原子物理知识整理
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吴炳德学案
原子物理知识整理
1
．卢瑟福
α
粒子散射实验
< br>
实验装置示意图如图所示。
实验结果：①绝大多数
a
粒子穿过金箔后沿
原方向前进；
②少数
a
粒子却发生了较大的偏转；③极少数
a
粒子偏转角超
过
了
90
。
，
有的甚至被弹回。
实验解释：少数
a
粒子出现大角度偏转，是需要很强的相互作用
力的，说明原子的
大部分质量和电荷集中到很小的核上。又因为绝大部分粒子不发生偏转，
说明原子内部很空的。
2
．核式结构模型
卢瑟福根据
a
粒子散射实验提出了原子的核式结构学说：原子中全部的正电荷和
< br>
几乎全部的质量都集中在原子中心的一个很小的原子核里，带负电的电子在核外
空间
绕核高速旋转。
3
．天然放射现象
< br>1896
年，贝克勒耳首先发现天然发射性现象，居里和居里夫人发现了发射性更
强的新
元素钋
(Po)
和镭
(Ra)
。天然发射性现象的发现说明原子核内部具有复杂的结构，揭示了
原子
核也是可分的。
原子序数大于<
/p>
83
的所有天然存在元素都是放射性元素
4
．三种射线
α
射线是
氦核流
({He)
，射出速度是光速的十分之一，贯穿物质的本
领很小，一张薄铝箔
或一张薄纸就能将它挡住，但有很强的电离作用，很容易使空气电离
。
β
射线是高速电子流，速度接近光速
，贯穿本领很大，能穿透几毫米厚的铝板，但电离
能力较弱。
γ
射线是波长很短的电磁波，
贯穿本领最强
，
能穿透几厘米厚的铅板，
但电离能力最小。
< br>
5
．
α
衰变与
β
衰变
4
(1)
在放射性元素的核中放出
α
粒子即
2
He<
/p>
的衰变称为
α
衰变。通式如下：
M
z
4
4
X
M
< br>z
2
Y
2
He
(2)
在放射性元素的核中放出
β
粒子即
{e(
电子
)<
/p>
的衰变称为
β
衰变。通式如下：
M
Z
0
X
Z
M
< br>
1
Y
1
e
思
考：放射性物质
α
衰变放出
α
射线，
β
衰变放出
β<
/p>
射线，那么，
γ
射线是怎样产生
的
?
6
．半衰期
:
半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。符号：<
/p>
τ
。
不同的
放射性元素的半衰期不同；
半衰期的长短由核内部本身的因素决定的，
< br>与原子所
处的物理、化学状态无关。
< br>t/
τ
未衰变核数的计算关系：
N=N
0
(1/2)
；
7
．原子
核的人工转变、质子和中子的发现
a
．卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子：
b
．查德威克发现了中子：
8
．原子核的组成
原子核是由质子和中子组成的，二者统称核子。质子是氢原子核，带一个单位的
正电荷，中子不带电，质子与中子的质量几乎相等，都等于一个质量单位。
1
吴炳德学案
例题精析
1.
如图所示，阴极射线管
(A
为其阴极，受热后会激发出电子
)
放在蹄形
磁铁的
N
、
S
两极间，则射线管中要形成高速电子流，接直流高压电源正
极的
应是
_________
极（选填“
A
”或“
B
”），此时荧光屏上的电子束
运
动轨迹
________
偏转
(
选填
“
向上
”
或
“
向下
”)
图
4
9
2.
如图所示
,
由天然放射性元素钋
(P
o
)
放出的射线
χ
1
,
轰击铍
（
4
Be
）时会产生粒子流
χ
2
,
用粒
子流
χ
2
轰击石蜡时会打出
粒子流
χ
3
,
经研究知道
（
）
(A)χ
1
为
α<
/p>
粒子
,χ
2
为中
子．
(
B)χ
1
为
α
粒子
,χ
3
为质子．
(C)χ
2
为质子
,χ
3
为中子．
(D)χ<
/p>
2
为质子
,χ
3
为光子．
3.
如图为卢瑟福发现质子的实验装置图．
< br>A
为放射源，
F
为铝箔，
s
为光屏，
M
为显微
镜，
氮气可以从阀门
T
充入．下列关于
实验操作的说法中正确的是
(
)
A
．充入氮气前，要抽空装置中的空气
B
．充人氮气前，要调整铝箔的厚度，使
S
上能够看到
a
粒子引起的闪烁
C
．充入氮气后，要再调整铝箔的厚度，
使
S
上能够看到
质子引起的闪烁
，
D
．充入
氮气后，无需调整铝箔厚度，如
S
上能看闪烁，则说明有质子穿
过
4.
关于
α
粒子的散射实验和原子的核式结构，下列说法中，正确的是
(
)
。
A
．
α
粒子的散射实验用金箔的原因之一因为金原子核带电量多，对
a
粒子的库仑力大一
些，效果明显些
B
．
α
粒子的偏折原因之一是由于受到原子核内正电
荷的排斥，二是与原子中的电子发生
碰撞
C
．
α
粒子的散射实验否定了汤姆生的原子模型，建立了完美无缺的原子
的核式结构模型
D
．原子的核式结构模型可以把原子核比作太阳，电子比作绕太阳旋转的行星。
5.
238
92
U
要经过几次
α
衰变和几次
β
衰变才能变成
222
86
Rn
?
6.
在下列四个核反应式中，
X1<
/p>
，
X2
，
X3<
/p>
和
X4
各代表什么粒子
< br>?_
1
95
138
2
3
1
(1)
235
92
U
0
n
38
Sr
54
X
e
3
X
1<
/p>
(2)
1
H
X
2<
/p>
2
He
0
n
235
234
92
U
<
/p>
90
Th
(3)
X
3
(4)
24
4
27
1
2
Mg
2
H
e
13
Al
X
4
7.
利用
α
粒子散射实验，可以估算出
(
)
。
A
．原子核外电子大小
B
．电子运动速度
C
．原子的大小
D
．原子核的大小
8.
以下可以被电场加速的射线是
(
)
。
A
．阴极射线
B
．
X
射线
C
．
γ
射线
D.
α
射线
9.
电子是由物理学家
________
发
现的；质子是由
_______
发现的；中子是由
______
发现的。
2