2019-2020年高考物理 第二十一章 量子論初步復(fù)習(xí)教案 新人教版.doc

2019-2020年高考物理 第二十一章 量子論初步復(fù)習(xí)教案 新人教版一、考點(diǎn)要求內(nèi) 容要求內(nèi) 容要求1.光電效應(yīng)，光子，愛因斯坦光電效應(yīng)方程7.原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)方程，放射性同位素及其應(yīng)用2.光的波粒二象性，物質(zhì)波8.放射性污染和防護(hù)3.粒子散射實(shí)驗(yàn)，原子的核式結(jié)構(gòu)9.核能，質(zhì)量虧損，愛因斯坦質(zhì)能方程4.氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，光子的發(fā)射和吸收10.重核的裂變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，核反應(yīng)堆5.氫原子中的電子云11.輕核的聚變，可控制核反應(yīng)6.原子核的組成，天然放射現(xiàn)象，衰變，半衰期12.人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)二、考點(diǎn)命題特點(diǎn)及趨勢(shì)這部分知識(shí)能與生活、生產(chǎn)、社會(huì)、國(guó)防、現(xiàn)代科技以及相關(guān)學(xué)科相結(jié)合，所命題目題型新穎，綜合性強(qiáng)，是目前理科綜合考試的命題熱點(diǎn)。1知識(shí)面比較窄，知識(shí)點(diǎn)較少考題分布相對(duì)集中，以記憶的知識(shí)為主。2試題難度不大,或是課本知識(shí)的直接應(yīng)用，或是在對(duì)課本知識(shí)理解后的簡(jiǎn)單分析和簡(jiǎn)單計(jì)算。3重點(diǎn)考查光電效應(yīng)規(guī)律，粒子散射實(shí)驗(yàn)，核式結(jié)構(gòu)，氫原子能級(jí)、衰變規(guī)律、核反應(yīng)方程及核能，其中以光電效應(yīng)規(guī)律，原子核反應(yīng)方程，氫原子能級(jí)和質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)命題率較高。4試題以選擇為主，偶爾有填空題和計(jì)算題。5新大綱和教材有了明顯變化，要求會(huì)應(yīng)用愛因斯坦光電效應(yīng)方程，考題不再涉及能級(jí)公式和軌道半徑公式，增加了電子云的概念，強(qiáng)調(diào)了氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，新的高考將有所體現(xiàn)。三、課后練習(xí)（一）光電效應(yīng) 光的波粒二象性1在光的照射下物體發(fā)射 的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫做 ，它定向移動(dòng)所形成的電流叫做 。光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)充分證明光具有 性。2光電效應(yīng)的規(guī)律：（1）對(duì)任何一種金屬，都存在一極限頻率，入射光的頻率 于這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)； 于這個(gè)頻率的光不能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)。 （2）光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度 _關(guān)，只隨入射光頻率的增大而 。（3）光電效應(yīng)具有 性，從光照射到金屬表面到發(fā)射出電子，時(shí)間不超過(guò) 。（4）當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光電子數(shù)與入射光的 _成正比。3光子說(shuō)的內(nèi)容概括為：光是 的，而是 的，每 叫做一個(gè)光子，光子的能量跟它的 成正比，用公式表示為E = ，光子的動(dòng)量P = ，普朗克常量h = _J.S愛因斯坦光電效應(yīng)方程是：_ .4光既具有 ，又具有 稱為光的波粒二象性。（二）玻爾的原子模型 能級(jí) 物質(zhì)波5玻爾的原子理論 （1）定態(tài)假說(shuō)：原子只能處于 的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)叫 。（2）躍遷假說(shuō)：原子從 躍遷到 時(shí)要輻射（或吸收） 、光子的能量等于 ，表達(dá)式為 。（3）軌道假說(shuō)：原子的不同能量狀態(tài)跟 相對(duì)應(yīng)，軌道的分布也是 即軌道量子化。6能級(jí)（1）原子的各個(gè)定態(tài)的能量值，稱為原子的能級(jí)，原子處于最 能級(jí)時(shí)，電子在 的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種狀態(tài)稱為 態(tài)，原子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)要 能量，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，要 ，這就是原子的_，相應(yīng)能量差為 。（2）氫原子的能級(jí)公式為 ，軌道半徑公式為 ，其中E ，= ，n代表 。7物質(zhì)波（1）任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都有一種 與之對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)為，這種波叫 ，也叫 。（2）德布羅意波是一種假設(shè)，后來(lái)被實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種假設(shè)是 。（3）宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng) ，所以很難觀察到它們的 。微觀粒子則不同，可找到與其波長(zhǎng)差不多的障礙物或孔，所以很容易觀察到它們的 。（4）同光一樣，物質(zhì)波也是一種 。（5）牛頓力學(xué)適用 ，不適用于 。研究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律用 研究高速運(yùn)動(dòng)的物體用 。（三）原子結(jié)構(gòu)8盧瑟福用粒子轟擊金箔發(fā)現(xiàn)：絕大多數(shù)粒穿過(guò)金箔后方向 ；少數(shù)粒子發(fā)生了_的偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)了 ，有的甚至被 ，偏角幾乎達(dá)到 。9根據(jù)粒散射的結(jié)果，盧瑟福提出了如下原子結(jié)構(gòu)的模型：在原子的中心有一個(gè)很小的 ，叫做 ，它集中了原子全部的 和幾乎全部 ，帶負(fù)電的電子在核外空間繞 旋轉(zhuǎn)。10原子直徑的數(shù)量級(jí)為 m，原子核直徑的數(shù)量級(jí)為_。（四）原子核 核能11天然放射現(xiàn)象：某些元素 放射某些射線的現(xiàn)象稱為天然放射現(xiàn)象，這些元素稱 。12 三種射線的本質(zhì)和特點(diǎn)：（1）射線本質(zhì)是約1/10光速的 ，帶 ，其電離本領(lǐng)_ ，貫穿能力 。（2）射線本質(zhì)是高速的 ，帶 ，其電離本領(lǐng) ，貫穿能力 。（3）射線本質(zhì)是_，帶_，其電離本領(lǐng)_，貫穿能力_。13放射性元素的衰變：放射性元素自發(fā)地放出某種射線而變成新核的過(guò)程。（1）衰變規(guī)律：衰變衰變：（2）衰變方程：質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都 。（3）半衰期的概念：放射性元素有半數(shù)發(fā)生了衰變所用的時(shí)間，是描述衰變 的物理量。14中子、質(zhì)子和正電子的發(fā)現(xiàn)英國(guó) 發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是：（ ）英國(guó) 發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是：（ ） 居里夫婦發(fā)現(xiàn)正電子的核反應(yīng)方程是：（ ）+ ( )15核裂變和核聚變：（1）重核的裂變：重核俘獲中子后分裂為中等質(zhì)量核的過(guò)程，為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生，最好利用純鈾 ，且鈾塊體積應(yīng) 它的臨界體積。（2）輕核的聚變：輕核結(jié)合為質(zhì)量較大的原子核的過(guò)程，輕核聚變又叫 反應(yīng)，它要溫度達(dá)到 _度以上才能發(fā)生反應(yīng)。四、知識(shí)結(jié)構(gòu)近代物理21 光電效應(yīng) 光的波粒二象性 物質(zhì)波第一課時(shí)一、重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋1光電效應(yīng)（1）光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光的照射下物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。（2）光電效應(yīng)規(guī)律：任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；若入射光的頻率低于這個(gè)頻率，不論入射光多么強(qiáng)，也不論光照射時(shí)間有多么長(zhǎng)，都不能發(fā)生光電效應(yīng)。光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大。入射光照到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)秒。當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。（3）光子說(shuō)主要內(nèi)容：在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，光子的能量跟它的頻率成正比，即，h是普朗克恒量，是光子的頻率。（4）光電效應(yīng)方程：光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋：當(dāng)光子照射到金屬上時(shí)，它的能量可被金屬中的某個(gè)電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動(dòng)能立刻增加，不需要積累能量的過(guò)程。如果電子的動(dòng)能足夠大，能夠克服內(nèi)部原子核對(duì)它的引力，就可以離開金屬表面逃逸出來(lái)，成為光電子。最大初動(dòng)能和逸出功：金屬表面的電子吸收光子后，克服金屬原子核的引力做功。直接從金屬表面逸出的電子所具有的動(dòng)能稱為最大初動(dòng)能，克服金屬原子核的引力所做的功的最小值叫逸出功。光電效應(yīng)方程：，式中W是逸出功，它和極限頻率的關(guān)系為。顯然，該方程符合能量守恒定律。2光的波粒二象性（1）光具有波粒二象性光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性,少數(shù)光子表現(xiàn)為粒子性，大量光子表現(xiàn)出較強(qiáng)的波動(dòng)性；頻率越大的光子粒子性越強(qiáng)，頻率越小的光子波動(dòng)性越強(qiáng)。波動(dòng)性不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械波，而是一種幾率波，那些光波強(qiáng)度大的地方，也就是光子到達(dá)機(jī)會(huì)多的地方，或者說(shuō)是光子到達(dá)的幾率大的地方。（2）物質(zhì)波任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng),其波長(zhǎng)等于普朗克常量h跟物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量mv之比，即。把運(yùn)動(dòng)的物體所對(duì)應(yīng)的波叫做物質(zhì)波,也叫德布羅意波,物質(zhì)波也是概率波.二、思維方法點(diǎn)撥解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象及光的本性，要放棄經(jīng)典物理研究問(wèn)題的立場(chǎng)、觀點(diǎn)，建立新的解決問(wèn)題的方法模式。1光電效應(yīng)是單個(gè)光子和單個(gè)電子之間的相互作用產(chǎn)生的。金屬中的某個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子的能量，只有當(dāng)吸收的能量足夠克服原子核的引力而逸出時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，而光子的能量與光的頻率有關(guān)，由此可解釋光電效應(yīng)的瞬時(shí)性和存在極限頻率的原因。光子是能量為的粒子，表現(xiàn)出粒子性，而光子的能量與頻率有關(guān)，體現(xiàn)了波動(dòng)性，所以光子是統(tǒng)一了波粒二象性的微粒。但是，在不同的條件下的表現(xiàn)不同，大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的表現(xiàn)出粒子性；光在傳播時(shí)表現(xiàn)出波動(dòng)性，光和其他物質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)出粒子性；頻率低的光波動(dòng)性更強(qiáng)，頻率高的光粒子性更強(qiáng)。2有關(guān)光電效應(yīng)的問(wèn)題主要是兩個(gè)方面：一個(gè)是關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷,另一個(gè)就是運(yùn)用光電效應(yīng)方程進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。解題的關(guān)鍵在于掌握光電效應(yīng)規(guī)律，明確各概念之間的決定關(guān)系，即有：3光電子的最大初動(dòng)能、光電流強(qiáng)度及入射光強(qiáng)度的關(guān)系：在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；“光電流強(qiáng)度”指的是光電流的最大值(亦稱飽和值),它正比于入射光的強(qiáng)度; “入射光的強(qiáng)度”指的是單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面單位面積上的光子的總能量，在入射光頻率不變的情況下，光強(qiáng)度正比于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積的光子數(shù).若換用不同頻率的光照射,即使光強(qiáng)度相同,單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積的光子數(shù)也不相同，因而從金屬表面逸出的光電子數(shù)也不相同，形成的光電流大小也不同。4記住和理解說(shuō)明光具有波粒二象性的典型實(shí)驗(yàn)：“光電效應(yīng)現(xiàn)象”說(shuō)明了光具有粒子性，這里的粒子不等于宏觀世界的質(zhì)點(diǎn)，而是微觀粒子，即“光子”；“光的干涉、衍射”實(shí)驗(yàn)證明了光是一種波，具有波動(dòng)性，但這里的波動(dòng)性也并不等于宏觀世界里的機(jī)械波，而是概率波。光的干涉、衍射現(xiàn)象中亮條紋處，是光子到達(dá)可能性較大的區(qū)域,暗條紋處是光子到達(dá)可能性較小的區(qū)域。三、典型例題剖析例1（xx滬）關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是（）A、 在真空中紅光波長(zhǎng)比紫光波長(zhǎng)短B、紅光光子的能量比紫光光子能量小C、紅光和紫光相遇時(shí)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D、紅光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射，紫光照射該金屬時(shí)一定也有電子向外發(fā)射分析：本題較為綜合地考查了各色光的頻率、波長(zhǎng)關(guān)系，光的干涉及光電效應(yīng)規(guī)律。解答：正確的選項(xiàng)為B、D點(diǎn)評(píng)：光電效應(yīng)、光子說(shuō)是本章的重點(diǎn)，也是高考命題率較高的知識(shí)點(diǎn)，常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn)，屬于容易題，應(yīng)該把課本上的內(nèi)容弄清楚，理解其確切含義，做到知其然也知其所以然，不能機(jī)械地背誦書本結(jié)論。例2：一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解成互相分離的三束光，分別照射到相同的金屬板a、b、c上，如圖所示，已知b板有光電子放出，則可知 （ ）A、 a板一定不放出光電子B、a板一定放出光電子C、c板一定不放出光電子D、c板一定放出光電子分析：本題以光效應(yīng)現(xiàn)象為核心，同時(shí)考查了光經(jīng)過(guò)三棱鏡的折射現(xiàn)象。細(xì)束平行光經(jīng)過(guò)三棱鏡后變?yōu)榛ハ喾蛛x的三束光，由三束光的偏折情況可確定三束光的頻率大小關(guān)系，再根據(jù)極限頻率的概念加以判斷。解答：根據(jù)三束光的偏折情況可知，射至 a板上的光頻率最小，射至b板上的光的頻率居中。又因金屬板上b有光電子放出，說(shuō)明射至b板上的光的頻率比該金屬材料的極限率大，故 c板上一定有光電子放出，至于a板上否有光電子放出則不能判斷。本題正確答案為D。點(diǎn)評(píng)：幾何光學(xué)中的折射、色散知識(shí)在物理光學(xué)中多有應(yīng)用，要善于把物理光學(xué)與幾何光學(xué)知識(shí)綜合起來(lái)考慮問(wèn)題。例3：用同一束單色光，在同一條件下先后照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，對(duì)于下列四個(gè)量，一定相同的是 ，可能相同的是 ，一定不同的是 。、光子的能量 B、光電子的逸出功C、光電子動(dòng)能 D、光電子最大初動(dòng)能分析：光子的能量由光的頻率決定，同一束單色光頻率相同，因而光子能量相同。逸出功等于電子脫離原子核束縛需要做的最少的功，因此只由材料決定。鋅片和銀片的光電效應(yīng)中，光電子的逸出功一定不相同。由 ，照射光子能量相同，逸出功W不同，則電子最大初動(dòng)能也不同。由于光電子吸收光子后到達(dá)金屬表面的路徑不同，途中損失的能量也不同，因而脫離金屬時(shí)的可能動(dòng)能分布在零到最大初動(dòng)能之間。所以，兩個(gè)不同光電效應(yīng)的光電子中，有時(shí)初動(dòng)能是可能相等的。正確答案: A、C、BD點(diǎn)評(píng)：光的頻率決定光子能量，金屬材料決定光電子的逸出功，光電子的最大初動(dòng)能由光頻率和金屬材料共同決定。例4：太陽(yáng)光垂直射到地面上時(shí)，地面上接受的太陽(yáng)的功率為1.4kW，其中可見光部分約占45%。（1）假如認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55m，日地間距離R =1.5m。普朗克常量h=6.6J.S，估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少？（2）若已知地球的半徑為6.4m，估算地球接受的太陽(yáng)光的總功率。分析：用豐富的空間想象力，構(gòu)建模型，結(jié)合能量守恒的觀點(diǎn)解決有關(guān)光子的問(wèn)題。解答：（1）設(shè)地面上垂直陽(yáng)光的面積上每秒鐘接收的可見光子數(shù)為n，則有解得=m-2=1.75設(shè)想一個(gè)以太陽(yáng)為球心，日、地距離為半徑的大球面積包圍著太陽(yáng)。大球面接受的光子數(shù)即等于太陽(yáng)輻射的全部光子數(shù)。則所求可見光子數(shù)=4.9個(gè)（2）地球背著陽(yáng)光的半個(gè)球面沒(méi)有接收太陽(yáng)，地球向陽(yáng)的半個(gè)球面面積也不都與太陽(yáng)光垂直，接收太陽(yáng)輻射且與陽(yáng)光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積。則地球接收太陽(yáng)的總功率。 點(diǎn)評(píng)：本題求解關(guān)鍵要明確兩點(diǎn)：一是運(yùn)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒原理，正確求得可見光光子數(shù)；二是正確建立模型，即以太陽(yáng)為球心，日、地距離為半徑的球面模型和以地球半徑為的圓平面面積模型。四、隨堂練習(xí)1.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可以畫出光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率的關(guān)系，如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（ ）.表示極限頻率.P的絕對(duì)值等于逸出功C.直線的斜率表示普朗克常量h的大小D.圖線表明最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比2.（xx年全國(guó)）用某種單色光照射某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，則（ ）A.光電子的最大初動(dòng)能不變B.光電子的最大初動(dòng)能減小C.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少D.可能不發(fā)生光電效應(yīng)光電管電源Gab3.（xx年上海）在如圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么（ ）A.A光的頻率大于B光的頻率B.B光的頻率大于A光的頻率C.用A照射光電管時(shí)流過(guò)電流表G的電流方向是a流向bD.用A光照射光電管時(shí)流過(guò)電流表G的電流方向是b流向a4.某廣播電視臺(tái)發(fā)射功率為10kW，在空氣中波長(zhǎng)為187.5m的電磁波。（1）該電臺(tái)每秒鐘從天線發(fā)射多少個(gè)光子？（2）若發(fā)射的光子四面八方視為均勻的，求在離天線2.5km處，直徑為2m的環(huán)狀天線每秒接收的光子個(gè)數(shù)。接收功率多大？5.人眼對(duì)綠光最為敏感,如果每秒有6個(gè)綠光光子射入瞳孔（孔徑為4mm）,眼睛就能察覺(jué).現(xiàn)有一個(gè)光源以0.1W的功率均勻地向各個(gè)方向發(fā)射波長(zhǎng)為530nm的綠光,眼睛最遠(yuǎn)在多大距離能夠看到這個(gè)光源?6.20世紀(jì)20年代，劍橋大學(xué)學(xué)生泰勒做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)密閉的箱子里放上小燈泡、煙熏黑的玻璃、狹縫、針尖、照相底板，整個(gè)裝置如圖所示。小燈泡發(fā)出的光通過(guò)熏黑的玻璃后變得十分微弱，經(jīng)過(guò)個(gè)月的曝光，在底片上針尖影子周圍才出現(xiàn)非常清晰的衍射條紋。泰勒對(duì)此照片的平均黑度進(jìn)行測(cè)量，得出每秒到達(dá)底片的能量是J.(1)假如起作用的光波波長(zhǎng)約為500nm，計(jì)算從一個(gè)光子到來(lái)和下一個(gè)光子到來(lái)間隔的平均時(shí)間及光束中兩鄰近光子之間的平均距離。（2）如果當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)用的箱子長(zhǎng)為1.2m,根據(jù)(1)的計(jì)算結(jié)果能否找到支持光是幾率波的根據(jù)?第二十二章原子核22.1 原子結(jié)構(gòu) 能級(jí)第一課時(shí)一、重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋1盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)（1）粒子散射現(xiàn)象絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，但是有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到. （2）原子的核式結(jié)構(gòu)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所有的質(zhì)量都集中在原子核上，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。原子直徑的數(shù)量級(jí)為，而原子核直徑的數(shù)量級(jí)約為。2玻爾原子模型（1）玻爾的原子模型：玻爾的原子模型包含以下三個(gè)方面的內(nèi)容：軌道量子化：圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子軌道半徑只能取某些分立的數(shù)值；能量量子化：不同的軌道對(duì)應(yīng)著不同的能量狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，原子是穩(wěn)定的，電子雖做變速運(yùn)動(dòng)，但不向外輻射能量；躍遷假設(shè)：原子在不同的狀態(tài)具有不同的能量，從一個(gè)定態(tài)向另一個(gè)定態(tài)躍遷時(shí)要輻射或吸收一定頻率的光子，該光子的能量等于這兩個(gè)狀態(tài)的能級(jí)差，即（2）氫原子的能級(jí)：原子各個(gè)定態(tài)的能量值叫做原子的能級(jí)。氫原子的能級(jí)公式為，對(duì)應(yīng)的軌道半徑關(guān)系式為：，其中n叫量子數(shù)，只能取正整數(shù)。n =1的狀態(tài)稱為基態(tài)，氫原子基態(tài)的能量值。量子數(shù)n越大，動(dòng)能越小，勢(shì)能越大，總能量越大。（3）玻爾理論的成功與局限：玻爾理論的成功之處在于引入了量子的概念，局限之處在于保留了過(guò)多的經(jīng)典理論。（4）光子的吸收與發(fā)射原子從一種定態(tài)（能量為），躍遷到另一種定態(tài)（能量為），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)的能級(jí)差決定：即。若，則輻射光子；若，則吸收光子。原子只輻射或吸收能級(jí)差間的光子。由于原子的能級(jí)不連續(xù)，所以輻射或吸收光波的頻率是若干分立的值，這也正是原子光譜是線狀譜的原因。二、思維方法點(diǎn)撥1粒散射實(shí)驗(yàn)的分析方法：由于電子質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粒子的質(zhì)量（電子質(zhì)量約為粒子質(zhì)量的7300），即使粒子碰到電子，其運(yùn)動(dòng)方向也不會(huì)發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，就象一顆飛行的子彈碰到塵埃一樣，所以電子不可能使粒子發(fā)生大角度散射。使粒子發(fā)生大角度散射的只能是原子中帶正電的部分，按照湯姆生的原子模型，正電荷在原子內(nèi)是均均分布的，粒子穿過(guò)原子時(shí)，它受到兩側(cè)正電荷的斥力有相當(dāng)大一部分互相抵消，因而也不可能使粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，更不可能把粒子反向彈回，這與粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相矛盾，從而否定了湯姆生的原子模型。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，粒子絕大多數(shù)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過(guò)，個(gè)別甚至被彈回，都說(shuō)明了原子中絕大部分是空的，帶正電的物質(zhì)只能集中在一個(gè)很少的體積內(nèi)（原子核）。2氫原子各定態(tài)能量值是電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的代數(shù)和。由，可知，氫原子各定態(tài)的能量值均為負(fù)值。n越大，的絕對(duì)值越小，但能量（能級(jí)）越高。因此，不能根據(jù)氫原子的能級(jí)公式得出氫原子各定態(tài)能量與成反比的結(jié)論。3原子的躍遷條件：只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況，對(duì)于光子和原子作用而使原子電離，則不受此條件的限制，如基態(tài)氫原子的電離能為13.6eV，只要大于或等于13.6eV的光子會(huì)被基態(tài)的氫原子吸收而發(fā)生電離，只不過(guò)入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大。4原子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)地向基態(tài)或其他較低能級(jí)躍遷。由于這種自發(fā)躍遷的隨機(jī)性，一個(gè)原子會(huì)有多種可能的躍遷。處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的原子，在自發(fā)躍遷時(shí)，可能發(fā)出的譜線條數(shù)為，若是一群原子處于激發(fā)態(tài)，則各種可能躍遷都會(huì)發(fā)生，所以會(huì)同時(shí)得到該原子的全部光譜線。第二課時(shí)三、典型例題剖析例1：（1997年全國(guó)）在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是（ ）A、原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B、正電荷在原子中是均勻分布的C、原子中存在著帶負(fù)電的電子D、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中分析：粒子散射實(shí)驗(yàn)中，粒子的大角度偏轉(zhuǎn)是由于受到原子核內(nèi)集中的正電荷的作用。答案A點(diǎn)評(píng)：某種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因或反映的物理事實(shí)這類問(wèn)題時(shí)，一定要注意其因果關(guān)系或邏輯關(guān)系，尤其注意某些結(jié)論雖然是正確的，但不與該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)。例2：（xx全國(guó)理綜）現(xiàn)有1200個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為4的能級(jí)上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少？假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的。A、2200 B、xxC、1200 D、2400分析：此題考查考生是否了解氫原子的能級(jí)圖以及原子的躍遷規(guī)律，題目中的假設(shè)情況考查考生題解能力和分析綜合能力。解答：畫出氫原子的能級(jí)圖，根據(jù)氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的1/（n -1），可得出各個(gè)能級(jí)間發(fā)出的光子數(shù)如下能級(jí)圖所示，所以光子總數(shù)等于4003+2002+600=2200 正確答案：A點(diǎn)評(píng)：由于考試大綱把氫原子能級(jí)及光子的發(fā)射和吸收由提高為，因此本題考查要求較高，復(fù)習(xí)備考時(shí)要特別注意考綱的變化，加強(qiáng)復(fù)習(xí)的針對(duì)性。例3：氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能量為，問(wèn)：（1）氫原子在n =4的定態(tài)時(shí)，可放出幾種頻率的光？其中最小頻率等于多少Hz？（2）若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射此原子？分析：此題考查氫原玻爾模型及能級(jí)躍遷原子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)躍遷到低態(tài)躍遷的方式有多種，或直接躍遷到基態(tài)，或先躍遷到較低激發(fā)態(tài)，再躍遷到基態(tài)。解答：（1）根據(jù)玻爾理論，氫原子 n =4的能級(jí)躍遷時(shí)有6種可能性：由可知能級(jí)之間的能量差減小，輻射光子的頻率就越低，由下圖可知，從n =4躍遷到n =3，輻射的能量最少=HZ=1.61014HZ（2）欲使氫原子電離，即將電子移到離核無(wú)窮遠(yuǎn)處，此時(shí)，由能量守恒有：而這份能量對(duì)應(yīng)光子的最小頻率應(yīng)為：故要使基態(tài)的氫原子電離，照射光的頻率至少應(yīng)為3.28 ，若照射光頻率高于這一值，使原子電離后多余的能量為電子的動(dòng)能。點(diǎn)評(píng)：（1）原子由定態(tài)n向基態(tài)躍遷時(shí)，可能輻射光譜線數(shù)可由公式求得（2）原子激發(fā)式躍遷時(shí)，所吸收或釋放的能量只能等于兩能級(jí)之間的能量差。（3）原子電離時(shí)所吸收的能量可以大于或等于某一能級(jí)的能量絕對(duì)值。即這是因?yàn)殡婋x后，電子在無(wú)窮遠(yuǎn)處的動(dòng)能可取大于零的值。時(shí)，所需的是最小能量。（4）計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：各能級(jí)的能量值均為負(fù)值；代入數(shù)值時(shí)需把“eV”換算為“J”。例4：一個(gè)運(yùn)動(dòng)的電子與一個(gè)靜止的氫原子發(fā)生正碰，使氫原子恰好電離，這個(gè)電子的德布羅意波的最大波長(zhǎng)是多少？（氫原子的質(zhì)量，電子的質(zhì)量）分析：本題是近代物理與力學(xué)的綜合性問(wèn)題。電子與氫原子的碰撞遵守動(dòng)量守恒定律，而且碰撞過(guò)程中電子部分動(dòng)能被氫原子吸收，使氫原子電離。如果電子與氫原子碰撞后速度相同（完全非彈性碰撞），這時(shí)被氫原子吸收的能量最多。因此，在氫原子吸收的能量（電離能）一定的情況下，碰撞后電子與氫原子速度相同時(shí)，入射電子所需的動(dòng)能最小。解答：以表示碰撞前的速度，以表示碰撞后電子與氫原子的共同速度，用E表示氫原子電離所需的能量，則有：由以上兩式解得考慮到 ,所以電子的動(dòng)量為電子的德布羅意波波長(zhǎng)為由于氫原子的電離能=13.6eV，所以要使氫原子能電離，電子的德布羅意波的最大波長(zhǎng)為點(diǎn)評(píng)：微觀粒子具有波粒二象性,它所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也與宏觀粒子根本不同,但 微觀粒子間的相互作用仍遵循動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律。四、隨堂練習(xí)1、粒子散射實(shí)驗(yàn)中，使粒子發(fā)生散射的原因是（ ）A、 粒子與原子核外電子碰撞B、 粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞C、 射線發(fā)生明顯衍射D、 粒子與原子核的庫(kù)侖斥力作用2、（xx北京）氫原子的能級(jí)是氫原子處于各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能和電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí) （ ）A、氫原子的能量減小，電子的動(dòng)能增加B、氫原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加C、氫原子的能量減小，電子的動(dòng)能減小D、氫原子的能量增加，電子的動(dòng)能減小3、（xx全國(guó)）原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí)，有可能不發(fā)射光子，例如在某種條件下，鉻原子的n =2能級(jí)上的電子躍遷到n =1能級(jí)上時(shí)并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n =4能級(jí)上的電子，使之脫離了原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子。已知鉻原子的能級(jí)公式可簡(jiǎn)化表示為式中n =1，2，3表示不同能級(jí)，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動(dòng)能是（ ）、4、已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為，量子數(shù)為n的能級(jí)為。（1）求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能（2）有一群氫原子處于量子數(shù)n =3的激發(fā)態(tài)，畫出能級(jí)圖，并在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線？（3）計(jì)算這幾條光譜線中波長(zhǎng)最短的一條的波長(zhǎng)。22.2 天然放射現(xiàn)象 衰變 半衰期第一課時(shí)一、重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋1天然放射現(xiàn)象物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性的元素。所有原子序數(shù)大于82的元素，都能自發(fā)地放出射線（有些原子序數(shù)小于83的元素也具有放射性）。元素的這種自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象。2放射線的種類和特征將放射性物質(zhì)放出的射線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如射入磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)等），表明放射性物質(zhì)放出的射線有三種：射線、射線、射線，將它們的特征列表對(duì)比如下：射線帶正電的氦核流射出速度c穿透本領(lǐng)小電離本領(lǐng)大射線高速電子流 接近光速較大較小射線光子流或高頻電磁波 無(wú)靜止質(zhì)量光速c大小3原子核的衰變天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。原子核放出粒子或粒子，并不表明原子核內(nèi)有粒子或粒子（很明顯，粒子是電子流，而原子核內(nèi)不可能有電子存在），放出后就變成新的原子核，這種變化稱為原子核的衰變。（1）衰變規(guī)律：原子核衰變時(shí)，前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。（2）衰變方程：射線經(jīng)常是伴隨射線和射線產(chǎn)生的。4元素的半衰期（1）放射性元素衰變的快慢用半衰期來(lái)表示，放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。（2）公式表示：，式中、分別表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，、分別表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，T表示半衰期。（3）半衰期的大小由這種元素原子核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少數(shù)個(gè)別的原子核，衰變時(shí)不存在半衰期規(guī)律。5、探測(cè)放射線的方法（1）放射線的粒子與其他物質(zhì)作用的主要現(xiàn)象是：使氣體電離；使照相底片感光；使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。（2）科研中常用的探測(cè)射線的方法：威耳孫云室；氣泡室；蓋革彌勒計(jì)數(shù)器6、放射性的應(yīng)用與防護(hù)（1）有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。天然放射性同位素只有40多種，而用人工方法得到的放射性同位素已達(dá)1000多種，并獲得了廣泛的應(yīng)用。（2）放射性同位素主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：利用它的射線；作為示蹤原子。過(guò)量的放射性會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人類和自然界產(chǎn)生破壞作用，因此在利用的同時(shí)，要采取有效地防范措施。二、方法講解1.應(yīng)用衰變規(guī)律解題主要有兩種類型一是確定某元素的原子核發(fā)生衰變后變成新的核，確定衰變（衰變和衰變）的次數(shù)。其解題方法是根據(jù)衰變規(guī)律，按照原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒列出二元一次方程求解。明確每經(jīng)一次衰變，產(chǎn)生的新核與原核相比：質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，在元素周期表中的位置前移兩位，每經(jīng)一次衰變，新核與原核相比：質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，在元素周期表中的位置后移一位。衰變伴隨而生，只是放出能量，并不產(chǎn)生新核；二是根據(jù)衰變情況，確定發(fā)生哪種衰變；或衰變后變成什么元素的新核。需要注意的是，某元素的原子核能否發(fā)生衰變，會(huì)發(fā)生哪種衰變，這是由原子核自身的因素決定，決不能按衰變規(guī)律隨意編造衰變反應(yīng)。2.衰變的本質(zhì)在放射性元素的原子核中，個(gè)質(zhì)子和個(gè)中子結(jié)合得比較緊密，有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來(lái)，這就是衰變。原子核內(nèi)雖然沒(méi)有電子，但是核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來(lái)，這就是衰變。三、考點(diǎn)應(yīng)用例1（xx年全）介子衰變的方程為，其中介子和介子帶負(fù)的基元電荷，介子不帶電。一個(gè)介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁強(qiáng)中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點(diǎn)相切，它們的半徑與之比為2：1，介子的軌跡未畫出，如圖所示。由此可知的動(dòng)量大小與的動(dòng)量大小之比為（ ）A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:6分析：圓弧AP與PB在P處相切，說(shuō)明衰變前介子的速度方向與衰變后介子的速度方向完全相反。設(shè)衰變前介子的動(dòng)量大小為，衰變后介子和介子的動(dòng)量大小分別為和，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得： 介子和介子在磁場(chǎng)中分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為： 又由題意知： 解以上聯(lián)立方程組可得： 答案：C 點(diǎn)評(píng)：本題涉及核反應(yīng)、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，且題目涉及情景較新穎，是一道很好的考題。例2.靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某種放射性元素的原子核放出一個(gè)粒子，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得粒子與反沖核軌道半徑之比為30：1，如圖所示，則（ ）A.粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等、方向相反B.反沖核的原子序數(shù)為62C.原放射性元素的原子序數(shù)是62D.反沖核與粒子的速率之比為1：62分析：粒子間相互作用遵守動(dòng)量守恒定律，有： 若設(shè)原核電荷數(shù)為Q ，則反沖核電荷數(shù)為（Q -2）。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有 且 聯(lián)立解得Q =62，故選項(xiàng)A、C正確。答案：A、C點(diǎn)評(píng)：本題需要運(yùn)用力學(xué)（動(dòng)量守恒、向心力、圓周運(yùn)動(dòng)）、電學(xué)（洛倫茲力）以及衰變規(guī)律等綜合知識(shí)，具有學(xué)科內(nèi)綜合特征。例3：一瓶有放射性同位素的溶液，測(cè)得平均每分鐘內(nèi)有8個(gè) 原 子 發(fā) 生 衰 變。已 知 該 同 位 素的 半 衰 期 為 2天，衰 變 后 的 物 質(zhì) 不 具 有 放 射 性。現(xiàn) 將 該 溶 液 倒 入 水 庫(kù)， 設(shè) 10天 后 溶 液 均勻分布到庫(kù)水中，這時(shí)從水庫(kù)中取出的水，測(cè)得平均每分鐘內(nèi)有20個(gè)原子發(fā)生衰變，能否由此推算該水庫(kù)中現(xiàn)存的水量？分析：此題考查對(duì)半衰期的理解解答：設(shè)該同位素溶液的質(zhì)量為,半衰期T =2天，經(jīng)10天后水庫(kù)中僅有則10天后平均每分鐘衰變?cè)雍藗€(gè)數(shù)為：在容積為V的水庫(kù)中取出的水，每分鐘衰變?cè)雍藗€(gè)數(shù)為20個(gè)。所以即水庫(kù)中水量為。點(diǎn)評(píng)：本題聯(lián)系實(shí)際，給定了一種運(yùn)用放射性元素的半衰期測(cè)定水庫(kù)水量的方法，對(duì)此類型實(shí)際問(wèn)題的研究時(shí)，關(guān)鍵是注重知識(shí)的遷移和模型的建立。例4：如圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖。（1）請(qǐng)你簡(jiǎn)述自動(dòng)控制的原因。（2）如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1mm的鋁板，在、和三種射線，你認(rèn)為哪一種射線在鋁板的厚度控制中起主要作用，為什么？分析：此題考查對(duì)三種射線的理解。解答：（1）放射線具有穿透本領(lǐng)，如果向前運(yùn)動(dòng)的鋁板厚度有變化，則探測(cè)器接收到的放射線的強(qiáng)度就會(huì)隨之變化，這種變化被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入到相應(yīng)的裝置，進(jìn)而自動(dòng)控制如圖中右側(cè)的兩個(gè)輪間的距離，使鋁板的厚度恢復(fù)正常。（2）射線起主要作用。因?yàn)樯渚€的貫穿本領(lǐng)很小，一張薄紙就能把它擋住，更穿不過(guò)1mm厚的鋁板；射線的貫穿本領(lǐng)非常強(qiáng)，能穿過(guò)幾厘米厚的鋁板，1mm左右厚的鋁板厚度發(fā)生變化時(shí)，透過(guò)鋁板射線強(qiáng)度變化不大；射線的貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)，能穿過(guò)幾毫米厚的鋁板，當(dāng)鋁板的厚度發(fā)生變化時(shí)，透過(guò)鋁板的射線強(qiáng)度變化較大，探測(cè)器可明顯地反映出這種變化，使自動(dòng)化系統(tǒng)作出相應(yīng)的反應(yīng)。點(diǎn)評(píng)：注重知識(shí)的綜合運(yùn)用和理論聯(lián)系實(shí)際題型的訓(xùn)練和探究，特別是要找準(zhǔn)課本知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題的結(jié)合點(diǎn).四、隨堂練習(xí)1（xx年江蘇）下列說(shuō)法正確的是（ ）A 射線與射線都是電磁波B 射線為原子的核外電子電離后形成的電子流C 用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ贒 原子核經(jīng)過(guò)衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量2（xx上海）圖中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放電源，其放出的射線在電場(chǎng)的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是（ ）A.a為射線、b為射線B.a為射線、b為射線C.b為射線、c為射線D.b為射線、c為射線3（xx上海）完成核反應(yīng)方程 .若衰變?yōu)榈陌胨テ谑?.2min，則，經(jīng)過(guò)6min還有 g尚未衰變.4（xx年全國(guó)）1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用放射源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，次年，李、楊二人為此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).的衰變方程是，其中是反中微子，它的電荷數(shù)為零，靜止質(zhì)量可認(rèn)為是零.(1)Co與Fe同周期,它應(yīng)在周期表的第_周期, 的核外電子數(shù)為 .在上述衰變方程中,衰變產(chǎn)物的質(zhì)量數(shù)A是 ,核電荷數(shù)Z是 .(2)在衰變前核靜止,根據(jù)云室照片中可以看出,衰變產(chǎn)物Ni和的運(yùn)動(dòng)軌跡不在一條直線上.如果認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和,那么衰變過(guò)程將違背 守恒定律.5.(xx天津)釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個(gè)粒子.設(shè)該粒子的質(zhì)量為m 、電荷量為q,它進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場(chǎng)時(shí),其速度為,經(jīng)電場(chǎng)加速后,沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),Ox垂直平板電極S2,當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開磁場(chǎng)時(shí),其速度方向與Ox方位的夾角=600,如圖所示,整個(gè)裝置處于真空中.(1)寫出釷核衰變方程;(2)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;(3)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t.