dd原子物理总复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题,原子和原子核,总复习,汤姆生原子,结构模型,卢瑟福的,原子核式,结构模型,粒子散射实验,核式结构模型,汤姆生发现电子,建立,无核结构模型,主要内容,能级图,计 算,H,光谱的了解,玻尔,原子理论,电子云,模型,电子云,模型,核外,核内,H,1,1,卢瑟福发现质子,n,1,0,中子的发现,基本情况,裂 变,聚 变,核 能,衰 变,人工转变,核 内,H,1,1,n,1,0,中子的发现,基本情况,衰 变,人工转变,裂 变,聚 变,核 能,卢瑟福发现质子,索线,2,汤姆生原子,结构模型,卢瑟福的,原子核式,结构模型,粒子散射实验,核式结构模型,汤姆生发现电子,建立无核结构模 型,主要内容,能级图,计 算,玻尔,原子理论,电子云,模型,核 外,无核结构模型,卢瑟福的,粒子散射实验,放射源,+,+,+,粒子散射情景,在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核，,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核,，带负电的电子在核外空间绕核做匀速圆周运动。,卢瑟福的核式结构模型,波尔,的,原子理论,一,.,原子只能处于一系列不连续的能量状态中，,在这些状态中原子是稳定的，电子虽然作加速运,动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做,定态。,E,n,=,E,1,/n,2,（,n,=,1,，,2,，,3,，,）,二,.,原子从一种定态（设能量为,E,2,）,跃迁,到另一,种定态（设能量为,E,1,）,时，它,辐射,或,吸收一定频率,的光子，光子的能量（,h,）,由这两种定态的能量,差决定。,E,E,2,E,1,h,三,.,原子的不同能量状态对应于电子的不同运行,轨道，电子的,可能轨道,也是,不连续,的，即电子,不能,在任意的轨道上运行。,r,n,=,n,2,r,1,波尔原子理论,1.,电子运动的不连续性体现在轨道的跃迁上。,2.,电子能量的不连续性体现在能量的改变是一份,一份的,每份是：,E,E,2,E,1,h,轨道图,+,H,的能级图,+,能 级 图,与,轨 道 图,r,1,r,2,r,3,r,4,r,n,E,1,1,n,E,(,量子数,),(,能级,),2,E,2,E,3,3,4,E,4,0,e,V,（,-13.6,）,（,-3.4,）,（,-1.51,）,（,-0.85,）,放出,吸收,10.2,1.89,0.66,(,基态,),(,第一,激发态,),(,第二,激发态,),原子的状态与电子的轨道、能级都是,一一对应的。,在某两个确定能级间辐射出来的光子（能,量）与吸收的光子（能量）是相同的。,基态能级：,E,1,13.6,eV,能级计算,定态能级的计算：,E,n,=,E,1,/n,2,（,n,=,1,，,2,，,3,，,）,记,二,.,能级差的计算：,E,E,2,E,1,【,可求得跃迁时辐射或吸收的能量（或光子的频率）,】,h,三,.,可能轨道计算：,r,n,=,n,2,r,1,（,n,=,1,，,2,，,3,，,）,可能辐射或吸收的光子数目计算：,C,2,k,太阳光光谱,高,压,电,源,光,谱,管,内充低压气体,分光镜,H,H,H,H,(,可见光区,),每种原子都有自己特定的光谱线,氢原子光谱,钠原子的光谱,汞原子的光谱,E,1,1,n,E,(,量子数,),(,能级,),2,E,2,E,3,3,4,E,4,0,e,V,（,-13.6,）,（,-3.4,）,（,-1.51,）,（,-0.85,）,10.2,1.89,0.66,(,基态,),(,第一,激发态,),(,第二,激发态,),H,H,H,5,H,H,H,H,H,+,r,电子云模型,N,2,粒子,卢瑟福的,粒子轰击氮核实验,质子的发现,粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子,14,7,N,17,8,O,4,2,He,H,1,1,卢瑟福的,粒子轰击氮核实验,(,中子,),9,4,Be,12,6,C,4,2,He,n,1,0,原子核的人工转变,核 反 应,核反应中，质量数和电荷数均守恒,中子的发现,1932,年,原子核的组成,中子,质子,统称,核子,原子核的组成,电荷数,=,电子数,=,原子序数,U,He,H,1,1,4,2,235,92,X,A,Z,（核）电荷数,质量数,=,电荷数中子数,质量数,原 子 核 的 基 本 情 况,原子核直径,10,14,m,衰变,放射性元素,天然放射现象,衰变,新元素,半衰期,定义,计 算：,M,=,M,0,（12）,t,T,N,=,N,0,（12）,t,T,N,N,0,衰变规律,衰变时放出,粒子的，叫,衰变,衰变规律：,核的质量数减少,4,，电荷数减少,2,。,粒子即氦原子核,He,4,2,M,Z,X,M-4,Z-2,Y,4,2,He,衰变规律,衰变时放出,粒子的，叫,衰变,衰变规律：,核的质量数不变，电荷数增加,1,。,粒子即电子,e,0,1,M,Z,X,M,Z+1,Y,0,-1,e,0,1,或,正电子：,e,衰变实质,H,n,+,e,+,1,1,1,0,0,1,n,H,+,e,+,1,0,1,1,0,-1,光子,正电子,光子,负电子,衰变的实质,新,核,新,核,衰变的实质,衰变实质,2,H,2,n,He,+,1,1,4,2,1,0,粒子,光子,新核,9,4,Be,12,6,C,4,2,He,n,1,0,原子核的人工转变,人工转变,14,7,N,17,8,O,4,2,He,H,1,1,27,13,Al,30,14,P,4,2,He,n,1,0,裂,变,重核,裂变,n,1,0,U,n,Ba,+,Kr,+3,n,235,92,92,36,141,56,1,0,1,0,链式反应,情 景,链式反应,用,U,235,临界体积,链式反应,条件,链式反应模拟演示,2,情 景,H,H,He,+,n,2,1,4,2,3,1,1,0,轻核,聚变,聚变,热核反应,核力,强大的核力才能组成原子核,核力与核能,核力在,10,15,m,才起作用,无论使核分解或组成核,都需要很大的能量,!,与,核 能 的 应 用,核 电 站,爱因斯坦的,质能方程：,E,=,m,c,2,核反应的,能量变化,与,质量亏损：,E,=,m,c,2,原子质量单位 ：,1,u=,931.5,M,e,V,核能,反应堆,水管,铀棒,镉棒,石墨,水泥防护层,减速剂,核原料,冷却剂,热交换,控制反应速度,防,辐,射,快中子,慢中子,吸收慢中子,核,反,应,