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高中三年级物理

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    下列说法正确的是(   )
    A.放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无关
    B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
    C.光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量
    D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子越稳定
    本题信息:2011年江苏模拟题物理多选题难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “多选下列说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无关B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C....” 主要考查您对

光电效应实验规律

康普顿效应

α、β、γ射线

半衰期

核能,爱因斯坦质能方程

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 光电效应实验规律
  • 康普顿效应
  • α、β、γ射线
  • 半衰期
  • 核能,爱因斯坦质能方程
光电效应实验规律:

1、在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。(下图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器带正电。)

2、光电效应的实验规律

知识扩展:

为什么电子不能一次吸收多个光子而发生光电效应
由于电子非常小,能够捕获光子的几率就非常小,而同时捕获两个光子的几率就更小,有人计算过,一个电子同时捕获两个光子的几率大约为10-34。故可认为一个电子一次只能吸收一个光子。
那么电子为什么不能吸收一个光子后再吸收一个光子从而积累够发生光电效应所需的能量呢?因电子吸收光子的能量后,立即就发生剧烈的热运动,把获得的能量迅速向周围传递开去。到捕获到下一个光子时,原获得的能量早就消耗完了。而在原获得的能量消耗完之前另捕获一个光子,就要求捕获两光子的时间间隔极短。而在极短时间内捕获第二个光子的几率与同时捕获两个光子的几率差别不大(严格说此几率的大小与时间间隔长短有关,时间间隔越长,捕获两个光子的几率就越大,但此时间间隔要求极短)。


康普顿效应:

概念 当光入射到物质上被散射后,在散射波中,除有与入射波的波长相同的射线外,还有波长比入射波的波长更长的射线。人们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应
解释 在康普顿效应中,入射光的光子与物质中的自由电子发生弹性碰撞,碰撞中满足动量守恒与能量守恒,光子的一部分能量传递给电子,从而引起被散射光子的能量减小,频率减小,波长变长
意义 (1)证明了爱因斯坦光子说的正确性
(2)揭示了光子不仅具有能量,还具有动量
(3)揭示了光具有粒子性的一面
(4)证实了在微观粒子的单个碰撞事件中动量守恒定律和能量守恒定律仍然成立

各种放射线的性质比较:


半衰期:

1、放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
2、计算式为:,N表示核的个数,此式也可以演变成,式中m表示放射性物质的质量,n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
3、半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。

衰变次数的计算方法:

(1)根据β衰变不改变质量数,首先由质量数改变确定α衰变次数,然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数。
(2)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后,变成稳定的新元素,则表示该核反应的方程为
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:

以上两式联立,解得:

由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。


爱因斯坦智能方程:

1、核能:核反应中放出的能叫核能。
2、当r<10-15 m时,核子间相互作用力(核力)起作用。原子核是原子凭借核力结合在一起构成的,而把核子分开所需要的能量,就是原子核的结合能。结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
3、质量亏损:核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。
4、质能方程:爱因斯坦的相对论指出,物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E=mc2,这就是爱因斯坦的质能方程。
质能方程的另一个表达形式是:ΔE=Δmc2

核反应方程的书写方法:

某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应,常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型,无论写哪种类型的核反应方程,都应注意以下几点: (1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律。有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律(例如裂变和聚变方程常含能量项)。
(2)核反应方程的箭头(→)表示核反应进行的方向。不能把箭头写成等号。
(3)写核反应方程必须要有实验依据,绝不能毫无根据地编造。
(4)在写核反应方程时,应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上,然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核 (或未知粒子)的电荷数和质量数,最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子),并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。


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