近代物理易错题

《近代物理易错题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第14单元：原子、原子核［内容和方法］本单元内容包括a粒子散射、能级、天然放射性现彖、a射线、B射线、Y射线、核子、屮了、质了、原了核、核能、质蜃亏损、裂变、链式反应、聚变等，以及原了核式结构模型、半衰期、核反应方程、爱因斯坦的质能方程等规律。本单元所涉及的基本方法，由于知识点相对分散要加强物理现象的本质的理解。运用逻辑推理的方法，根据已冇的规律和事实、条件作出新的判断。核能的计算对冇效数字的要求很高。［例题分析］在木单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：各个概念、现象混淆；对多种可能性的问题分析浅尝则止；计算

2、不过硬。量子数例1己知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.528XW10m,为门的能级值为En=■乌^nn=3n=2n=lE14-1E=136匚ILn123辛=-13.6(eV)由于动能不为负值EK=

3、En

4、=13.6(eV)(2)作能级图如图，可能发出两条光谱线。(3)由于能级差最小的两能级间跃迁产生的光谱线波氏越短，所以(E3-E2)时所产生的光谱线为所求，其中13.6E2=-—-3-4(eV)13.6E尸尹—1.51(洌由hv=E$・E2及入=亍.、_ch_3X108X6.63X10-34…八E3-E2=[-1.5

5、1-(-3.4)]X1.6XlCr】9=6.62X10-7(m)(1)动能的计算错误主要是不理解能级的能量值的物理意义，因而把电子在基态轨道上运动时动能Ek=讦与n=1时的能级值E严■爭等同起来，得到Ek=E】=・13&V的结杲。其实E】表示电子处于基态轨道上的能量,它包括电势能Epi和动能Ekio计算表明Epi=-2Eki,所以Ei二Epi+Ek】二-Eki,E沪-EL13.6eU。虽然错解中数值表明正确，但理解是错误的。(2)错解中的图对能级图的基木要求不清楚。(3)不少学牛把能级图上表示能级间能量差的长度线看成与谱线

6、波长成正比了。【正确解答】(1)设电了的质量为m,电了在基态轨道上的速率为根据牛顿第22二定律和库仑定律有m=工=务rl耳.「_1…2_Ke2_9.0X109X(1.6X10-19)2・・k-2mV1一石=2X0.528XIO"10=2.18X1048(J)=13.6(eO(2)当氢原子从量子数n二3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线。如图14-2所示。n=3n=2——n=l图14-2⑶与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E.oheE3-E1=1.03X10-7m6.63X10刁4X3X10*[-1.5-(

7、-13.6)]X1.6X1Q-19例2关于半衰期，以下说法止确的是[]A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。B.升高温度可以使半衰期缩短C.氯的半衰期为3.8天，若有四个氯原子核，经过7.6天就只剩下一个D.氨的半衰期为3.8天，4克氯原了核，经过7.6天就只剩下1克【错解分析】错解：每经过3.8犬就有半数的氮核发牛衰变，经过两个半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氮，故选C,Do放射性元索的原子核冇半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律，半衰期对某一个或某几个原子核来说，是无意义的。“上述”解法忽视了这一事实，

8、故错选了C。【正确解答】考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氯核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配。因此，正确答案只冇D。例3饪232经过6次a衰变和4次P衰变后变成-训稳定的元素。这种元素是什么？它的原子量是多少？它的原子序数是多少？【错解分析】先写出6次Q袞变的总方程誥吐〜釁X+6；H已生成的X元素再经过4次P衰变生成Y元素帶X—鱷Y+4扛最后生成元素的原子量是208，原子序数是82,由查表知这是铅208,•即釁巩。此解法的核反应方程是不存在的，例

9、如蹲X就不一定是放射性元素。「、门育何况反应的次序也不是先进行6次a衰变，再进行4次B衰变，所以此解法是错误的。【正确解答】6次a衰变和4次P衰变总的效果使原子量和原子序数变化为原子量二232-6X4二208原了序数二90-2X6-4X(-1)=82由查表知这是秽Pb°(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。(2)有一群氢原子处于量子数n二3的激发态。画一能级图，在图14-1上用箭头标明这些氢原了能发出哪几条光谱线。(3)计算这儿条光谱线中波长最短的一-条的波长。(其中静电力恒量K二9.0X109N・m7C2,电子电量e=1

10、.6X1019C,普朗克恒量h=6.63X1031J・s,真空中光速c=3.0X10m/s)<>【错解分析】错解：(1)电子在基态轨道屮运动时量子数n二1,具动能为