11高考光学原子物理专题new

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1、一、原子的核式结构卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的实验现象推断出了原子的核式结构．α粒子散射实验的现象是：①绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进；②极少数α粒子则发生了较大的偏转甚至返回．注意，核式结构并没有指出原子核的组成．二、波尔原子模型玻尔理论的主要内容：1．“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态．定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围：原子中的电子绕核转动处于定态时不受该理论的制约．2．“跃迁假设”：电子绕核转动处于定态时不

2、辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射(吸收)电磁波(光子)，其频率由两个定态的能量差值决定hν＝Em－En．3．“能量量子化假设”和“轨道量子化假设”：由于能量状态的不连续，因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值．三、原子核的衰变及三种射线的性质1．α衰变与β衰变方程α衰变：→＋β衰变：→＋2．α和β衰变次数的确定方法先由质量数确定α衰变的次数，再由核电荷数守恒确定β衰变的次数．3．半衰期(T)：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．4．特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关．5．规律：N＝N0

3、．6．三种射线射线α射线β射线γ射线物质微粒氦核电子光子γ带电情况带正电(2e)带负电(－e)不带电速度约为c接近cc贯穿本领小(空气中飞行几厘米)中(穿透几毫米厚的铝板)大(穿透几厘米厚的铅板)电离作用强次弱四、核能1．爱因斯坦质能方程：E＝mc2．2．核能的计算(1)若Δm以千克为单位，则：ΔE＝Δmc2．(2)若Δm以原子的质量单位u为单位，则：ΔE＝Δm×931.5MeV．3．核能的获取途径(1)重核裂变：例如＋→＋＋10(2)轻核聚变：例如＋→＋聚变的条件：物质应达到超高温(几百万度以上)状态，故聚变反应亦称热核反应．二、考查衰变、裂变、

4、聚变以及人工转变概念●例2　现有三个核反应：①→＋____；　②＋→＋＋____；③＋→＋____．完成上述核反应方程，并判断下列说法正确的是(　　)A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变[答案]　①　②3　③　C【点评】①原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核，叫做衰变；原子序数较大的重核分裂成原子序数较小的原子核，叫做重核裂变；原子序数很小的原子核聚合成原子序数较大的原子核，叫做轻核聚变．②所有核反应都遵循质量数和电荷数守恒的规律，情况复杂时可列方

5、程组求解．三、核能和质量亏损●例3　某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为＋→＋Q1　　＋→＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001下列判断正确的是[2009年高考·重庆理综卷](　　)A．X是，Q2>Q1B．X是，Q2>Q1C．X是，Q2

6、：＋→＋其质量亏损为：Δm2＝1.0078u＋15.0001u－12.0000u－4.0026u＝0.0053u根据爱因斯坦质能方程得：Q1＝Δm1c2，Q2＝Δm2c2故Q1＜Q2．[答案]　B【点评】要注意u为质量单位，并不是能量单位，其中1u＝1.6606×10－27kg,1uc2＝931.5MeV．自测一：一、选择题(10×4分)1．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．下列有关放射性知识的说法中，正确的是(　　)A．衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变B．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子

7、核，则经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱【解析】由质量数守恒和电荷数守恒可知A正确；放射性同位素存在半衰期是一个统计规律，对于大量的原子核才成立，4个氡原子核经过3.8天后可能剩4个，也可能剩3个，还可能剩2个或1个都不剩，B错误；β衰变的方程为：→＋，C正确；β射线是高速电子，不是电磁波，D错误．[答案]　AC2．一列简谐横波沿x轴所在直线传播，图示为某时刻的波形图，其中A处到O的距离为0.5m，此时A处的质点沿y轴负

8、方向运动，再经0.02s第一次到达波谷，则(　　)A．这列波的波长为1mB．这列波的频率为100HzC．这列波的波速为25