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高中物理核子反应 高[gāo]二物理原子衰变的原因?

2025-03-01 18:41:43Scooters

高二物理原子衰变的原因?一、原子结构知识点:  1、电子的发现和汤姆生的原子模型:  #281#29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

高二物理原子衰变的原因?

一、原子结构知识点:

  1、电子的发现和汤姆生的原子模型【拼音:xíng】:

  #281#29电{pinyin:diàn}子的发现:

  1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射《练:shè》线进行了(繁体:瞭)一系列的研究,从而发现了电《繁体:電》子。

  电子的发[繁:發]现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子[拼音:zi]不可[练:kě]再分的观念。

  #282#29汤姆生的原子模(拼音:mó)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,而带负电亚博体育的电[繁体:電]子镶嵌在正电荷中。

  2、α粒子散射实验和原子核结(繁体:結)构模型

  #281#29α粒子散射实验:1909年,卢瑟福及{练:jí}助手盖革手吗斯顿完成

  ①装置:

  ② 现象《pinyin:xiàng》:

  a. 绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方《fāng》向运动,不发生偏转。

  b. 有少数α粒子发生较《繁体:較》大角度的偏转

  c. 有极少数α粒子的偏转角(读:jiǎo)超过[繁体:過]了90度,有的几乎达到180度,即被反向弹回。

  #282#29原子的核式结构《繁体:構》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【pinyin:shēng】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[nà]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(繁体:齣)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(繁:電)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(yuán)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{拼音:xíng}

  #281#29原子核式结构模型与经典电磁理论的[de]矛盾#28两方面#29

  a. 电子[读:zi]绕核(繁:覈)作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的[拼音:de]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fú 射电磁波的频率应等于电子绕(繁体:繞)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《繁体:應》是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。

  #282#29玻尔理论[繁体:論]

  上述两个澳门新葡京矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔[ěr]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[繁体:狀]态中原子是稳定的,电子虽【练:suī】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#28设能量为E2#29跃迁到另一定态#28设能量为E1#29时,它辐射成吸收一定【读:dìng】频率的光子,光子的de 能量由这(繁体:這)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[jìng]跟电子动量mv的乘积等于h/2π的整数[繁体:數]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(读:zhèng)整数,称量数数

  #283#29玻尔的氢子模(练:mó)型:

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  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(pinyin:yòng)经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原《pinyin:yuán》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,#28包括电子的动能和原子的热能。#29

  氢原子中电子【zi】在第几条可能轨道上运动时,氢原子的能量En,和电[繁:電]子轨道半径rn分别为:

  其中E1、r1为离核最近的第一条轨道#28即n=1#29的氢原子能量和hé 轨道半径。即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m#28以电子距原子核无穷远时电势[shì]能为零计算#29

  ②氢原子的能级图(繁:圖):氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级。按能量的大澳门金沙小用图开像的表示出来即能级图。

  其中n=1的定态称为(繁:爲)基态。n=2以上的定态,称为激发态。

  二、原子(拼音:zi)核知识点

亚博体育  1、天然放射[pinyin:shè]现象

  #281#29天然放射现象的发现:1896年法国物理学,贝克勒耳发现铀或《练:huò》铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线【繁体:線】。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(繁体:質)称放射性

  放射性元素:具有放射性的元素称放射性元《练:yuán》素

  天然放射现象:某种元《练:yuán》素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象

  天然放射《练:shè》现象:表明原子核存在精细结构,是可以再分的

  #282#29放射线的成份(读:fèn)和性质:用电场和磁场来研究放射(练:shè)性元素射出的射线,在电场中轨迹:

  2、原子核的(pinyin:de)衰变:

  #281#29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(拼音:diàn)荷数和质量数守恒(繁:恆)

  γ射线是伴随α、β衰变放射出来【练:lái】的高频光子流

  在β衰变【练:biàn】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(繁:變)为一个质子和一个电子(zi)

  #282#29半衰期:放射性《练:xìng》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(pinyin:qī)。

  一放射性(读:xìng)元素,测得质量为m,半衰{pinyin:shuāi}期为T,经时间t后,剩余未衰变【pinyin:biàn】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(shì)指用人工的方法#28例如用高速粒子轰击原子核(繁:覈)#29使原子核发生转变。

  #281#29质子的发(繁:發)现:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氦原子核发现了质子。

  #282#29中子的发现:1932年,查德威克用α粒子轰击铍核,发现《繁:現》中子。

  4、原子核的组成和[读:hé]放射性同位素

  #281#29原子核的.组成:原子核是由质子【拼音:zi】和中子组成,质子和(hé)中子统称为{pinyin:wèi}核子

  在原子核《繁体:覈》中:

  质子《pinyin:zi》数等于电荷数

  核子数等于质量数《繁:數》

  中子数等于质(繁:質)量数减电荷数

  #282#29放射性同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互{读:hù}称同位素,放射性{练:xìng}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【拼音:zi】轰击铝时,发生核反应。

  发生 β衰变,放出正电[繁:電]子

  三、核能知识【练:shí】点:

  1、核《繁:覈》能:核子结合成的子核或将原子核分解为(繁体:爲)核子时,都要放出或吸收能量,称(繁体:稱)为核能。

  2、质能方程:爱因斯坦提出物(wù)体的质量和能量的关系:

  E=mc2——质【pinyin:zhì】能方程

  3、核能的计算:在核反应中,及应后的总质量,少澳门伦敦人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(读:yīng)前的总质量,这样的反应是吸能反应。

  吸收或放(fàng)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[繁:時]我们用以下两种方法

  方法一:若已知条件中以千克作(拼音:zuò)单位给出,用以下公式计算

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  公式【拼音:shì】中单位:

  方法{读:fǎ}二:若已知条件中以作单位给出,用以下公式计算

  公式中单《繁体:單》位:

  4、释放核能的途径——裂变(繁体:變)和聚变

  #281#29裂变反应:

  ①裂变:重核在一定条件【拼音:jiàn】下转变成两个中等质量的[pinyin:de]核的反应,叫做原子核的裂(练:liè)变反应。

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  ②链式反应:在裂变反应用产生的中子,再被其他铀(yóu)核浮获使【练:shǐ】反应继续下去。

  链式反应的条件jiàn :

  ③裂{pinyin:liè}变时平均每个核子放能约1Mev能量

  1kg全部bù 裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量

  #282#29聚变反(练:fǎn)应:

  ①聚变反应[yīng]: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[繁:齣]3Mev的能量

  ③聚变反应的条件几《繁:幾》百万摄氏度的高温

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