2025屆高三物理一輪復(fù)習(xí)知識清單：原子物理公式、概念總結(jié)

原子物理黑體輻射規(guī)律溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加2、輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動能量子1、研究微觀粒子時必須考慮能量量子化2、能量子的能量ε＝hν，其中h是普朗克常量，ν是電磁波的頻率光電效應(yīng)概念照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象方程，是光電子的最大初動能，hν是入射光子的能量，逸出功W0是光子飛出金屬表面消耗的能量條件入射光的頻率必須大于金屬的截止頻率νc特點(diǎn)1、光電效應(yīng)的發(fā)生與入射光的強(qiáng)度及照射時間無關(guān)2、光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只與入射光的頻率有關(guān)3、當(dāng)產(chǎn)生光電效應(yīng)時，單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度有關(guān)4、光電效應(yīng)幾乎是瞬時的，發(fā)生的時間一般不超過10－9s光的波粒二象性光的波動性干涉衍射1.大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動性2.足夠能量的光在傳播時，表現(xiàn)出波的性質(zhì)1.光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間相互作用產(chǎn)生的2.光的波動性不同于宏觀概念的波頻率越高，光的粒子性越強(qiáng)頻率越低，光的波動性越強(qiáng)光的粒子性光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)1.當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時，這種作用是“一份一份”進(jìn)行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)2.少量或個別光子容易顯示出光的粒子性1.粒子的含義是“不連續(xù)”、“一份一份”的2.光子不同于宏觀概念的粒子電子的發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)者湯姆孫確定陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并計(jì)算出了粒子的質(zhì)荷比，從而發(fā)現(xiàn)了電子

電荷、質(zhì)量測量者密立根通過著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”精確地測出了電子電荷．電子電荷量一般取e＝1.6×10－19C，電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)α粒子失去兩個電子的氦原子核，帶有兩個單位的正電荷，質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的4倍實(shí)驗(yàn)結(jié)果絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本沿原方向前進(jìn)少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)極個別粒子偏轉(zhuǎn)角甚至大于90°意義盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個很小的核，叫原子核原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核內(nèi)，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)玻爾的原子模型模型1、原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動．2、電子繞核運(yùn)動的軌道是量子化的，是不連續(xù)的3、電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射氫原子能級圖n稱為量子數(shù)，對應(yīng)不同電子的軌道，只能取正整數(shù)。軌道半徑滿足rn＝n2r1，氫原子的電子最小軌道半徑為r1＝0.053nm1、基態(tài)：原子最低的能量狀態(tài)稱為基態(tài)，對應(yīng)的電子在離核最近的軌道上運(yùn)動，氫原子基態(tài)能量E1＝－13.6eV.2、激發(fā)態(tài)：較高的能量狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)，對應(yīng)的電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動．氫原子各能級的關(guān)系為：En＝eq\f(1,n2)E1(E1＝－13.6eV，n＝1，2，3，…)躍遷原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定原子從低能級向高能級躍遷吸收光子能量hν＝E末－E初原子從高能級向低能級躍遷釋放光子能量hν＝E末－E初原子從高能級向低能級躍遷釋放的光子數(shù)量一個氫原子，可能發(fā)出的光子數(shù)為(n－1)種一群氫原子，可能發(fā)光子數(shù)N＝eq\f(n（n－1）,2)原子核質(zhì)子盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，質(zhì)子是原子核的組成部分中子查德威克利用云室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了中子的存在，中子是原子核的組成部分符號A為原子核的質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)Z為核電荷數(shù)（原子核的質(zhì)子數(shù)）,也是原子的原子序數(shù)x元素符號同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核氫有三種同位素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H放射性元素的衰變概念具有放射性的元素稱為放射性元素原子核放出α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核把這種變化稱為原子核的衰變分類α衰變：原子核進(jìn)行α衰變時，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2eq\o\al(238,92)U的α衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heα衰變本質(zhì)：β衰變：原子核進(jìn)行β衰變時，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1eq\o\al(234,90)Th的β衰變方程為eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)eβ衰變本質(zhì)：eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e規(guī)律衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒γ射線是在發(fā)生α或β衰變過程中伴隨而生，且γ粒子是不帶電的粒子，不會改變元素在周期表中的位置衰變次數(shù)設(shè)放射性元素eq\o\al(A,Z)X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素eq\o\al(A′,Z′)Y，則衰變方程為eq\o\al(A,Z)X→＋neq\o\al(4,2)He＋meq\o\al(0,－1)e根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間就是半衰期式中N原、m0表示衰變前的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，T表示半衰期半衰期是一個統(tǒng)計(jì)概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定其何時發(fā)生衰變。放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系三種射線原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線α射線高速氦核流貫穿本領(lǐng)最弱電離作用很強(qiáng)β射線高速電子流貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)電離作用較弱γ射線光子流貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)電離作用很弱結(jié)合能較輕原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等較重原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多結(jié)合能克服核力束縛，使原子核分解為單個核子時需要吸收的能量；或若干個核子在核力作用下結(jié)合成原子核時放出的能量大小計(jì)算（質(zhì)能方程）ΔE＝Δmc2若反應(yīng)后質(zhì)量減少即發(fā)生了質(zhì)量虧損，則釋放能量若反應(yīng)后質(zhì)量減少即發(fā)生了質(zhì)量增加，則吸收能量比結(jié)合能（也叫平均結(jié)合能）原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，中等大小的核的比結(jié)合能最大、最穩(wěn)定核反應(yīng)衰變eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e人工轉(zhuǎn)變盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子查德威克發(fā)現(xiàn)中子核裂變eq\o\