培訓(xùn)原子及原子核課件

高二教材下電磁波物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)(原子物理)高二教材下電磁波1電磁波在真空傳播速度:等于光在真空傳播速度：

c＝3.00×108m/s

這是物理學(xué)史上最偉大的成就之一電磁波的波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系：一、電磁場(chǎng)電磁波電磁場(chǎng)：電磁波在真空傳播速度:等于光在真空傳播速度：一、電磁場(chǎng)2(一)光的電磁本性電磁波的分類(lèi)：

無(wú)線電波、（微波）、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、r射線?！?/p>

可見(jiàn)光屬于電磁波。(一)光的電磁本性電磁波的分類(lèi)：3電磁波譜及其應(yīng)用無(wú)線電波：（無(wú)線電通信、廣播電視、導(dǎo)航）微波：有熱效應(yīng)、傳播定向性好（微波爐、雷達(dá)、導(dǎo)航、電視廣播）紅外線：有顯著的熱作用（紅外取暖、紅外遙感技術(shù)）紫外線：有較強(qiáng)的化學(xué)作用（殺菌、保鮮、防偽技術(shù)）X射線：有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)（X射線透視檢查）r射線：有極強(qiáng)的穿透本領(lǐng)（利用射線、醫(yī)療）電磁波譜及其應(yīng)用無(wú)線電波：（無(wú)線電通信、廣播電視、導(dǎo)航）4原子的核式結(jié)構(gòu)一、電子的發(fā)現(xiàn)二、原子的核式結(jié)構(gòu)原子的核式結(jié)構(gòu)一、電子的發(fā)現(xiàn)5(一)、電子的發(fā)現(xiàn)

1、湯姆生對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。1897年，他確認(rèn)陰極射線是帶負(fù)電的粒子。湯姆生測(cè)得的陰極射線粒子的荷質(zhì)比，大約是當(dāng)時(shí)已知的氫離子的核質(zhì)比的二千倍。后來(lái)他又測(cè)得陰極射線粒子的電荷與氫離子的電荷大小基本上相同。因此得出結(jié)論，陰極射線粒子的質(zhì)量比氫離子的質(zhì)量小得多。后來(lái)人們逐漸把這種粒子叫做電子。后來(lái)科學(xué)家精確的測(cè)量出電子的電量e，質(zhì)量m。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，是物理學(xué)史上的重要事件。由于電子的發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有結(jié)構(gòu)。即原子是可分的。(一)、電子的發(fā)現(xiàn)

1、湯姆生對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研62、湯姆生原子模型原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，而電子卻像棗子那樣鑲嵌在原子里面，這個(gè)模型能解釋一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但無(wú)法解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)。2、湯姆生原子模型原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，7(二)、原子的核式結(jié)構(gòu)

1、α粒子散射實(shí)驗(yàn)

1909年至1911年盧瑟福和他的合作者用α粒子轟擊金箔做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)。(二)、原子的核式結(jié)構(gòu)

1、α粒子散射實(shí)驗(yàn)1909年至182、原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)方向前進(jìn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)90°有個(gè)別甚至幾乎偏轉(zhuǎn)達(dá)到180°

粒子散射實(shí)驗(yàn)2、原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍9原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核。原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里。帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)。原子的核式結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做103、原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，還可以估計(jì)出原子核的大小。（1）原子的半徑約為10-10米、原子核半徑約是10-14米，原子核的體積只占原子的體積的萬(wàn)億分之一。（2）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等。（3）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需向心力就是核對(duì)它的庫(kù)侖力。

3、原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和α粒子散射的11原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型核式結(jié)構(gòu)對(duì)散射實(shí)驗(yàn)作出了很好的解釋?zhuān)涸咏Y(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型核式結(jié)構(gòu)對(duì)散射實(shí)驗(yàn)作出了很好的解12

1、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾U和含鈾的礦物能發(fā)射某種看不見(jiàn)的射線，這種射線可以穿透黑紙使照像底片感光。像這樣物質(zhì)自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象。物質(zhì)的這種性質(zhì)叫天然放射性，具有放射性的元素，叫放射性元素。后來(lái)居里夫婦又發(fā)現(xiàn)兩種放射性更強(qiáng)的新元素，叫做釙Po和鐳Ra。物質(zhì)的放射性

1、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾132、物質(zhì)的放射性天然放射性元素能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。1896年

法國(guó)

貝克勒爾2、物質(zhì)的放射性天然放射性元素能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。189142、物質(zhì)的放射性α射線

β射線γ射線成分速度貫穿本領(lǐng)電離能力共同特性光子流接近于c/10接近c(diǎn)光速很小很大最強(qiáng)很強(qiáng)很小最小能使底片感光、具有殺菌、破壞種子發(fā)芽的能力，使某些化合物產(chǎn)生熒光2、物質(zhì)的放射性α射線β射線γ射線成分速度貫穿本領(lǐng)電離能力15三種射線（1)射線：本質(zhì)是氦原子核流，帶電量為+2e，質(zhì)量為4u(1u=1.6610-27千克)，貫穿本領(lǐng)最弱，(一張薄紙都穿不透)。（2）射線：本質(zhì)是電子流，帶電量為-e(1e=1.910-19庫(kù)侖)，質(zhì)量為，貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)(可以穿透幾毫米的鋁板)。（3）γ射線：本質(zhì)是高能光子流，不帶電，靜止質(zhì)量為零，貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)(能穿透幾厘米厚的鉛板)。三種射線（1)射線：本質(zhì)是氦原子核流，帶電量為+2e，質(zhì)量16物質(zhì)的放射性貝克勒爾：放射性的發(fā)現(xiàn)——揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

鋁鉛混凝土中子穿透本領(lǐng)：物質(zhì)的放射性貝克勒爾：放射性的發(fā)現(xiàn)——揭示了原子核有173、放射性元素的衰變?cè)雍擞捎谧园l(fā)地放出某種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓?，叫做原子核的衰變。原子核放出α粒子的衰變叫做α衰變：原子核放出β粒子的衰變叫做β衰變：α、β衰變過(guò)程中往往伴隨著γ射線（能量釋放）3、放射性元素的衰變?cè)雍擞捎谧园l(fā)地放出某種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞?83、放射性元素的衰變

原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儭Ｔ谒プ冎须姾蓴?shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。

（1）α衰變：原子核放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)（核電荷數(shù)）就比原來(lái)少2，而質(zhì)量數(shù)少4。

例如，寫(xiě)成一般式為3、放射性元素的衰變

原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)?9

（2）β衰變：原子核放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)（核電荷數(shù)）就比原來(lái)多1，而質(zhì)量數(shù)不變。例如，

寫(xiě)成一般式為

（3）γ衰變：要引起核的能量發(fā)生變化，而原子序數(shù)（核電荷數(shù)）和質(zhì)量數(shù)都不改變。（2）β衰變：原子核放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)（核電203、放射性元素的衰變放射性元素衰變的規(guī)律：每過(guò)相同時(shí)間就有一半衰變了。半衰期——放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間。半衰期由原子核內(nèi)部本身因素決定的跟原子處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)3、放射性元素的衰變放射性元素衰變的規(guī)律：每過(guò)相同時(shí)間就有一214、原子核的人工轉(zhuǎn)變質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)——人類(lèi)第一次實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變粒子轟擊氮原子核實(shí)驗(yàn)：（1919年盧瑟福）4、原子核的人工轉(zhuǎn)變質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)——人類(lèi)第一次實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)224、原子核的人工轉(zhuǎn)變中子的發(fā)現(xiàn)：粒子轟擊鈹原子核（1934年，查德威克的研究）中子能穿透幾厘米百的鉛板4、原子核的人工轉(zhuǎn)變中子的發(fā)現(xiàn)：粒子轟擊鈹原子核（1234、原子核的人工轉(zhuǎn)變(1)放射性的同位素的發(fā)現(xiàn)：1934年，約里奧·居里夫婦的研究具有放射性

衰變同位數(shù)，具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱(chēng)同位素。4、原子核的人工轉(zhuǎn)變(1)放射性的同位素的發(fā)現(xiàn)：1934年，24（2）放射性同位素的應(yīng)用：

①利用它的射線探傷、消除靜電、育種、消毒、防腐等。②做為示蹤原子：把放射性同位素的原子攙到其它物質(zhì)中去，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再利用放射性探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，就可以知道放射性原子通過(guò)什么路徑，運(yùn)動(dòng)到哪里了，怎樣分布的，從而可以了解某些不容易察明的情況或規(guī)律。我們把這種用途的放射性同位素叫示蹤原子。（2）放射性同位素的應(yīng)用：①利用它的射線25原子核組成的假說(shuō)原子核是由質(zhì)子、中子組成的，它們統(tǒng)稱(chēng)為核子核子數(shù)（A）＝質(zhì)子數(shù)（Z）＋中子數(shù)（N）原子核的表示元素符號(hào)質(zhì)子數(shù)——電荷數(shù)、原子序數(shù)核子數(shù)——質(zhì)量數(shù)、原子量5、原子核的組成原子核組成的假說(shuō)原子核是由質(zhì)子、中子組成的，它們統(tǒng)稱(chēng)為核子原26(三)、原子核能

1、原子核的結(jié)合能（1）核力：原子核內(nèi)的核子間有一種很強(qiáng)的力把它們結(jié)合在一起，這種力稱(chēng)為核力。核力是強(qiáng)作用力。它與電荷無(wú)關(guān)，質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子間都存在核力作用。它是短程力，只在2.010-15

米距離內(nèi)起作用，即使在半徑很小的原子核內(nèi)，每個(gè)核子也只跟與它相鄰的核子間才有核力的作用。（2）結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時(shí)要放出一定的能量；原子核分解成核子時(shí)，要吸收同樣多的能量。這個(gè)能量叫做原子核的結(jié)合能。(三)、原子核能

1、原子核的結(jié)合能（1）核力：原子272、重核的裂變

重核的核子平均結(jié)合能比中等質(zhì)量的核的核子平均結(jié)合能小。因此，重核分裂成中等質(zhì)量的核時(shí)，會(huì)有一部分結(jié)合能釋放出來(lái)。這種核反應(yīng)叫做裂變。（1）鈾核的裂變的核反應(yīng)方程裂變后：反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減少△m=0.2153u，反應(yīng)中釋放的能量2、重核的裂變

重核的核子平均結(jié)合能比中等質(zhì)量的核的283、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：

鈾核裂變時(shí)，同時(shí)放出2~3個(gè)中子，如果這些中子再引起其它鈾核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。這種反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鈾塊的體積對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也是重要因素。能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積。對(duì)于鈾塊如果超過(guò)了臨界體積，就會(huì)引起鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)生猛烈的爆炸。3、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：鈾核裂變時(shí)，同時(shí)放出2~3個(gè)中子，293、核反應(yīng)堆：它是人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置，主要的構(gòu)成有做為核燃料的濃縮鈾，做為中子減速濟(jì)的石墨，起控制作用的鎘棒，起冷卻和輸出勢(shì)能作用的液體金屬鈉或水，以及防止射線對(duì)人體的危害而修建的水泥防護(hù)層。3、核反應(yīng)堆：它是人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置，主要30

（04年）1．下列說(shuō)法中正確的是()A．光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性B．光的頻率越大，波長(zhǎng)越大C．光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越大D．光在真空中的傳播速度為3.00×108m/s

（04年）2．下列說(shuō)法中正確的是()A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)B．盧瑟福在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子D．愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說(shuō)（04年）

9．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)儀器及線路完好，當(dāng)光照射到光電管上時(shí)，靈敏電流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，可能的原因是：_______________________________________________。光的特性物理學(xué)家的成果演示實(shí)驗(yàn)的分析ADCD入射光波波長(zhǎng)太長(zhǎng)(或反向電壓太大)（04年）1．下列說(shuō)法中正確的是(31

（05年）3B．陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些微觀粒子是_______________。若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，陰極射線將_________（填“向上”、“向下”、“向外”）偏轉(zhuǎn)。

（05年）6．2005年被聯(lián)合國(guó)定為“世界物理年”，以表彰愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)。愛(ài)因斯坦對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)有（ ）（A）創(chuàng)立“相對(duì)論”， （B）發(fā)現(xiàn)“X射線”，（C）提出“光子說(shuō)”， （D）建立“原子核式模型”。陰極射線的性質(zhì)，洛倫滋力物理年——物理學(xué)家的成果電子下AC（05年）3B．陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速32

（05年）7．盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)方程為42He＋147N178O＋11H。下列說(shuō)法中正確的是（ ）（A）通過(guò)此實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子， （B）實(shí)驗(yàn)中利用了放射源放出的射線，（C）實(shí)驗(yàn)中利用了放射源放出的射線， （D）原子核在人工轉(zhuǎn)變過(guò)程中，電荷數(shù)可能不守恒。

（05年）14．（6分）部分電磁波的大致波長(zhǎng)范圍如圖所示。若要利用縫寬與手指寬度相當(dāng)?shù)目p獲得明顯的衍射現(xiàn)象，可選用________波段的電磁波，其原因是________________________________。盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)－第一次原子核的人工轉(zhuǎn)變。電磁波譜，衍射的條件AC微波要產(chǎn)生明顯的衍射，波長(zhǎng)應(yīng)與縫的尺寸相近（05年）7．盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變33

（06年）3A．利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖所示．電源的正極應(yīng)接在

端（填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是

個(gè)（已知電子電量為l.6×10-19C）

（06年）6．人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了曲折的過(guò)程。下列關(guān)于光的本性的陳述符合科學(xué)規(guī)律或歷史事實(shí)的是（A）牛頓的“微粒說(shuō)”與愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”本質(zhì)上是一樣的．（B）光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)顯示了光具有波動(dòng)性．（C）麥克斯韋預(yù)言了光是一種電磁波．（D）光具有波粒二象性．光電效應(yīng)的應(yīng)用，電流強(qiáng)度的定義。物理學(xué)史－光的研究歷史。a5×1013BCD（06年）3A．利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖所示．電34

（06年）7．盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出（A）原子的核式結(jié)構(gòu)模型．（B）原子核內(nèi)有中子存在．（C）電子是原子的組成部分．（D）原子核是由質(zhì)子和中子組成的．

（06年）14．（5分）1919年盧瑟福通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)

．圖中A為放射源發(fā)出的

粒子，B為

氣．完成該實(shí)驗(yàn)的下列核反應(yīng)方程

＋

→178O＋

．a(chǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)，原子的核式結(jié)構(gòu)。a粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn)。A質(zhì)子α氮（06年）7．盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提35

（07年）4．一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)。進(jìn)入電場(chǎng)后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來(lái)方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為_(kāi)______射線，射線b為_(kāi)______射線。

（07年）6．23892U衰變?yōu)?2286Rn要經(jīng)過(guò)m次衰變和n次衰變，則m，n分別為（）（A）2，4。 （B）4，2。 （C）4，6。 （D）16，6。

（07年）8．光通過(guò)各種不同的障礙物后會(huì)產(chǎn)生各種不同的衍射條紋，衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀相對(duì)應(yīng)，這一現(xiàn)象說(shuō)明（ ）（A）光是電磁波。 （B）光具有波動(dòng)性。（C）光可以攜帶信息。 （D）光具有波粒二象性。三種射線在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的識(shí)別。23892U的衰變規(guī)律。光的波動(dòng)性－衍射的綜合應(yīng)用。

BBC（07年）4．一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和射線36完完37演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！38高二教材下電磁波物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)(原子物理)高二教材下電磁波39電磁波在真空傳播速度:等于光在真空傳播速度：

c＝3.00×108m/s

這是物理學(xué)史上最偉大的成就之一電磁波的波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系：一、電磁場(chǎng)電磁波電磁場(chǎng)：電磁波在真空傳播速度:等于光在真空傳播速度：一、電磁場(chǎng)40(一)光的電磁本性電磁波的分類(lèi)：

無(wú)線電波、（微波）、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、r射線?！?/p>

可見(jiàn)光屬于電磁波。(一)光的電磁本性電磁波的分類(lèi)：41電磁波譜及其應(yīng)用無(wú)線電波：（無(wú)線電通信、廣播電視、導(dǎo)航）微波：有熱效應(yīng)、傳播定向性好（微波爐、雷達(dá)、導(dǎo)航、電視廣播）紅外線：有顯著的熱作用（紅外取暖、紅外遙感技術(shù)）紫外線：有較強(qiáng)的化學(xué)作用（殺菌、保鮮、防偽技術(shù)）X射線：有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)（X射線透視檢查）r射線：有極強(qiáng)的穿透本領(lǐng)（利用射線、醫(yī)療）電磁波譜及其應(yīng)用無(wú)線電波：（無(wú)線電通信、廣播電視、導(dǎo)航）42原子的核式結(jié)構(gòu)一、電子的發(fā)現(xiàn)二、原子的核式結(jié)構(gòu)原子的核式結(jié)構(gòu)一、電子的發(fā)現(xiàn)43(一)、電子的發(fā)現(xiàn)

1、湯姆生對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。1897年，他確認(rèn)陰極射線是帶負(fù)電的粒子。湯姆生測(cè)得的陰極射線粒子的荷質(zhì)比，大約是當(dāng)時(shí)已知的氫離子的核質(zhì)比的二千倍。后來(lái)他又測(cè)得陰極射線粒子的電荷與氫離子的電荷大小基本上相同。因此得出結(jié)論，陰極射線粒子的質(zhì)量比氫離子的質(zhì)量小得多。后來(lái)人們逐漸把這種粒子叫做電子。后來(lái)科學(xué)家精確的測(cè)量出電子的電量e，質(zhì)量m。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，是物理學(xué)史上的重要事件。由于電子的發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有結(jié)構(gòu)。即原子是可分的。(一)、電子的發(fā)現(xiàn)

1、湯姆生對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研442、湯姆生原子模型原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，而電子卻像棗子那樣鑲嵌在原子里面，這個(gè)模型能解釋一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但無(wú)法解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)。2、湯姆生原子模型原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，45(二)、原子的核式結(jié)構(gòu)

1、α粒子散射實(shí)驗(yàn)

1909年至1911年盧瑟福和他的合作者用α粒子轟擊金箔做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)。(二)、原子的核式結(jié)構(gòu)

1、α粒子散射實(shí)驗(yàn)1909年至1462、原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)方向前進(jìn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)90°有個(gè)別甚至幾乎偏轉(zhuǎn)達(dá)到180°

粒子散射實(shí)驗(yàn)2、原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍47原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核。原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里。帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)。原子的核式結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做483、原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，還可以估計(jì)出原子核的大小。（1）原子的半徑約為10-10米、原子核半徑約是10-14米，原子核的體積只占原子的體積的萬(wàn)億分之一。（2）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等。（3）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需向心力就是核對(duì)它的庫(kù)侖力。

3、原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和α粒子散射的49原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型核式結(jié)構(gòu)對(duì)散射實(shí)驗(yàn)作出了很好的解釋?zhuān)涸咏Y(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)盧瑟福模型核式結(jié)構(gòu)對(duì)散射實(shí)驗(yàn)作出了很好的解50

1、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾U和含鈾的礦物能發(fā)射某種看不見(jiàn)的射線，這種射線可以穿透黑紙使照像底片感光。像這樣物質(zhì)自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象。物質(zhì)的這種性質(zhì)叫天然放射性，具有放射性的元素，叫放射性元素。后來(lái)居里夫婦又發(fā)現(xiàn)兩種放射性更強(qiáng)的新元素，叫做釙Po和鐳Ra。物質(zhì)的放射性

1、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾512、物質(zhì)的放射性天然放射性元素能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。1896年

法國(guó)

貝克勒爾2、物質(zhì)的放射性天然放射性元素能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。189522、物質(zhì)的放射性α射線

β射線γ射線成分速度貫穿本領(lǐng)電離能力共同特性光子流接近于c/10接近c(diǎn)光速很小很大最強(qiáng)很強(qiáng)很小最小能使底片感光、具有殺菌、破壞種子發(fā)芽的能力，使某些化合物產(chǎn)生熒光2、物質(zhì)的放射性α射線β射線γ射線成分速度貫穿本領(lǐng)電離能力53三種射線（1)射線：本質(zhì)是氦原子核流，帶電量為+2e，質(zhì)量為4u(1u=1.6610-27千克)，貫穿本領(lǐng)最弱，(一張薄紙都穿不透)。（2）射線：本質(zhì)是電子流，帶電量為-e(1e=1.910-19庫(kù)侖)，質(zhì)量為，貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)(可以穿透幾毫米的鋁板)。（3）γ射線：本質(zhì)是高能光子流，不帶電，靜止質(zhì)量為零，貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)(能穿透幾厘米厚的鉛板)。三種射線（1)射線：本質(zhì)是氦原子核流，帶電量為+2e，質(zhì)量54物質(zhì)的放射性貝克勒爾：放射性的發(fā)現(xiàn)——揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

鋁鉛混凝土中子穿透本領(lǐng)：物質(zhì)的放射性貝克勒爾：放射性的發(fā)現(xiàn)——揭示了原子核有553、放射性元素的衰變?cè)雍擞捎谧园l(fā)地放出某種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?。原子核放出α粒子的衰變叫做α衰變：原子核放出β粒子的衰變叫做β衰變：α、β衰變過(guò)程中往往伴隨著γ射線（能量釋放）3、放射性元素的衰變?cè)雍擞捎谧园l(fā)地放出某種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞?63、放射性元素的衰變

原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?。在衰變中電荷?shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。

（1）α衰變：原子核放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)（核電荷數(shù)）就比原來(lái)少2，而質(zhì)量數(shù)少4。

例如，寫(xiě)成一般式為3、放射性元素的衰變

原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)?7

（2）β衰變：原子核放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)（核電荷數(shù)）就比原來(lái)多1，而質(zhì)量數(shù)不變。例如，

寫(xiě)成一般式為

（3）γ衰變：要引起核的能量發(fā)生變化，而原子序數(shù)（核電荷數(shù)）和質(zhì)量數(shù)都不改變。（2）β衰變：原子核放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)（核電583、放射性元素的衰變放射性元素衰變的規(guī)律：每過(guò)相同時(shí)間就有一半衰變了。半衰期——放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間。半衰期由原子核內(nèi)部本身因素決定的跟原子處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)3、放射性元素的衰變放射性元素衰變的規(guī)律：每過(guò)相同時(shí)間就有一594、原子核的人工轉(zhuǎn)變質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)——人類(lèi)第一次實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變粒子轟擊氮原子核實(shí)驗(yàn)：（1919年盧瑟福）4、原子核的人工轉(zhuǎn)變質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)——人類(lèi)第一次實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)604、原子核的人工轉(zhuǎn)變中子的發(fā)現(xiàn)：粒子轟擊鈹原子核（1934年，查德威克的研究）中子能穿透幾厘米百的鉛板4、原子核的人工轉(zhuǎn)變中子的發(fā)現(xiàn)：粒子轟擊鈹原子核（1614、原子核的人工轉(zhuǎn)變(1)放射性的同位素的發(fā)現(xiàn)：1934年，約里奧·居里夫婦的研究具有放射性

衰變同位數(shù)，具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱(chēng)同位素。4、原子核的人工轉(zhuǎn)變(1)放射性的同位素的發(fā)現(xiàn)：1934年，62（2）放射性同位素的應(yīng)用：

①利用它的射線探傷、消除靜電、育種、消毒、防腐等。②做為示蹤原子：把放射性同位素的原子攙到其它物質(zhì)中去，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再利用放射性探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，就可以知道放射性原子通過(guò)什么路徑，運(yùn)動(dòng)到哪里了，怎樣分布的，從而可以了解某些不容易察明的情況或規(guī)律。我們把這種用途的放射性同位素叫示蹤原子。（2）放射性同位素的應(yīng)用：①利用它的射線63原子核組成的假說(shuō)原子核是由質(zhì)子、中子組成的，它們統(tǒng)稱(chēng)為核子核子數(shù)（A）＝質(zhì)子數(shù)（Z）＋中子數(shù)（N）原子核的表示元素符號(hào)質(zhì)子數(shù)——電荷數(shù)、原子序數(shù)核子數(shù)——質(zhì)量數(shù)、原子量5、原子核的組成原子核組成的假說(shuō)原子核是由質(zhì)子、中子組成的，它們統(tǒng)稱(chēng)為核子原64(三)、原子核能

1、原子核的結(jié)合能（1）核力：原子核內(nèi)的核子間有一種很強(qiáng)的力把它們結(jié)合在一起，這種力稱(chēng)為核力。核力是強(qiáng)作用力。它與電荷無(wú)關(guān)，質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子間都存在核力作用。它是短程力，只在2.010-15

米距離內(nèi)起作用，即使在半徑很小的原子核內(nèi)，每個(gè)核子也只跟與它相鄰的核子間才有核力的作用。（2）結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時(shí)要放出一定的能量；原子核分解成核子時(shí)，要吸收同樣多的能量。這個(gè)能量叫做原子核的結(jié)合能。(三)、原子核能

1、原子核的結(jié)合能（1）核力：原子652、重核的裂變

重核的核子平均結(jié)合能比中等質(zhì)量的核的核子平均結(jié)合能小。因此，重核分裂成中等質(zhì)量的核時(shí)，會(huì)有一部分結(jié)合能釋放出來(lái)。這種核反應(yīng)叫做裂變。（1）鈾核的裂變的核反應(yīng)方程裂變后：反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減少△m=0.2153u，反應(yīng)中釋放的能量2、重核的裂變

重核的核子平均結(jié)合能比中等質(zhì)量的核的663、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：

鈾核裂變時(shí)，同時(shí)放出2~3個(gè)中子，如果這些中子再引起其它鈾核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。這種反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鈾塊的體積對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也是重要因素。能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積。對(duì)于鈾塊如果超過(guò)了臨界體積，就會(huì)引起鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)生猛烈的爆炸。3、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：鈾核裂變時(shí)，同時(shí)放出2~3個(gè)中子，673、核反應(yīng)堆：它是人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置，主要的構(gòu)成有做為核燃料的濃縮鈾，做為中子減速濟(jì)的石墨，起控制作用的鎘棒，起冷卻和輸出勢(shì)能作用的液體金屬鈉或水，以及防止射線對(duì)人體的危害而修建的水泥防護(hù)層。3、核反應(yīng)堆：它是人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置，主要68

（04年）1．下列說(shuō)法中正確的是()A．光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性B．光的頻率越大，波長(zhǎng)越大C．光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越大D．光在真空中的傳播速度為3.00×108m/s

（04年）2．下列說(shuō)法中正確的是()A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)B．盧瑟福在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子D．愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說(shuō)（04年）

9．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)儀器及線路完好，當(dāng)光照射到光電管上時(shí)，靈敏電流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，可能的原因是：_______________________________________________。光的特性物理學(xué)家的成果演示實(shí)驗(yàn)的分析ADCD入射光波波長(zhǎng)太長(zhǎng)(或反向電壓太大)（04年）1．下列說(shuō)法中正確的是(69

（05年）3B．陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些微觀粒子是_______________。若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，陰極射線將_________（填“向上”、“向下”、“向外”）偏轉(zhuǎn)。

（05年）6．2005年被聯(lián)合國(guó)定為“世界物理年”，以表彰愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)。愛(ài)因斯坦對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)有（ ）（A）創(chuàng)立“相對(duì)論”， （B）發(fā)現(xiàn)“X射線”，（C）提出“光子說(shuō)”， （D）建立“原子核式模型”。陰極射線的性質(zhì)，洛倫滋力物理年——物理學(xué)家的成果電子下AC（05年）3B．陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速70

（05年）7．盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)方程為42He＋147N178O＋11H。下列說(shuō)法中正確的是（ ）（A）通過(guò)此實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子， （B）實(shí)驗(yàn)中利用了放射源放出的射線，（C）實(shí)驗(yàn)中利用了放射源放出的射線， （D）原子核在人工轉(zhuǎn)變過(guò)程中，電荷數(shù)可能不守恒。

（05年）14．（6分）部分電磁波的大致波長(zhǎng)范圍如圖所示。若要利用縫寬與手指寬度相當(dāng)?shù)目p獲得明顯的衍射現(xiàn)象，可選用