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高二物理圆周运动视频讲座(zuò) 高二物理原子衰变的原因?

2025-03-07 07:19:55Business-Operations

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《读:zi》的发现和汤姆生的原子模型:

  #281#29电子(读:zi)的发现:

  1897年英国物理(lǐ)学家汤姆生,对阴极《繁:極》射线进行了一yī 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《繁体:從》而打破了原{练:yuán}子不可再分的观念。

  #282#29汤姆生的原子模型【拼音:xíng】:

  1903年汤姆生设[繁体:設]想原子是一个带(繁体:帶)电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在zài 正电荷中。

  2、α粒子散射实验和原子核(繁:覈)结构模型

  #281#2澳门博彩9α粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助{zhù}手盖革手吗斯顿完成

  ①装《繁体:裝》置:

  ② 现《繁:現》象:

  a. 绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转[繁体:轉]。

  b. 有少数α粒子发生较(繁体:較)大角度的偏转

  c. 有极{pinyin:jí}少数α粒子的偏转[zhuǎn]角超过了90度,有的几乎达到180度,即被反向弹回。

  #282#29原子的核式结构模(mó)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粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的澳门新葡京正电荷才有可能对α粒子的运动(繁体:動)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原(pinyin:yuán)子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子(zi)核,原子核集中了原子所有正电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。

  原子核半径小《拼音:xiǎo》于10-14m,原子轨道半径约10-10m。

  3、玻尔的原子模(pinyin:mó)型

  #281#29原子核式结构模型与经典电(繁:電)磁理论的矛盾#28两方面#29

  a. 电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地{pinyin:dì}向周围发射电磁波,电子的(拼音:de)能量就要不bù 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. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频【pinyin:pín】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《繁:種》推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。

  #282#29玻尔理(pinyin:lǐ)论

  上述两个矛盾(dùn)说明,经典电磁理论已澳门新葡京不适用原子系统,玻尔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(拼音:de)能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这【pinyin:zhè】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(读:yī)定频率的光子,光【pinyin:guāng】子的能量由这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(读:de)能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。即轨道半径跟电子动量mv的乘积[繁体:積]等于h/2π的整数倍,即:轨道dào 半径跟电了动量mv的乘积等于h/2π的整数倍,即

  n为正整数,称量《拼音:liàng》数数

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  #283#29玻尔的氢子(zi)模型:

  ①氢原子[练:zi]的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三条假设基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条(繁:條)轨道上运行时原子的能量,#28包括电子的动能和原(pinyin:yuán)子的热能。#29

  氢原子中电子在第几条(繁:條)可能轨道上运动时,氢原子的能量En,和电子轨道半径rn分别为(wèi):

  其中{读:zhōng}E1、r1为离核最近的第一(练:yī)条轨道#28即n=1#29的氢原子能量和轨道半径。即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m#28以电子(拼音:zi)距原子核无穷远时电势能为零计算#29

  ②氢原子的能级图:氢原子的各个定态的能量值,叫氢(繁:氫)原子的能级。按能量(liàng)的大小用图开像的表示出来即能级图。

  其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定(dìng)态,称为激发态。

  二、原子核[繁:覈]知识点

  1、天然放射[shè]现象

  #281#29天然放射现象的发现:1896年法国物理学【pinyin:xué】,贝克勒耳发现铀或铀矿石(pinyin:shí)能放射出某种人眼看不见的射线。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[练:xìng]质称放射性

  放射性元素:具有放射性的元素称放(练:fàng)射性元素

  天然放射现象:某种元素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象

  天然放射现象:表明原子核(繁体:覈)存在精细结构,是可以再分的

  #282#29放射线的成份和hé 性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电【pinyin:diàn】场中{zhōng}轨迹:

  2、原子zi 核的衰变:

  #281#29衰变【pinyin:biàn】: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{shuāi}变过程中,电荷数和质量数守恒

  γ射线是伴随α、β衰变放射出来的高频(繁体:頻)光子流

  在《拼音:zài》β衰变中新核质子数多一个,而质量数不亚博体育变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子

  #282#29半衰期【pinyin:qī】:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间[繁:間],称该元素的半衰期。

  一放射性元素,测《繁:測》得质量为m,半衰期为T,经时间t后,剩余未衰变的放射《读:shè》性元(读:yuán)素的质量为m

  3、原(pinyin:yuán)子核的人工转变:原yuán 子核的人工转变是指用人工的方法#28例如用[练:yòng]高速粒子轰击原子核#29使原子核发生转变。

  #281#29质子的发现:1919年,卢瑟福用α粒子【练:zi】轰击氦原子核发现了质子。

  #282#29中子的发【练:fā】现:1932年,查德威克用α粒子轰击铍核,发现中子。

  4、原(yuán)子核的组成和放射性同位素

  #281#29原子核的.组成:原子(pinyin:zi)核是由质子和中子组成,质子和[练:hé]中子统称为核子

  在原《练:yuán》子核中:

 世界杯 质子数等于电荷数[拼音:shù]

  核子(zi)数等于质量数

  中子数等于质[繁体: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[练:yuán]子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫【jiào】放射性同位素。

  正电子的发(拼音:fā)现:用α粒子轰击铝时,发生核反应。

  发生(shēng) β衰变,放出正电子

  三、核能知(拼音:zhī)识点:

  1、核能:核(繁体:覈)子结合成的子核或将原子核分解为核子时(繁体:時),都要放出或吸收能量,称为核{pinyin:hé}能。

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  2、质(繁体:質)能方程:爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系:

  E=mc2——质[繁:質]能方程

  3、核能的计算:在核反应中,及应后的总质量,少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(读:zǒng)质量大于反应前的总质量,这样的反应是吸能反【fǎn】应。

  吸收或放出的能量,与质量变化{huà}的关系为:

  为了计算方便以后在计算核能时我们用(拼音:yòng)以下两种方法

  方法一:若已知条件中以千《繁体:韆》克作单位给出,用以下公式计算

  公式中单位{wèi}:

  方法二:若已知条件中以作{pinyin:zuò}单位给出,用以下公式计算

  公(gōng)式中单位:

  4、释放核能的途径——裂变和聚变《繁:變》

  #281#29裂(拼音:liè)变反应:

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  ①裂《拼音:liè》变:重核在一定条件下转变成两(繁体:兩)个中等质量的核的反应,叫《jiào》做原子核的裂变反应。

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  ②链式反应:在裂变(biàn)反应用产生的中子,再被{练:bèi}其他铀核浮获使反应继续下(xià)去。

  链(繁:鏈)式反应的条件:

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  ③裂变时平均每个(繁体:個)核子放能约1Mev能量

  1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质(繁体:質)煤完全燃烧放出能量

  #282#29聚变[繁:變]反应:

  ①聚变反应:轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变《繁:變》反应。

  ②平均每个核子放[拼音:fàng]出3Mev的能量

  ③聚变反应的条件几百万摄氏度的高温[繁:溫]

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