论文：氢原子能级与衰变原理

时间：2024-07-29 01:53:07 其他类论文我要投稿

论文：氢原子能级与衰变原理

　　【编者按】微观物理世界极其复杂，在高中阶段接触比较少。主要以原子结构和氢原子能级、衰变和核能等方面介绍性内容，高考主要会考察氢原子能级结构，放射性原子的衰变。高考中经常会考察对a射线、射线、射线的理解，同时会结合在原子衰变中同时考察。

论文：氢原子能级与衰变原理

　　氢原子能级

　　①能级公式：

　　②半径公式：

　　氢光谱

　　在氢光谱中，n=2,3,4,5,……向n=1跃迁发光形成赖曼线系；n=3,4,5,6向n=2跃进迁发光形成马尔末线系；n=4,5,6,7……向n=3跃迁发光形成帕邢线系;n=5,6,7,8……向n=4跃迁发光形成布喇开线系；其中只有马尔末线生活费的前4条谱线落在可见光区域内。

　　天然放射现象

　　天然放射现象中三种身线及其物质微粒的有关特性的比较。

　　天然衰变中核的变化规律

　　在核的天然衰变中，核变化的最基本的规律是质量数守恒和电荷数守恒。

　　①a衰变：随着a衰变，新核在元素周期表中位置向后移2位，即

　　② 衰变：随着衰变，新核在元素周期表中位置向前移1位，即

　　③ 衰变：随着衰变，变化的不是核的种类，而是核的能量状态。但一般情况下，衰变总是伴随a衰变或衰变进行的。

　　关于半衰期的几个问题

　　（1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。

　　（2）意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度。

　　（3）特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关。

　　（4）理解：搞清了对半衰期的如下错误认识，也就正确地理解了半衰期的真正含义。第一种错误认识是：N0个放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变了一半，再经过一个半衰期T，全部衰变完。第二种错误认识是：若有4个放射性元素的核，经过一个半衰期T，将衰变2个。事实上，N0个某种放射性元素的核，经过时间t后剩下的这种核的个数为

　　而对于少量的核（如4个），是无法确定其衰变所需要的时间的。这实质上就是“半衰期反映了核衰变过程的统计快慢程度”的含义。

　　原子核的人工转变和原子核的组成

　　用高速运动的粒子去轰击原子核，是揭开原子核内部奥秘的要本方法。轰击结果产生了另一种新核，其核反应方程的一般形式为

　　其中X是靶核的符号，x为入射粒子的符号，Y是新生核的符号，y是放射出的粒子的符号。

　　1919年卢瑟福首先做了用a粒子轰击氮原子核的实验。在了解卢瑟福的实验装置、进行情况和得到的实验结果后，应该记住反应方程式

　　这是人类第一次发现质子的核反应方程。另外，对1930年查德威克发现中子的实验装置、过程和结果也应有个基本的了解。值得指出的是，查德威克在对不可见粒子的判断中，运用了能量和动量守恒定律，科学地分析了实验结果，排除了射线的可能性，确定了是一种粒子——中子，发现中子的核反应方程

　　核能

　　对这部分内容，应该注意以下几点：

　　（1）已经确定核力的主要特性有：是一种很强的力（相比于其他的力），是一种短程力。

　　（2）一定的质量m总是跟一定的能量mc2对应。核子在结合成原子核时的总质量减少了，相应的总能量也要减少，根据能量守恒定律，减少的这部分能量不会凭空消失，它要在核子结合过程中释放出去。反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的这部分能量也不会凭空产生，要由外部来供给。能量总是守恒的，在原子核反应伴随有巨大的放能和吸能现象。

　　（3）核反应中释放或吸收的能量，可以根据反应物和生成物间的质量差用质能关系方程来计算。

　　（4）核反应中能量的吸、放，跟核力的作用有关。当核子结合成原子核时，核力要做功，所以放出能量。把原子核分裂成核子时，要克服核力做功，所以要由外界提供能量。

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