-E1=13.6eV激发态氢原子的电离能为：E=-En=-E1/n2（n=2，3，）4.a衰变的一般形式是：原子核的天然衰变只有三种形式：a衰变、衰变和衰变，原子核的所有其他转变都是人工转变。