原子物理知识点归纳

1. 卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）

- α粒子散射实验：α粒子轰击金箔实验表明，大部分α粒子穿过金箔后方向基本不变，但部分α粒子发生了显著的偏转。这一实验结果揭示了原子中正电荷和质量集中在一个非常小的核上。

- 卢瑟福根据α粒子散射实验提出：原子中心存在一个微小的核，即原子核，其中包含全部正电荷和几乎全部质量，而带负电的电子则在核外空间运动。

- 通过α粒子散射实验数据，可以估算出原子核大小的数量级为10^-15米。

2. 玻尔模型（引入量子理论，量子化即不连续性，量子数n为整数）

- 玻尔的三条假设（量子化）

- 轨道量子化：电子可能存在的轨道半径是量子化的，即r_n = n^2r_1，其中r_1 = 0.53×10^-10米。

- 能量量子化：最低能级E_1为-13.6电子伏特。

- 原子在两个能级间跃迁时，辐射或吸收的光子能量为hν = E_m - E_n。

- 从高能级向低能级跃迁时，原子放出光子；从低能级向高能级跃迁时，可能吸收光子，也可能是由于碰撞（如加热使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时，只能吸收特定频率的光子；而从某一能级到被电离，可以吸收任何能量大于或等于电离能的光子（例如在基态，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。

3. 天然放射现象

- 天然放射现象的发现使人们认识到原子核也有复杂的结构。

- 各种放射线的性质比较。

- 放射性同位素的应用

- 利用其射线：α射线电离性强，可用于消除有害静电；γ射线贯穿性强，可用于金属探伤和治疗恶性肿瘤。所有射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程和基因工程。

- 作为示踪原子：研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病类型，研究生物大分子结构及其功能。

- 进行考古研究：利用放射性同渗高亩位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。

- 一般使用丛森人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位素；半衰期短，废料容易处理；可制成各种形状，强度容易控制）。

4. 核能

- 核能是指核反应中释放的能量。

- 质量亏损是指核子结合生成原子核时，生成的原子核质量比生成它的核子总质量要小，这种现象称为质量亏损。

- 质能方程是爱因斯坦相对论中的一个表述，指出物体的能量和质量之间有密切联系，关系为E=mc^2。质能方程的另一种形式是ΔE=Δmc^2。在国际单位制中，1原子质量单位对应的能量为931.5兆电子伏特。这表示1原子质量单位的质量与931.5MeV的能量相对应。

- 释放核能的途径：所有释放核能的核反应都伴随着质量亏损。核子组成不同的原子核时，每个核子的平均质量亏损不同，因此各种原子核中核子的平均质量也不同。核子平均质量较小的原子核，每个核子平均释放的能量较多。铁原子核中核子的平均质量最小，因此最稳定。由平均质量较大的核生成平均质量较小的核的核反应都是念搭释放核能的。