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知識點指導

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高中物理現代物理輔導.doc

高中物理現代物理輔導
原子物理包括兩大部分內容;原子結構和原子核結構。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規律,后者研究核的組成及其變化規律。
一、重要概念和規律
1.原子核式結構學說(1909年。盧瑟福)
    實驗基礎   α粒子散射實驗——用放射源發出的α粒子穿過金箔,發現絕大多數α粒子按原方向前進,少數α粒子發生較大的偏轉。極少數發失大角度偏轉。個別被彈回.基本內容  在原子中心有一個帶正電的核(半徑約10-15~10-14m),集中了幾乎全部原子質量、帶負電的電子在核外繞核旋轉(原子半徑約10-10m)。困難問題  按經典理論,電子繞核旋轉將輻射電磁波,能量會逐漸減小,電子運行的軌道半徑不斷變小,大量原子發出的光譜應該是連續光譜。
2.玻爾理論(1913年。玻爾)  實驗基礎 氫光譜規律的研究。  基本內容(三點假設)(1)原子只能處于一系列不連續的、穩定的能量狀態(定態),其總能量En(包括動能和電勢能)與基態總能量量的關系為En=E1/n2(n=1、2、3……)。(2)原子在兩個定態之間躍遷時,將輻射(或吸收)一定頻率時光子;光子的能量為hν=E-E 。(3)電子繞核運行的可能軌道是不連續的。各可能軌道的半徑rn=n2r1基態軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。困難問題 無法解釋復雜原子的光譜.
3. 放射現象(1896年.貝克勒爾)
三種射線
(1)α射線   氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領很小。電離作用很強。
(2)β射線   高速電子流。v≈c。貫穿本領強,電離作用弱。
(3)γ射線   波長很短的電磁波。v=c。貫穿本領很強,電離作用很弱。
衰變規律   遵循電量、質量(和能量)守恒。
α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時發生的)。
半衰期  放射性元素的原子讀有半數發生衰變所需要的時間。由核內部本身因素決定.跟原子所處的物理狀態或化學狀態無關.
4.原子核的組成
實驗基礎
(1)質子發現(1919年,盧瑟福)   147N + 24He → 817O + 11H
(2)中子發現(1932年,查德威克)   49Be + He → 612C + 01n
基本內容  原子核由質子和中子(統稱核子)組成.原子核的質量數等于質子數與中子數之和.原子核的電荷數等于質子數。各核子間依靠強大的核力來集在核內。
5.放射性同位素   質子數相同、中子數不同,具有放射性的原子。
實驗基礎   用α粒子蓋擊鋁核首先實現用人工方法得到放出性同位素磷(1934年,約里奧·居里夫婦)。
基本應用
(1)利用射線的貫穿本領、電離作用或對生物組織的物理、化學效應。
(2)做為示蹤原子。
6. 核能
質量虧損  組成原子核的核子的質量與原子核的質量之差.
質能方程  E=mc2
核反應能  △E=△mc2
二、重要研究方法
1.實踐一理論一實踐
    從實踐(實驗)出發,提出理論,再經過實踐的檢驗或進行新的實踐一進一步發展理論。例如,通過對氣體放電現在、陰極射線的研究.生發現電子(1897年),提出原子結構的湯姆生模型。由于盧瑟福。粒子的散射實驗,進一步發展成盧瑟福模型。通過對氫原子明線光譜的研究。又提出了玻爾理論等。在原子物理中,非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認識論的這一基本思想方法。復習中也應以此為線索,把握全章的知識結構。
2. 守恒規律的應用
    質量守恒、電荷守恒、能量守恒、動量守恒等自然界中的基本規律在原子物理中都得到全面的體現.復習中應緊緊把握這些守恒規律


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