第一篇:原子物理教學重點
【教學目的】
了解原子物理學的研究對象、發(fā)展簡史及課程的特點、學習方法、要求。
第一節(jié) 原子物理學的研究對象、基本內(nèi)容和發(fā)展簡史
1.原子物理學的發(fā)展簡史 2.原子物理學的地位與作用 3.原子物理學的基本內(nèi)容及研究前景
第二節(jié) 原子物理學的學習方法、教學要求
1.原子物理學的學習方法
2.教學要求 3.參考讀物
第一章 原子的基本狀況
【教學目的】
掌握原子的靜態(tài)性質;了解電子的發(fā)現(xiàn)、α粒子散射實驗等實驗事實;掌握庫侖散射公式和盧瑟福散射公式的推導、原子核大小的估計和原子的核式結構。
【重點難點】
原子質量和大小的量級;盧瑟福散射公式;原子的核式模型。
第一節(jié) 原子的質量和大小 原子的質量,原子的大小量級;
第二節(jié) 原子的核式結構
原子的湯姆遜模型及其困難,粒子散射實驗,盧瑟福核式結構模型,級,同位素。
第二章 原子的能級和輻射 【教學目的】
掌握氫原子及類氫離子光譜規(guī)律及及類氫離子光譜線系公式;掌握玻爾理論的要點,會畫能級躍遷圖;理解夫蘭克—赫茲實驗原理、方法及結論;一般了解縈末菲量子化條件及應用;理解量子化這一新的規(guī)律,學習這一規(guī)律提出中物理學家的大膽探索和創(chuàng)新精神;理解玻爾對應原理、玻爾理論的地位和缺陷;了解原子的自發(fā)輻射、受激輻射與吸收。【重點難點】
重點:玻爾氫原子理論;量子化、量子數(shù)、躍遷等概念及重要性;夫蘭克—赫茲實驗; 難點:量子理論的建立、空間量子化
第一節(jié) 氫原子光譜的實驗規(guī)律
(1)光譜學與原子結構研究(2)氫原子光譜的實驗規(guī)律(3)氫原子的光譜線系;經(jīng)典理論的困難。
第二節(jié) 玻爾的氫原子理論和原子能級
粒子散射理論,原子核的大小量
(1)玻爾量子化假設及其提出背景;(2)氫原子能級和躍遷;(3)氫原子光譜線系的解釋;(4)玻爾
理論中的普遍規(guī)律。第三節(jié) 類氫離子的光譜
(1)類氫離子光譜的實驗規(guī)律;(2)玻爾理論對類氫離子的解釋;(3)里德伯常數(shù)的變化——核運動的影響
第四節(jié) 夫蘭克—赫茲實驗與原子能級
(1)實驗的核心思想;(2)實驗裝置及現(xiàn)象;(3)實驗現(xiàn)象的理論解釋;(4)實驗結論。
第五節(jié) 電子軌道量子化
(1)量子化通則;(2)電子的橢圓軌道運動;(3)氫原子能量的相對論效應;(4)空間量子化。
第六節(jié) 對應原理和玻爾理論的地位
(1)對應原理;(2)玻爾理論的成就及其局限性
第三章 量子力學簡介 【教學目的】
了解量子力學的幾個基本概念,和對微觀粒子體系描述的理論出發(fā)點與方法,理解量子化是薛定諤方程和波函數(shù)物理意義的自然結果。不要求應用薛定諤方程解題。【重點難點】
重點:德布羅意假設和微觀粒子的波粒二象性、波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋、不確定關系、求解定態(tài)薛定諤方程(本征問題)的基本步驟、量子力學對氫原子的描述及三個量子數(shù)。
難點:波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋、不確定關系、量子力學對氫原子的描述。第一節(jié) 波粒二象性
(1)德布羅意假設;(2)波粒二象性;(3)Davisson-Germer電子衍射實驗;(4)測不準關系。第二節(jié) 波函數(shù)及物理意義
(1)微觀狀態(tài)的描述-----波函數(shù);(2)波函數(shù)的物理意義;(3)幾個原理性驗證實驗(4)薛定諤方程及應用舉例。
第三節(jié) 量子力學對氫原子的描述
(1)量子力學對氫原子的描述;(2)描述電子空間運動的三個量子數(shù)的比較。
第四章 堿金屬原子和電子自旋 【教學目的】
掌握堿金屬原子能級和光譜的一般特性;理解原子實極化與軌道貫穿的作用;掌握電子自旋概念與自旋量子數(shù)的意義;掌握角動量耦合方法,理解電子自旋與軌道運動的相互作用;掌握堿金屬原子光譜精細結構形成的物理本質;掌握單電子原子態(tài)符號描述。軌道貫穿、原子實極化及相對論效應只作定性說明。【重點難點】
重點:堿金屬原子光譜、電子自旋、單電子角動量的合成、四個量子數(shù)、單電子躍遷選擇定則、光譜的精細結構。
。(3)與玻爾量子論結果
難點:電子自旋概念;堿金屬原子能級分裂的物理原因;光譜精細結構的成因分析。第一節(jié) 堿金屬原子的光譜
(1)堿金屬原子的光譜的實驗規(guī)律;(2)與氫原子光譜的比較;(3)線系及線系公式;(4)光譜項公式、量子虧損;(5)能級圖。第二節(jié) 原子實極化和軌道貫穿
(1)原子實和價電子;(2)原子實的極化效應;(3)價電子的軌道貫穿效應。第三節(jié) 堿金屬原子光譜的精細結構
(1)實驗規(guī)律;(2)實驗結果的分析與推論; 第四節(jié) 電子自旋 自旋---軌道相互作用
(1)電子自旋概念;(2)單電子總角動量;(3)自旋---軌道運動相互作用能;(4)堿金屬原子能級的精細結構;(5)堿金屬原子態(tài)符號; 第五節(jié) 單電子輻射躍遷選擇定則
(1)單電子躍遷選擇定則;(2)堿金屬原子光譜精細結構的解釋; 第六節(jié) 氫原子光譜的精細結構
(1)氫原子能級的精細結構;(2)氫原子光譜的精細結構;(3)蘭姆位移。
第五章 多電子原子 【教學目的】
熟練掌握兩個價電子的耦合方法、氦和堿土金屬原子態(tài)的推求,并能夠熟練畫出相應的能級躍遷簡圖;熟練掌握泡利不相容原理和輻射躍遷的選擇定則,并能應用;了解多電子原子光譜的一般規(guī)律;了解激光器的工作原理。【重點難點】
重點:L-S 耦合;洪特規(guī)則和朗德間隔定則;多電子原子的光譜、能級圖和原子態(tài);泡利原理和同科電子原子態(tài)的確定;輻射躍遷的普用選擇定則。
難點:L-S 耦合;泡利原理和同科電子原子態(tài)的確定。第一節(jié) 氦和堿土金屬原子光譜和能級
(1)氦原子光譜的五個特點;(2)氦原子的能級結構方式;(3)鎂原子光譜及能級結構。第二節(jié) 具有兩個價電子的原子態(tài)
(1)電子組態(tài);(2)電子間的磁相互作用;(3)LS耦合方案;(4)LS耦合中的經(jīng)驗規(guī)則;(5)LS耦合模型對He、Mg能級結構的理解;(6)jj耦合;(7)兩種角動量耦合模型的比較。第三節(jié) 泡利原理與同科電子
(1)電子的量子狀態(tài)描述;(2)泡利原理;(3)同科電子;(4)同科電子形成的原子態(tài)。第四節(jié) 復雜原子光譜的一般規(guī)律
(1)光譜和能級的位移定律;(2)能級多重性的交替律;(3)三個或三個以上價電子原子態(tài)的推導。(4)幾個經(jīng)驗規(guī)則。
第五節(jié) 輻射躍遷的選擇定則
(1)電偶極躍遷;(2)拉波特定則;(3)LS耦合的選擇定則;(4)jj耦合的選擇定則。(5)He、Mg的能級躍遷圖
第六節(jié) 激光器的工作原理簡介
(1)吸收、自發(fā)輻射和受激輻射;(2)激光產(chǎn)生的條件;(3)激光器的組成部分;(4)He—Ne激光器
工作原理;(5)激光器的應用
第六章 原子的殼層結構
【教學目的】
了解元素周期表的結構,掌握玻爾對元素周期表的物理解釋;理解并掌握電子填充原子殼層的原則;能正確寫出原子基態(tài)的電子組態(tài),并求出其基態(tài)的原子態(tài)符號;了解電子填充殼層時出現(xiàn)能級交錯的原因。
【重點難點】
重點:電子填充殼層的原則;原子基態(tài)的確定。
難點:原子基態(tài)的確定。第一節(jié) 元素性質的周期性變化
(1)元素周期表;(2)元素性質的周期性變化
第二節(jié) 原子的電子殼層結構
(1)描述電子狀態(tài)的兩套量子數(shù);(2)泡利不相容原理;(3)殼層和次殼層最多容納的電子數(shù);(4)
殼層和次殼層的光譜學符號;(5)能量最低原理
第三節(jié) 原子基態(tài)的確定
(1)滿殼層和滿次殼層角動量為零;(2)洪特規(guī)則;(3)原子基態(tài)的確定
第四節(jié) 元素周期表的形成
(1)電子的能級填充次序;(2)元素周期表的建造
第七章 在磁場中的原子
【教學目的】
掌握原子磁矩概念和有關計算;掌握原子在外磁場中附加能量公式,并能用來解釋原子能級在外磁場中分裂現(xiàn)象;正確解釋史特恩——蓋拉赫實驗的結果;會用量子理論對塞曼效應、帕邢—巴克效應作出解釋,能進行塞曼譜線的波數(shù)計算;一般了解物質的磁性、順磁共振、核磁共振等概念和原理
【重點難點】
重點:原子磁矩、原子能級在磁場中的分裂、塞曼效應、史特恩-革拉赫實驗結果的分析。
難點:拉摩爾進動;帕邢—貝克效應。
第一節(jié) 原子的磁矩
(1)電子的軌道運動磁矩和自旋運動磁矩;(2)單電子原子的總磁矩和朗德因子;(3)具有兩個或兩個以上價電子原子的磁矩(LS耦合);(4)具有兩個或兩個以上價電子原子的磁矩(jj耦合)
第二節(jié) 外磁場對原子的作用
(1)拉莫爾進動與拉莫爾頻率;(2)原子受磁場作用的附加能量(分弱場和強場兩種情形)
第三節(jié) 史特恩---革拉赫實驗
(1)實驗的背景和核心思想;(2)實驗裝置及非均勻磁場中原子的運動分析;(3)實驗結果與分析;(4)
實驗的結論與意義。第四節(jié) 塞曼效應
(1)塞曼效應實驗現(xiàn)象;(2)塞曼效應的理論解釋;(3)幾個原子譜線塞曼分裂的討論;(4)塞曼分
裂譜線的偏振性質。第五節(jié) 帕邢---貝克效應
(1)帕邢---貝克效應;(2)帕邢---貝克效應的理論解釋;(3)與塞曼效應的比較;(4)關于強場和
弱場。
第六節(jié) 物質的磁性、順磁共振、核磁共振
(1)抗磁性和順磁性;(2)順磁共振原理與實驗;(3)核磁共振原理與實驗。
第八章 X射線 【教學目的】
了解X射線的性質;掌握X射線的連續(xù)譜與標識譜的特征和產(chǎn)生的機制;掌握與X射線標識譜相關的原子能級結構;了解物質對X射線吸收的規(guī)律;掌握康普頓散射。
【重點難點】
重點: X射線連續(xù)譜與標識譜及產(chǎn)生機制;莫塞萊定律;康普頓散射。難點: X射線的連續(xù)譜與標識譜產(chǎn)生的機制、與X射線標識譜相關的原子能級結構。
第一節(jié) X射線的產(chǎn)生及性質
(1)X射線的產(chǎn)生;(2)X射線的性質;(3)X射線的波長測量方法(晶體衍射)
第二節(jié) X射線的發(fā)射譜
(1)X射線的發(fā)射譜;(2)連續(xù)譜、特征及其產(chǎn)生機理;(3)標識譜及特點;(4)莫塞萊定律;(5)
標識譜的產(chǎn)生機理
第三節(jié) 同X射線標識譜相關的原子能級
(1)內(nèi)殼層具有一個空位的狀態(tài)描述;(2)X射線標識譜相關的原子能級及躍遷
第四節(jié) X射線的吸收譜
(1)光子與物質的相互作用;(2)吸收譜與吸收限;(3)吸收限與原子能級。
第五節(jié) 康普頓效應
(1)康普頓散射實驗現(xiàn)象;(2)康普頓散射的理論解釋;(3)康普頓散射實驗的意義。
第九章 原子核物理簡介
【教學目的】
了解原子核的各種性質;掌握原子核結合能的計算方法;掌握原子核的放射性衰變規(guī)律;掌握α、β和γ衰變的規(guī)律;掌握核力的性質,理解核力的介子論;掌握核反應遵循的守恒定律、核反應中的反應能和閾能的計算;理解重核裂變和輕核聚變的機制,了解原子能的利用。
【重點難點】
重點:結合能概念及計算;放射性衰變的類型、衰變規(guī)律、衰變能等概念和計算;重核裂變和輕核聚變過
程中的核能釋放與利用。難點:核力的介子論。第一節(jié) 原子核的基本性質
(1)原子核的電荷;(2)原子核的質量;(3)核的組成;(4)核的大小與形狀;(5)核自旋與核磁矩;(6)核的統(tǒng)計性質與宇稱;(7)原子核的結合能及特點。
第二節(jié) 原子核的放射性衰變
(1)核衰變的幾種模式;(2)
衰變基本規(guī)律及衰變能;(3)
衰變基本規(guī)律及衰變能;(4)
衰
變;(5)放射性衰變定律、半衰期和平均壽命。
第三節(jié) 核力與介子
(1)核力的性質;(2)電磁力的產(chǎn)生機制;(3)核力的介子理論
第四節(jié) 核反應
(1)幾個著名的核反應;(2)核反應中的守恒定律;(3)核反應能計算的幾種方法;(4)核反應閾能。
第五節(jié) 原子能的利用
(1)重核裂變;(2)裂變能的計算;(3)反應堆與原子彈;(4)輕核聚變及困難;(5)太陽能----引力約束聚變;(6)氫彈----慣性約束聚變;(7)磁約束可控聚變反應堆----人類不竭能源的希望
【課程考試】
本課程的成績由平時成績(占30%)和期末考試成績(占70%)組成。其中,平時成績依據(jù)作業(yè)和課堂提問、討論、出勤等評定。期末考試采用閉卷、筆試方式,主要考查基本概念、基本理論和基本知識,測評
學生的理解、分析和綜合應用等能力。
第二篇:原子物理與量子力學課程重點
原子物理與量子力學課程重點
每章最后的總結需要深刻理解,關鍵公式需要記憶
4道大題分別考察以下內(nèi)容:
? 一維薛定鄂方程求解問題:有線深方勢阱,?勢阱,勢壘隧穿,不對稱勢阱。? 要點:在不同區(qū)域合理假設波函數(shù),E>V時振蕩,E ? 邊界條件連接,注意?勢的地方一階導數(shù)有個跳躍 ? 有時會用到圖解法 ? 量子力學一般問題,給定零時刻波函數(shù),求t時刻波函數(shù) ? 中心力場三維問題 ? 三維問題的分離變量法RnlYlm ? 中心力場中的離心勢能 ? 球方勢阱 ? 氫原子問題 ? 角動量耦合及角動量理論 ? 理論適用于軌道,自旋及耦合后的角動量 ? 泡利矩陣,特殊性質 ? 升降算符作用的公式 ? 有限維度下的矩陣表示(e.g., l=1,2,s=1/2,3/2) ? 表象及表象變換(Lx表象和Lz表象的幺正變換矩陣,耦合表象和未耦合表象之間變換的CG系數(shù)) ? 自旋軌道耦合,自旋單態(tài)和三重態(tài),波函數(shù)對稱性要求 ? 磁場中的電子與矩陣力學 ? 自旋與軌道磁矩在磁場中的哈密頓量 ? 關于自旋分量的測量 ? 量子力學一般問題,給定t=0時刻,求t時刻的態(tài) ? 矩陣特征值和特征向量的求法 ? 在A算符的本征態(tài)上測量B算符,幾率,測量值和平均值 ? 填空題主要考點: ? 幾個原子模型的特點,幾個基本常數(shù)(玻爾半徑,精細結構常數(shù),旋磁比,拉莫進動頻率,玻爾磁子),幾個關鍵實驗證明了什么物理事實 ? 盧瑟福散射公式,黑體輻射的普朗克公式,光譜的里德堡方程 ? 塞曼效應:正常,反常,強磁場,弱磁場,譜線分裂奇偶,原因:自旋軌道耦合是否破壞 ? 氫原子:基態(tài)能量,波函數(shù),三個量子數(shù)的物理意義,取值范圍,玻爾半徑,能級簡并度等 ? 守恒律與對稱性的關系,波函數(shù)的統(tǒng)計解釋,幾率流的概念 ? 角動量耦合中力學量完全集的選取(耦合與未耦合表象) ? 算符對易關系的計算和測不準原理的證明 ? 厄米算符本征值和本征函數(shù)的性質(正交歸一完備),任何態(tài)在其張開的空間展開 ? 量子力學測量:位置,動量,能量,以及其他物理量,測量值,幾率,平均值 ? 全同粒子,波色子與費米子,波函數(shù)對稱性要求,自旋與統(tǒng)計規(guī)律,凝聚與簡并 分子和原子這部分內(nèi)容是九年級化學課標實驗教科書中的一個很重要的探究點。本課題在教科書中占有舉足輕重的地位。教學中,我按如下特點進行設計。 1、體現(xiàn)課改理念,把培養(yǎng)學生的科學探究能力擺在十分重要的位置。探究氨分子擴散實驗時,留給學生廣闊的思維空間,讓學生大膽猜想。設計實驗方案并進行實驗。讓學生體驗到探究的樂趣。培養(yǎng)學生自主、合作、探究的科學品質。 2、創(chuàng)設問題情景,設計實驗巧妙,準備充分的資料。在介紹分子的性質時,給出了鮮活、真實的情景資料。達到了質疑激趣的目的,增補了直觀、明顯的實驗。 3、設計比較緊湊,環(huán)環(huán)相扣的教學過程,從而培養(yǎng)學生思維的邏輯性和嚴密性。 原子結構 1.盧瑟福原子核式結構理論的主要內(nèi)容有() A.原子的中心有個核,叫做原子核 B.原子的正電荷均勻分布在整個原子中 C.原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里 D.帶負電的電子在核外的空間運動 2.盧瑟福α粒子散射實驗的結果證明了() A.質子的存在B.原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在一個很小的核上 C.電子只能在某些軌道上運動D.原子核是由質子和中子組成的3.在α粒子散射實驗中,當在α粒子最接近原子核時,關于描述α粒子的有關物理量符合下列哪種情況() A.動能最小B.α粒子與金原子核組成的系統(tǒng)能量最小 C.勢能最小D.α粒子所受金原子核的斥力最大 4.下圖為盧瑟福和他的同事們做a粒子散射實驗的裝置示意圖,熒光 屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時,觀察到的現(xiàn)象描述正確的是() A.在A位置時,相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B.在B位置時,相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比在A位置時稍少些 C.在C、D位置時,屏上觀察不到閃光 D.在D位置時,屏上仍能觀察到一些閃光,但次數(shù)極少 5.玻爾在他提出的原子模型中所做的假設有:() A.原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時,雖然電子做加速運動,但并不向外輻射能量 B.原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應,而電子的可能軌道的分布是 不連續(xù)的C.電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時,輻射(或吸收)一定頻率的光子 D.電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率 6.按照玻爾理論,下列關于氫原子的論述正確的是() A.第m個定態(tài)和第n個定態(tài)的軌道半徑rm和rn之比為rm: rn=m:n B.第m個定態(tài)和第n個定態(tài)的能量 和 之比為 2C.電子沿一軌道繞核運動,若其圓周運動的頻率為v,則其發(fā)光頻率也是v D.若氫原子處于能量為E的定態(tài),則其發(fā)光頻率為 ν=E/h 7.2002 年諾貝爾物理學獎中的一項,是獎勵美國科學家賈科尼和日本科學家小柴晶俊發(fā)現(xiàn)了宇 宙X射線源。X射線是一種高頻電磁波,若X射線在真空中的波長為?,以h表示普朗克常量,c表示真空的光速,以E和m分別表示X射線中每個光子的能量和質量,則() A.E?h?,m?0c C.E?B.E?D.E?h?h?,m?3 cchchc ?,m?0?,m?h c? 8.氫原子從能級A躍遷到能級B時,輻射出波長為 射出波長為的光子。若的光子;從能級A躍遷到能級C時,輻,則氫原子從能級B躍遷到能級C時,將________光子,光子的波長為________。 9.氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為,電子質量為m,電量為e,氫原子在基態(tài)時能量為,求:(1)電子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)軌道上躍遷回基態(tài)軌道上時,動能的變化量和能量的變化量各為多少?(2)躍遷時輻射出光波的波長為多少? (1)求電子在基態(tài)軌道上運動時的動能。 (2)有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)。畫一能級圖,在圖14-1上用箭頭標明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線。 (3)計算這幾條光譜線中波長最短的一條的波長。(其中靜電力 恒量K=9.0×10N·m/C,電子電量e=1.6×10C,普朗克恒量 h=6.63×10J·s,真空中光速c=3.0×10m/s)。 -348922-19 原子核與放射性 1.圖為查德威克實驗示意圖,由于天然放射性元素釙(Po) 放出的α射線轟擊鈹時會產(chǎn)生粒子流A,用粒子流A轟擊 石石昔 時會打出粒子流B,經(jīng)研究知道:() A.A為中子,B為質子 C.A為γ射線,B為中子 ??B.A為質子,B為中子D.A為中子,B為γ射線 ???表示放出一個α 2、某原子核的衰變過程是A?B?C,符號?表示放出一個? 粒子,粒子,下列說法中正確的是() A、核C比核B的中子數(shù)少 2B、核C比核A的質量數(shù)少 5C、原子核為A的中性原子的電子數(shù)比原子核為B的中性原子的電子數(shù)多 1D、核C比核A的質子數(shù)少 113.某放射源發(fā)射射線,當用一張薄紙放在放射源的前面時,射線的強度減小為原來的,當用 31cm厚的鋁板放在放射源前面時,射線的強度減小為零,該放射源放射的是 A.只有α射線 C.只有β射線B.既有α射線,又有β射線D.既有β射線,又有γ射線 4.放射性元素鐳放射出α、β、γ三種射線.如果讓 它們處于勻強磁場中,則三種粒子在磁場中的軌跡 正確的是 [] 5.圖中P為放在勻強電場中的天然放射源,其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束,以下判斷正 確的是() A.a(chǎn)為α射線、b為β射線 B.a(chǎn)為β射線、b為γ射線 C.b為γ射線、c為α射線 D.b為α射線、c為γ射線 306.一個靜止的放射性同位素的原子核15P衰變?yōu)?4Si,另一個靜止的天然放射性元素的原子核 49030Th衰變?yōu)?1Pa,在同一磁場中,得到衰變后粒子的運動徑跡1、2、3、4,如圖所示,則這 23430234四條徑跡依次是A.電子、91Pa、14Si、正電子 30234B.91Pa、電子、正電子、14Si 30234C.14Si、正電子、電子、91Pa 30234D.正電子、14Si、91Pa、電子 7.目前,在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性情性氣體氡,而氡會發(fā)生放射性衰變,放射出α、β、γ射線,這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病,根據(jù)有關放射性知識可知,下列說法正確的() A.氡的半衰期為3.8天,若取4個氡原子核,經(jīng)7.6天后就一定剩下一個原子核了 B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子衰變成質子所產(chǎn)生的C.γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生,在這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,電離能力最弱 D.發(fā)生α衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了 42068.238 92U變?yōu)?2Pb要經(jīng)過次α衰變和次β衰變。 609、1956年,李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒,并由吳健雄用27Co放射源進行了 實驗驗證,1957年李、楊兩人為此獲得諾貝爾物理學獎,60 276027Co的衰變方程是:ACo→ZNi?0 ?1e?ve,其中ve是反中微子,它的電荷為零,靜止質量可認為是零,則衰變產(chǎn) A物ZNi的質量數(shù)為10.原來靜止在勻強磁場中的放射性元素的原子核A,發(fā)生衰變后放出的一 個射線粒子和反沖核都以垂直于磁感線的方向運動,形成如圖所示的8字型 軌跡,已知大圓半徑是小圓半徑的n倍,且繞大圓軌道運動的質點沿順時針 方向旋轉。那么:⑴該勻強磁場的方向一定是垂直于紙面向_____。⑵原子 核A的原子序數(shù)是___。⑶沿小圓運動的是________,⑷其旋轉方向為 ___________。 11.處于靜止狀態(tài)的某原子核X,發(fā)生α衰變后變成質量為M的原子核Y,被釋放的α粒子垂 直射人磁感強度為B的勻強磁場中,測得其圓周與運動的半徑為r,設α粒子質量為m,質子的電量為e,試求: (1)衰變后α粒子的速率υa和動能Eka; (2)衰變后Y核的速率υy和動能Eky; (3)衰變前X核的質量Mx. 1、α粒子在散射角很小時,發(fā)現(xiàn)盧瑟福公式與實驗有顯著偏離,這是什么原因引起的? 答:粒子散射的理論值是在“一次散射”的假定下得出的,而粒子通過金屬箔,經(jīng)過多個原子核附近,實際上經(jīng)過多次散射。至于實際觀察到的較小的角,那是多次小角散射合成的結果。既然都是小角散射,哪個也不能忽略,一次散射的理論就不適用了,所以,α粒子在散射角很小時,發(fā)現(xiàn)盧瑟福公式與實驗有顯著偏離。 2、請寫出玻爾關于氫原子理論的三個基本假設 答:(1)核式模型+定態(tài)假設:電子繞原子核作圓周運動時,只能處在一些分立的穩(wěn)定軌道上(定態(tài)軌道),而且具有穩(wěn)定的能量,不產(chǎn)生輻射; (2)頻率條件:電子可以在不同定態(tài)軌道之間躍遷,會以電磁輻射形式吸收或發(fā)射能量;h??En?Em(0.1) (3)角動量量子化:電子的軌道角動量滿足量子化條件: mvr?n?(0.2) 3、量子化概念的大意 答:經(jīng)典物理學中,對體系物理量變化的最小值沒有限制,他們可以任意連續(xù)變化,但在量子力學中,物理量只能以不確定的大小一份一份的進行變化,具體有多大要隨體系所處的狀態(tài)而定。這種物理量只能采取某些分離值的特征叫做量子化。變化的最小份額稱為量子。 4、弗蘭克—赫茲實驗證明了什么? 答:從弗蘭克—赫茲實驗可以看到,原子被激發(fā)到不同狀態(tài)時,吸收一定數(shù)量的能量,這些數(shù)值不是連續(xù)的,足見原子的內(nèi)部能量是量子化的,也就是說確實證實了原子能級的存在。 5、簡單解釋光電效應 答::光電效應是光照射某些金屬時能從表面釋放出電子的效應。產(chǎn)生的電子稱為光電子,由光電子形成的電流叫光電流,使電子逸出某種金屬表面所需的功稱為該種金屬的逸出功。 6、戴維遜—革末實驗證明了電子具有什么性質? 答:戴維遜—革末實驗證明了電子具有波動性,進一步證明了一切實物粒子都具有波動性。??h/p?h/mv(0.3) 7、德布羅意假設是什么?動量p的實物粒子的波長等于多少?波長為?的光子,動量等于多少? 答:光在某些情況下具有波動性,另一些情況下具有微粒性,則實物粒子也具有波動性。E?hv,p?h/? (0.4)??h/p?h/mv8、請說明什么是簡并? 答:同一主量子數(shù),不同角量子數(shù)和磁量子數(shù),具有相同的能量,這種情況叫做能級的簡并。同一能及的各狀態(tài)叫做簡并態(tài)。 9、簡述波函數(shù)的物理意義 答:由于實物粒子具有波動性,因此一個實物粒子都和一個波相聯(lián)系,都可以用一個波動方程描述。類似與彈性波的位移或電磁波的電場強度的一個量,稱為波函數(shù),用?表示。玻恩認為,波函數(shù)的絕對值平方代表單位體積dV中發(fā)現(xiàn)粒子的幾率:所以,德布羅意波是一種幾率波(概率波)。 10、簡述泡利不相容原理 答:泡利不相容原理:在原子系統(tǒng)中,不能有兩個電子處于同一運動狀態(tài),即不能有兩個電子具有完全相同的量子數(shù)。 11、表達角動量的公式: pl?(0.5),(s? 12)(r,t)dV 2ps?(0.6) (0.7)pj?,j?l?s12、在外磁場中原子的附加能量?E與那些物理量有關?寫出表達式。 答:在外磁場中原子的附加能量?E與磁量子數(shù)M,玻爾磁子?B以及磁場強度B有關。 ?E?Mghe4?mB?Mg?BB(0.8) n:主量子數(shù)n?1,2,…3…標志電子運動區(qū)域的大小和能量的主要部分; l:軌道角量子數(shù)l?0,1,…標志電子軌道的形狀及電子軌道角動量; 2,…n-1共n個值,ml:軌道磁量子數(shù)ml?0,?1?,…2,…?l,共2l?1個值,標志電子軌道的取向; s:自旋量子數(shù)s?1 2決定電子的自旋角動量; 2ms:自旋磁量子數(shù)ms??s??,決定自旋角動量在磁場方向的投影。第三篇:分子和原子物理教學反思
第四篇:原子物理分章練習
第五篇:原子物理簡答題