高考物理之原子物理学习的四个要点

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原子物理部分应从如下四个方面来重点复习。

一. 玻尔模型、能级概念

1. 原子能量的量子化:用n表示量子数,En和E1表示对应于n的能级和基态,则有:

2. 跃迁假设:用h表示普朗克常数,表示光子的频率,则有

3. 原子跃迁的光谱线问题:一群氢原子可能辐射的光谱线条数为

例1. 根据玻尔理论,某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E”的轨道,辐射出波长为的光。以h表示谱朗克常量,c表示真空中的光速,则E”等于( )

A. B. C. D.

解析:根据玻尔理论,原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即,又光在真空中传播时,联立得。选项C正确。

例2. 氢原子的基态能量为E1。下列四个能级图中能正确代表氢原子能级的是( )

解析:根据能级公式,易知C图正确。

例3. 图2给出氢原子最低的四个能级。氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有________种,其中最小的频率等于________Hz(保留两位数字)。

解析:氢原子最低的四个能级之间的辐射跃迁如图3所示,由图可知最多有6种方式,因此辐射光子的能量最多有6种,对应的频率也有6种,其中从跃迁到能级时原子辐射能量最小,光子的频率最小,依玻尔理论:

注:若给定的原子不是一群而是一个,在计算可能辐射的光谱线条数时不能利用计算。如本题若只有一个氢原子,则在跃迁时最多只能辐射3条谱线,即从

二. 射线的本质及其性质

例4. 关于三种射线,下列说法中正确的是( )

A. 射线是原子核自发放射氦核,它的穿透能力最强

B. 射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力

C. 射线一般伴随着射线产生,它的穿透能力最强

D. 射线是电磁波,它的穿透能力最弱

解析:射线是氦核流,射线是核内中子转化为质子时生成的电子流,射线是电磁波,它们的穿透能力依次增强,电离能力依次减弱。选项C正确。

例5. 以下说法中正确的是( )

射线粒子和电子是两种不同的粒子②红外线的波长比X射线的波长长③粒子不同于氦原子核④射线的贯穿本领比粒子的强

A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ①④

解析:射线是电子流,粒子是氦原子核,故①③错误;由电磁波谱按波长由大到小的排列顺序和射线的性质,易知②④正确,选C。

三. 衰变规律及三个守恒定律

衰变规律:新核比原核质量数少4,电荷数少2;衰变规律:新核比原核质量数相等,但电荷数增加1;衰变是指处于高能级的原子核向低能级跃迁时要辐射光子。在衰变及其它核反应中,都遵循电荷数守恒和质量数守恒,动量守恒定律对微观粒子的相互作用也适用。

例6. 二十世纪九十年代,原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得了重大进展。1996年科学家们在研究某两种离子结合成超重元素的反应时,发现生成的超重元素的核 经过6次衰变后的产物是。由此,可知判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )

A. 124、259 B. 124、265C. 112、265 D. 112、277

解析:在衰变中遵循电荷数守恒和质量数守恒。由衰变的规律有:。故选项D正确。

The end

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