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历史人物及相关成就
汤姆生:发现电子,并提出原子枣糕模型——说明原子可再分
卢瑟福:粒子散射实验——说明原子的核式结构模型
发现质子
查德威克:发现中子
:发现正电子
贝克勒尔:发现天然放射现象——说明原子核可再分
爱因斯坦:质能方程,
玻尔:提出玻尔原子模型,解释氢原子线状光谱
密立根:油滴实验——测量出电子的电荷量
核反应的四种类型
类型
可控性
核反应方程典例
衰变
衰变
自发
衰变
自发
人工转变
人工控制
卢瑟福发现质子
查德威克发现中子
发现放射性同位素,同时发现正电子
重核裂变
比较容易进行人工控制
轻核聚变
除氢弹外无法控制
提醒:
核反应过程一般都是不可逆的,所以核反应方程只能用单箭头表示反应方向,不能用等号连接。
核反应的生成物一定要以实验事实为基础,不能凭空只依据两个守恒定律杜撰出生成物来写出核反应方程
核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒,遵循电荷数守恒
三种射线比较
种类
速度
C
在电磁场中
偏转
与a射线反向偏转
不偏转
贯穿本领
最弱,用纸能挡住
较强,穿透几毫米的铝板
最强,穿透几厘米的铅板
对空气的电离作用
很强
较弱
很弱
在空气中的径迹
粗、短、直
细、较长、曲折
最长
通过胶片
感光
感光
感光
产生机制
核内两个中子和两个质子结合的比较紧密,有时会作为一个整体从较大的原子核抛射出来
核内的中子可以转化为一个质子和一个电子,产生的电子从核内发射出来
放射性原子核在发生两种衰变后产生得新核往往处于高能级,当它向低能级跃迁时,辐射r光子
提醒:
半衰期:表示原子衰变一半所用时间
半衰期由原子核内部本身的因素据顶,跟原子所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态(如单质、化合物)无关
半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,个别原子核经多长时间衰变无法预测,对个别或极少数原子核,无半衰期而言。
放射性同位素的应用:(1)工业、摊上、农业、医疗等(2)作为示踪原子
原子结构
原子的核式结构模型
(1)粒子散射实验结果:
绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数粒子发生了较大偏转,极少数粒子甚至被反弹回来。
(2)原子的核式结构模型:
在原子中心有一个很小的原子核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。
(3)原子核的尺度:原子核直径的数量级为10-15m,原子直径的数量级约为10-10m。
(4)原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数。
2、玻尔原子模型
(1)原子只能处于一系列能量不连续的状态中,具有确定能量的未定状态叫定态。原子处于最低能级的状态叫基态,其他的状态叫激发态。
(2)频率条件:
高能m到低能m态:辐射光子
(3)原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。
五、氢原子光谱
1、氢原子光谱的实验规律
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式
氢原子的能级和轨道半径
氢原子的能级公式:其中E1=-
氢原子的半径公式:,其中r1=×10-10m
1-
2-
3-
4-
5-
∞0
nE/eV
图3
氢原子能级图:
提醒:
原子跃迁条件:,只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。对于光子和原子作用而使原子电离时,只要入射光的能量,原子就能吸收,对于实物粒子与原子作用使原子激发时,粒子能量大于或等于能级差即可。
原子跃迁发出的光谱线条数,是一群氢原子,而不是一个,因为某一个氢原子有固定的跃迁路径。
六、核力与核能
1、核力:原子核内核子间存在的相互作用力
2、特点:强相互作用、短程力,×10-15m之内
3、核能
(1)质能方程:一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能量和他的质量成正比。即
含义:物体具有的能量与他的质量之间存在简单的正比关系,物体的能量增大,质量也增大,物体的能量减小,质量也减小。
(2)核子在结合成核子时出现质量亏损,吸收的能量也要相应减小。
原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量增加,吸收能量
获得方式:重核裂变和轻核聚变
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大3-4倍。