原子物理光学知识点

《原子物理光学知识点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、重要概念和规律1．原子核式结构学说（卢瑟福） 实验基础 α粒子散射实验——用放射源发出的α粒子穿过金箔，发现绝大多数α粒子按原方向前进，少数α粒子发生较大的偏转。极少数发失大角度偏转。个别被弹回．基本内容 在原子中心有一个带正电的核（半径约10-15～10-14m），集中了几乎全部原子质量、带负电的电子在核外绕核旋转（原子半径约10-10m）。困难问题 按经典理论，电子绕核旋转将辐射电磁波，能量会逐渐减小，电子运行的轨道半径不断变小，大量原子发出的光谱应该是连续光谱。2．玻尔理论（玻尔） 实验基础 氢光谱规律的

2、研究。 基本内容（三点假设）（1）原子只能处于一系列不连续的、稳定的能量状态（定态），其总能量En（包括动能和电势能）与基态总能量量的关系为En=E1/n2（n＝1、2、3……）。（2）原子在两个定态之间跃迁时，将辐射（或吸收）一定频率时光子；光子的能量为hν=E初-E终 。（3）电子绕核运行的可能轨道是不连续的。各可能轨道的半径rn=n2r1基态轨道半径r1。（n=1、2、3……）。困难问题 无法解释复杂原子的光谱．3. 放射现象（贝克勒尔） 三种射线 （1）α射线 氦原子核流。v≈c/10。贯穿本领很小。电

3、离作用很强。 （2）β射线 高速电子流。v≈c。贯穿本领强，电离作用弱。 （3）γ射线 波长很短的电磁波。v=c。贯穿本领很强，电离作用很弱。 衰变规律 遵循电量、质量（和能量）守恒。 α衰变、β衰变、γ衰变（γ衰变是伴随着α衰变或β衰变同时发生的）。半衰期 放射性元素的原子读有半数发生衰变所需要的时间。由核内部本身因素决定．跟原子所处的物理状态或化学状态无关．公式4．原子核的组成实验基础（1）质子发现（1919年，卢瑟福） 147N + 24He → 817O + 11H（2）中子发现（1932年，查德威克）

4、 49Be + He → 612C + 01n基本内容 原子核由质子和中子（统称核子）组成．原子核的质量数等于质子数与中子数之和．原子核的电荷数等于质子数。各核子间依靠强大的核力来集在核内。5．放射性同位素 质子数相同、中子数不同，具有放射性的原子。实验基础 用α粒子盖击铝核首先实现用人工方法得到放出性同位素磷（1934年，约里奥•居里夫妇）。基本应用（1）利用射线的贯穿本领、电离作用或对生物组织的物理、化学效应。（2）做为示踪原子。6. 核能质量亏损 组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差．质能方程 E=m

5、c2核反应能 △E=△mc2（二）物理光学——人类对光本性的认识发展过程（1）微粒说（牛顿） 基本观点 认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础 光的直线传播、光的反射现象。困难问题 无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。（2）波动说（惠更斯） 基本观点 认为光是某种振动激起的波（机械波）。实验基础 光的干涉和衍射现象。①个的干涉现象——杨氏双缝干涉实验条件 两束光频率相同、相差恒定。装置 （略）。 现象 出现中央明条，两边等距分布的明暗相间条纹。解释 屏上某处到双孔（双缝）的路程差是

6、波长的整数倍（半个波长的偶数倍）时，两波同相叠加，振动加强，产生明条；两波反相叠加，振动相消，产生暗条。应用 检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度（增透膜）．②光的衍射现象——单缝衍射（或圆孔衍射） 现象： 出现中央最亮最宽的明条，两边不等距发表的明暗条纹（或明暗乡间的圆环）。（3）电磁说（麦克斯韦） 基本观点 认为光是一种电磁波。 实验基础 赫兹实验（证明电磁波具有跟光同样的性质和波速）。各种电磁波的产生机理 无线电波 自由电子的运动；红外线、可见光、紫外线 原子外层电子受激发；x射线 原子内层电子受激

7、发；γ射线 原子核受激发。可见光的光谱 发射光谱——连续光谱、明线光谱；吸收光谱（特征光谱。 困难问题 无法解释光电效应现象。（4）光子说（爱因斯坦） 基本观点 认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础 光电效应现象。装置 （略）。现象 ①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的；②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。；③当ν＞v。时，光电流强度与入射光强度成正比；④光电子的最大初动能与入射光强无关，只随着人射光灯中的增大而增大。解释 ①光子能量可以被电子全部吸收．不需能量积累过程；②表面

8、电子克服金属原子核引力逸出至少需做功（逸出功）hν。；③入射光强。单位时间内入射光子多，产生光电子多；④入射光子能量只与其频率有关，入射至金属表，除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。 困难问题 无法解释光的波动性。（5）光的波粒二象性 基本观点 认为光是一种具有电磁本性的物质，既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性，个别光子的行为显示粒子性。实验基础 微弱光线的干涉，