原子物理知识点汇总

高考考点：原子物理考点分析

一、

历史人物及相关成就

中子：质子：电子:

汤姆生：发现电子，并提出原子枣糕模型 ——说明原子可再分

1、 卢瑟福：α粒子散射实验——说明原子的核式结构模型

发现质子：是1919年英国卢瑟福任卡文迪许实验室主任时,用α粒子轰击氮原子核后射出的粒子,命名为质子

查德威克：发现中子：是1932年英国B.查德威克用a 粒子轰击的实验中发现,并根据E. 卢瑟福的建议命名的.

约里奥.居里夫妇：发现正电子

2、 贝克勒尔：发现天然放射现象——说明原子核可再分

3、 爱因斯坦：质能方程2mc E =，2

mc E ?=? 4、 玻尔：提出玻尔原子模型，解释氢原子线状光谱 5、 密立根：油滴实验——测量出电子的电荷量 二、

核反应的四种类型

类型 可控性

核反应方程典例

衰变

α衰变

自发 e H Th U 4

22349023892+→ β衰变

自发 e Pa 012349123490Th -+→

人工转变

人工控制

H o He N 1117842147+→+卢瑟福发现质子

n C He Be 101264294

+→+查德威克发现中子

n P He l 1

03015422713A +→+ 约里奥.居里夫妇 e Si P 0130143015

+→ 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

n Kr a n U 108936144561023592

3B ++→+

n Sr Xe n U 10903813654102359210++→+

轻核聚变

除氢弹外无法控制

n He H H 10423121+→+

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 )(4

2He 射线α )(0

1e -射线β

射线γ

速度 0.1c 0.99c

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）α粒子散射实验结果：

绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生了较大偏转，极少数α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10-15

m ，原子直径的数量级约为10-10

m 。 （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λ

c

h

E E hv n m =-=

A 、 （3）原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。

B 、 五、氢原子光谱

C 、 1、氢原子光谱的实验规律

D 、 巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式

）为里德伯常量（1

72

2101.01R ..R .,54,3n )n

1-21R(

1

-?===m λ

1、 氢原子的能级和轨道半径

（1）

氢原子的能级公式：...)3,2,1(1

12==n E n

En 其中E 1

=-3.6ev

（2） 氢原子的半径公式：...)3,2,1(12

=?=n r n r n ,其中r1=0.53×10-10

m

（3） 氢原子能级图： 提醒：

E 、 原子跃迁条件：n m E E hv -=，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

eV E 6.13≥，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。

F 、 原子跃迁发出的光谱线条数2

)

1(2

-=

=n n C N n ，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，作用范围1.5×10-15

m 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2

mc E = 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m ?，吸收的能量也要相应减小。2

mc E ?=? 原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加m ?，吸收能量2mc E ?=? （4） 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。

1 -13.61

2 -3.40

3 -1.51

4 -0.85

5 -0.54 ∞ 0 n E /eV

图3