高二物理人教版选修3-5全册各模块要点回眸：第14点书写核反应方程的四点注意

高中物理选修3-5知识点框架高中物理选修3-5知识点框架原子的能级玻尔的原子模型⑴原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)a.电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。

b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。

⑵玻尔理论上述两个矛盾说明，经典电磁理论已不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。

②跃迁假设：原子从一个定态(设能量为Em)跃迁到另一定态(设能量为En)时，它辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hv=Em-En③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。

原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。

⑶玻尔的氢子模型：①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上，利用经典电磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径，以及电子在各条轨道上运行时原子的能量，(包括电子的动能和原子的热能。

)②氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。

按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。

其中n=1的定态称为基态。

n=2以上的定态，称为激发态。

能级(1)在波的原则理论中，原子只能处于一系列不连续的能量状态，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量叫做能级①基态:在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态，这是电子的稳定状态(2)原子能级跃迁①从高能级向低能级跃迁时放出光子②从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞(用加热的方法，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一定频率的光子。

物理选修3-5知识点总结1、一般物体热辐射除了与温度有关外，还与物体的材料和表面状况有关。

2、黑体辐射的规律为温度越高各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

右图会画3、光电效应（光照到金属上，打出电子的现象）①赫兹最早发现光电效应现象，爱因斯坦引入普朗克量子理论提出了光子说，成功解释了光电效应。

②能够发生光电效应的条件：入射光频率≥金属的极限频率（截止频率），入射光波长≤金属极限波长入射光能量hν≥金属逸出功③任一种金属，都有自己的极限频率νC，极限波长λc对应金属的逸出功W0，W O = hνC = hc/λc④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s；⑤光电子最大初动能与入射光的频率有关，但不成正比，而与入射光强弱无关。

关系式为 E K = hν- W O =hc/λ—W O，光电子最大初动能只随着入射光频率的增大．．；．．而增大右图E K -υ图像：横轴的交点:金属的截止频率νc：纵轴的交点为: -E= -W0图线的斜率k =普朗克常量h不同金属在同一张E K-ν图像中，斜率一样⑥光电管内被光照的金属为阴极K，当其与电源负极相连时，所接为正向电压。

见右上图若能发生光电效应，滑动头P在最左端时，U=0，电流≠0。

滑动头右移，电流增大然后趋于某最大值（饱和）。

⑦当入射光颜色不变时（即频率不变），入射光越强，单位时间内入射的光子数越多，则单位时间内射出的光电子数越多，饱和光电流越大⑧当阴极K与电源正极相连时，所接为反向电压。

滑动头右移，电流逐渐减小到0.光电流恰好为0时，对应的反向电压叫遏止电压(U C)： U C e=E K⑨遏止电压Uc与入射光频率ν关系：U C e=hν-W O Uc=( hν—hνc)/e图像U C—υ如左图：横轴交点：金属的截止频率，I 纵轴交点= -W O /e斜率为h/e⑩右上图为光电流与电压关系：可见对同一光电管（即W0逸出功一样），入射光频率不变，遏止电压不变；入射光频率越大，遏止电压越大（图中，U C1>U C2，是因为蓝光频率大于黄光频率）⑾由I－U图象可以得到的信息(1)遏止电压U c：图线与横轴的交点的绝对值.(2)饱和光电流I m：电流的最大值.(3)最大初动能：E km＝eU c.例：用5eV的光子照射光电管，其电流表示数随电压变化如右图，图中Uc=3V，则，光电子最大初动能= 3ev 光电管金属逸出功=2ev例：当用一束紫外线照在原来不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，则锌板打出电子，锌板带正电，与它相连的验电器金属箔带正电。

物理选修3-5知识要点整理物理选修3-5知识要点整理在高中物理的中，应熟记基本概念、规律和一些最基本的结论，即所谓我们常提起的最基础的知识，那么选修3-5课本的基础知识有哪些呢?下面是店铺为大家整理的高中物理必备的知识，希望对大家有用!选修3-5物理知识一、原子核式结构模型1、电子的发现和汤姆生的原子模型：⑴电子的发现：1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列研究，从而发现了电子。

电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。

⑵汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、粒子散射实验和原子核结构模型⑴粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革和马斯顿完成的。

①装置：②现象：a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。

b.有少数粒子发生较大角度的偏转。

c.有极少数粒子的偏转角超过了90°，有的几乎达到180°，即被反向弹回。

⑵原子的核式结构模型：由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。

如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的.粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显改变。

散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年，卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。

原子核半径约为10-15m，原子轨道半径约为10-10m。

⑶光谱①观察光谱的仪器，分光镜②光谱的分类，产生和特征发射光谱连续光谱产生特征由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成吸收光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱③ 光谱分析：一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行光谱分析。

第五章原子核1．原子核的组成............................................................................................................ - 1 -2. 放射性元素的衰变..................................................................................................... - 6 -3. 核力与结合能........................................................................................................... - 13 -4. 核裂变与核聚变....................................................................................................... - 19 -5. “基本”粒子 ................................................................................................................ - 19 -章末复习提高................................................................................................................ - 29 -1．原子核的组成一、天然放射现象及三种射线1．天然放射现象(1)1896年，法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性。

(2)①放射性：物质发射射线的性质。

人教版高中物理选修3-5知识点总结是指当光照射到金属表面时，金属中的电子被激发而飞出金属表面的现象。

2、光电效应的实验结果①当光的频率小于一定值时，无论光的强度多大，都无法使金属发生光电效应，这个频率称为截止频率。

②当光的频率大于截止频率时，光电效应才会发生。

此时，光电子的最大动能只与光子的频率有关，而与光的强度无关。

3、光子说光子说是基于量子论的，它认为光是由一些能量量子组成的，这些能量量子就是光子。

光子的能量与光的频率成正比，而与光的强度无关。

4、光电效应方程光电效应方程描述了光电效应中光子的能量和光电子的最大动能之间的关系。

它可以表示为：Kmax=hv-φ其中，Kmax表示光电子的最大动能，h为普朗克常数，v为光的频率，φ为金属的逸出功。

光电效应是指在光的照射下，物体会发射出电子的现象。

这个现象发生的前提是入射光的频率必须大于金属的极限频率。

随着入射光频率的增大，光电子的最大初动能也会增大。

同时，大于极限频率的光照射金属时，光电流强度与入射光强度成正比。

需要注意的是，金属受到光照后，光电子的发射一般不超过10^-9秒。

波动说认为光的能量与光的频率无关，而是由光波的振幅决定的。

因此，波动说对解释光电效应的①②④三个实验规律都遇到了困难。

量子论是指电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的。

每一份电磁波的能量可以表示为E=hv，其中h为普郎克恒量。

光子论是指空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的。

每一份光子具有的能量与光的频率成正比，可以表示为E=hv。

光子论解释了光电效应的原理。

当金属中的自由电子获得光子后，其动能会增大。

当其功能大于脱出功时，电子即可脱离金属表面。

入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得的能量也会越大，飞出时最大初功能也会越大。

康普顿效应是指光子和电子作弹性碰撞的结果。

当光子和外层电子相碰撞时，光子的能量会传递给电子，散射光的波长会变大。

当光子和束缚很紧的内层电子相碰撞时，光子将与整个原子交换能量，波长不变。

最新人教版高中物理选修3-5知识点总结光电效应是指当光子与金属表面相互作用时，会使得金属表面的电子被激发并从金属表面射出的现象。

这表明光子具有能量。

2、光子说：爱因斯坦提出了光子说，即光子是一种具有能量和动量的微观粒子，它们在光波中传播。

3、光电效应方程：光电效应的实验结果可以用光电效应方程来描述，即E=hf-φ，其中E为光电子的最大动能，h为普朗克常数，f为光子的频率，φ为金属的逸出功。

这个方程表明，只有当光子的能量大于金属的逸出功时，光电子才能被激发并射出。

四、波粒二象性德布罗意波长1、波粒二象性：波粒二象性是指微观粒子既可以表现出波动性，也可以表现出粒子性。

这一概念最早由德布罗意提出。

2、德布罗意波长：德布罗意提出了一个公式λ=h/p，其中λ为德布罗意波长，h为普朗克常数，p为粒子的动量。

这个公式表明，微观粒子也具有波动性，其波长与动量成反比。

五、原子核的结构与稳定性1、原子核的结构：原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。

原子核的直径约为10^-15米，而整个原子的直径约为10^-10米，因此原子核是原子中最小的部分。

2、原子核的稳定性：原子核的稳定性取决于质子数和中子数的比例。

当质子数和中子数相等时，原子核最稳定。

当质子数或中子数过多或过少时，原子核就不稳定，容易发生衰变。

以上是最新人教版高中物理选修3-5的知识点总结。

动量守恒定律是物理学中非常重要的一个定律，它可以用来解释许多物理现象。

量子理论的建立和黑体辐射是现代物理学的重要里程碑。

光电效应和波粒二象性则是揭示微观粒子本质的重要概念。

原子核的结构和稳定性则是核物理学的基础。

这些知识点的掌握对于理解物理学的基本原理和应用具有重要意义。

光的电磁说是光的波动理论的一种完美发展，但是它无法解释光电效应的现象。

光电效应是指在光的照射下，物体会发射出电子，这些发射出来的电子被称为光电子。

（实验图请见课本）研究结果表明光电效应存在饱和电流，这意味着入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；同时存在遏止电压和截止频率。

物理选修3-5知识点总结一、量子理论的建立黑体和黑体辐射、1、黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

2、黑体辐射：黑体辐射的规律为：温度越高各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

（普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象）3、量子理论的建立：1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hνh为普朗克常数（6.63×10-34J.S）二、光电效应光子说光电效应方程1、光电效应（表明光子具有能量）（1）光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。

在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。

（2）光电效应的研究结果：①存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；②存在遏止电压：当所加电压U为0时，电流I并不为0。

只有施加反向电压，也就是阴极接电源正极阳极接电源负极，在光电管两级形成使电子减速的电场，电流才可能为0。

使光电流减小到0的反向电压Uc 称为遏止电压E k=eU c。

遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度；③截止频率：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率高于截止频率时才能发生光电效应v c=w0/h；④光电效应具有瞬时性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。

规律：①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频．．．．．．．．．．．，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应；．．．．．率必须大于这个极限频率②光电子的最大初动能与入射光的强度无关．．．．．．．．．．．．，一般．．；③入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的．．．．．．．．．．．．．．．．．．，只随着入射光频率的增大．．而增大不超过10-9s；④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。

人教版高中物理选修3-5知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习原子核的基础知识【学习目标】1．知道什么是天然放射性及其规律和发现的意义；2．知道三种射线的本质和区分方法；3．了解质子和中子的发现；4．知道原子核是由质子和中子组成的，掌握原子序数、核电荷数、质量数之间的关系；5．知道α和β衰变的规律及实质；6．理解半衰期的概念；7．学会利用半衰期解决相关问题；8．了解探测射线的仪器及原理；9．了解探测射线的方法；10．了解原子核人工转变及人工放射性同位素；11．了解放射性的应用；12．了解放射性同位素的应用．【要点梳理】要点一、原子核的组成1．天然放射现象——贝克勒尔的发现1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能发出一种看不见的射线，这种射线能穿透黑纸而使照相底片感光．这种元素白发地放出射线的现象叫天然放射现象。

物质发射看不见的射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素．研究发现，自然界中原子序数大于或等于83的所有元素，都能、自发地放出射线；原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．后来居里夫人发现了两种放射性很强的元素——钋和镭．虽然具有天然放射性的元素的种类很多。

但它们在地球上的含量很少．2．对放射线的研究（1）研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质．把样品放在铅块的窄孔中，在孔的对面放着照相底片，在没有电场和磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了．若在铅块和底片之间放一对电极或加上磁场，使电场方向或磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在电场或磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，如图甲和乙所示．从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射线叫α射线；带负电的射线偏转较大，这种射线叫β射线；不偏转的射线叫γ射线．（2）各种射线的性质、特征①α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带有两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，速度约是光速的l 10／，有较大的动能．特征：贯穿本领小，电离作用强，能使沿途中的空气电离．②β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的99％．特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱．③γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长1010m λ－＜．特征：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板．电离作用最弱．3．天然放射现象的意义天然放射现象说明原子核是有内部结构的．元素的放射性不受单质和化合物存在形式的影响．化学反应决定于核外的电子，能量有限，不可能放出α粒子，也不可能放出高速的电子和γ光子来，因此三种射线只能是从原子核内放出的．说明原子核是有复杂结构的．4．原子核的组成卢瑟福建立了原子的核式结构模型，知道核外有带负电的电子，原子核内有带正电的物质，那么，原子核内的构成又是怎样的呢？（1）质子的发现．1919年，卢瑟福又用α粒子轰击氮核，结果从氮核中打出了一种粒子，并测定了它的电荷与质量，知道它是氢原子核，把它叫做质子．符号p 或11H ．以后又从氟、钠、铝等原子核中打出了质子，所以断定质子是原子核的组成部分．一开始，人们以为原子核只是由质子组成的．但是，这不能正确地解释原子核的质量和原子核所带的电荷量．如果原子核只是由质子组成的，那么，某种原子核的质量跟质子质量之比，应该等于这种原子核的电荷跟质子电荷之比．实际上，绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷跟质子电荷之比（2）中子的发现．卢瑟福发现质子后，预言核内还有一种不带电的粒子，并给这种还未“出生”的粒子起了一个名字叫“中子”．卢瑟福的预言十年后就变成了现实，他的学生查德威克用实验证明了原子核内含有中子，中子的质量非常接近于质子的质量（用α粒子轰击铍原子核实验）．（3）原子核的组成．原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称核子．原子核所带电荷都是质子电荷的整数倍，用Z 表示，叫做原子核的质子数，或叫核电荷数．原子核的质量是核内质子和中子质量的总和．由于质子和中子质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，用这个整数代表原子核的质量，叫做原子核的质量数，用A 表示，原子核的符号可以表示为X A Z ．其中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为核电荷数，例如氦核，可表示为42He ．表示氦核的质量数为4，电荷数为2，核内有2个质子和2个中子．238 92U 代表铀核，质量数为238，电荷数为92，质子数为92，中子数为146，有时也可写为238U 或简称为铀238．5．同位素原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的原子质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同．定义：具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素．例如氢的三种同位素：氕（11H ）、氘（21H ）、氚（31H ）．要点二、放射性元素的衰变1．原子核的衰变天然放射现象说明原子核具有复杂的结构．原子核放出α粒子或β粒子，并不表明原子核内有β粒子或β粒子（β粒子是电子流，而原子核内不可能有电子存在），放出后“就变成新的原子核”，这种变化称为原子核的衰变．（1）衰变规律：原子核衰变时，前后的电荷数和质量数都守恒．（2）衰变方程：α衰变：4422X Y He AA Z Z --→+， β衰变：011X Y e AA Z Z +-→+．（3）两个重要的衰变：238234492902U Th He →+，234234090911Th Pa e -→+． ①核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化（质量亏损）而释放出核能．②当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变．同时伴随着γ辐射．（4）α粒子和β粒子衰变的实质要点诠释：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的仪衰变现象．原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．α粒子实质就是氦核，它是由两个质子和两个中子组成的．当发生α衰变时，原子核中的质子数减2，中子数也减2，因此新原子核的核电荷数比未发生衰变时的原子核的核电荷数少2，为此在元素周期表中的位置向前移动两位．β衰变是原子核中的一个中子转化成一个电子，即β粒子放射出去，同时还生成一个质子留在核内，使核电荷数增加．但β衰变不改变原子核的质量数，所以发生β衰变后，新原子核比原来的原子核在周期表中的位置向后移动一位．γ射线是在发生α或β衰变过程中伴随而生，且γ粒子是不带电的粒子，因此γ射线并不影响原子核的核电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表中的位置．但γ射线是伴随α或β衰变而生，它并不能独立发生，所以，只要有γ射线必有α衰变或β衰变发生．因此从整个衰变过程来看，元素在周期表中的位置可能要发生改变．2．半衰期放射性元素具有一定的衰变速率，例如氡222经α衰变后变成钋218，发现经过3.8天后，有一半氡发生了衰变，再经过3.8天后，只剩下四分之一的氡，再经3.8天后，剩下的氡为原来的八分之一；镭226变为氡222的半衰期是1620年．不同元素的半衰期是不一样的．要点诠释：（1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫这种元素的半衰期．半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量；不同的放射性元素，其半衰期不同，有的差别很大．（2）公式：用T 表示半衰期，0m 与0N 表示衰变前的质量和原子核数，m 和N 表示衰变后的质量和原子核数，n 表示半衰期数，则0022t T n m m m -==⋅， 0022t TtT N N N -==⋅． （3）影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部的因素决定的，跟原子所处的物理状态（如温度、压强）或化学状态（如单质、化合物）无关．（4）规律理解：半衰期是个统计概念，只对大量原子核有意义，对少数原子核是没有意义的．某一个原子核何时发生衰变，是不可知的．若样品中有四个原子核，它们的半衰期为10天，10天后是否有两个原子核发生了衰变是无法确定的．3．核反应方程的配平及α、β衰变次数的确定方法（1）核反应方程中有两个守恒规律：质量数守恒，电荷数守恒．（2）确定衰变次数的原理是两个守恒规律．方法是：设放射性元素X A Z 经过n 次α衰变和m 次β衰变后，变成稳定的新元素''Y A Z ，则表示该核反应的方程为：'40'21X Y He e AA Z z n m -→++． 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：4A A n =+＇， 2Z Z n m =+＇－． 以上两式联立解得：'4A A n -=， ''2A A m Z Z -=+-． 由此可见确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组．（3）技巧上，为了确定衰变次数，一般是由质量数的改变先确定仪衰变的次数，这是因为β衰变的次数的多少对质量数没有影响，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．（4）几点说明：①核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程式只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．②核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒杜撰出生成物来写核反应方程． ③核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化（质量亏损）而释放出核能．④当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．要点三、探测射线的方法1．威耳逊云室（1）构造：主要部分是一个塑料或玻璃制成的容器，它的下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，云室里面有干净的空气．如图所示．（2）原理：把一小块放射性物质（放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从窗口射入），先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态．这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心，凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹．这种云室是英国物理学家威耳逊于1912年发明的，故叫威耳逊云室．（3）放射线在云室中的径迹．① 粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向．由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．②β粒子的质量小，跟气体分子碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且常常弯曲．③γ粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹．④根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质；把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的正负．2．气泡室气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体（如液态氢）．控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点．当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成，从而显示射线径迹．3．盖革—米勒计数器（1）构造：主要部分是盖革管，外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝．管中装有低压的惰性气体和少量的酒精蒸气或溴蒸气，如图所示．（2）原理：在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压，这个电压稍低于管内气体的电离电压．当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生电子……这样，一个射线粒子进人管中后可以产生大量电子，这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中产生了一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来．（3）优缺点．优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很方便的．缺点：它对于不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，而不能区分射线的种类．如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔很短（少于200 ms ）时，也不能计数．4．乳胶照相放射线能够使照相底片感光．放射线中的粒子经过照相底片上的乳胶时，使乳胶中的溴化银分解，经显影后，就有一连串的黑点示出粒子的径迹．要点四、放射性的应用与防护1．人工放射性同位素1932年，约里奥·居里和玛丽·居里用α粒子轰击铍、铝、硼等元素，发现了前所未见的穿透性强的辐射，后经查德威克的研究，确定为中子流．1934年，他们用α粒子轰击铝、硼时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子是科学家在1923年发现的，它带一个单位正电荷，质量跟电子质量相同．若拿走α粒子放射源，铝箔不再发射中子，但仍不断地发射正电子，而且这种放射性跟天然放射性具有相同的性质和规律，也有半衰期．经进一步研究发现：铝核被α粒子击中后发生了如下一系列核变化．274301132150Al He P n +→+．这一反应生成的磷30是磷的一种同位素，具有放射性，它像天然放射性元素一样发生衰变，它衰变时放出正电子，衰变方程如下：3030015141P Si e →+．这种具有放射性的同位素叫放射性同位素，这是人类第一次得到的人工放射性物质，由于这一重大发现，约里奥·居里夫妇于1935年获诺贝尔奖．后来人们用质子、氘核、中子、γ射线等轰击原子核，也得到了放射性同位素．天然存在的放射性元素只有四十多种，但用人工方法得到的放射性同位素有一千多种，因而使放射性同位素具有广泛的应用．2．放射性同位素的应用（1）利用它放射出的射线．①利用γ射线的贯穿本领．利用钴60放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ射线探伤．利用γ射线可以检查30 cm 厚的钢铁部件．利用放射线的贯穿本领，可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自动控制生产过程．②利用射线的电离作用．放射线能使空气电离，从而可以消除静电积累，防止静电产生的危害． ③利用γ射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，培育优良品种．④利用放射线的能量，轰击原子核实现原子核的人工转变．⑤在医疗上，常用以控制病变组织的扩大．（2）作为示踪原子．把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的．我们把用作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．示踪原子有极为广泛的应用：①在工业上可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况．②在农业生产中，可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间．③在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围．④在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密，阐明了生命活动的物质基础起了极其重要的作用．使生物化学从静态进入动态，从细胞水平进入分子水平，阐明了一系列重大问题，如遗传密码、细胞膜受体、-逆转录等，使人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径．RNA DNA例如：在给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，这样可以知道农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料．利用示踪原子还可以检查输油管道上的漏油位置，在生物学研究方面，同位素示踪技术也起着十分重要的作用．3．放射性的污染和防护放射线在我们的生活中无处不在．在合理应用放射性的同时，又要警惕它的危害，进行必要的防护．过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然产生破坏作用．图示是世界通用的辐射警示标志．（1）放射性污染．过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用．几件需要记住的放射性污染是：①1945年美国向日本的广岛和长崎投了两枚原子弹，当日炸死了十多万人，另有无数的平民受到辐射后患有各种疾病，使无辜的平民痛不欲生．②1987年前苏联切尔诺贝利核电站的泄露造成了大量人员的伤亡，至今大片领土仍是生物活动的禁区．③美国在近几年的两次地区冲突（海湾地区、科索沃地区）中大量使用了含有放射性的贫铀弹，使许多人患有莫名其妙的疾病．【典型例题】类型一、原子核的组成例1天然放射现象的发现揭示了（）．A．原子不可再分B．原子的核式结构C．原子核还可再分D．原子核由质子和中子组成【思路点拨】汤姆孙发现了电子说明原子也可再分；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明了原子核也是有着复杂的结构的；天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分；卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，查德威克用仪粒子轰击铍核打出了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成的．【答案】C【解析】本题涉及物理学史的一些知识．汤姆孙发现了电子说明原子也可再分；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明了原子核也是有着复杂的结构的；天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分；卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，查德威克用仪粒子轰击铍核打出了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成的．所以正确选项为C ．【总结升华】要了解一些科学的史实，了解人类对物质结构及物质运动规律的认识过程．正是这些伟大的发现才使我们逐步认识了我们所生存的世界．举一反三:【变式】将αβγ、、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况正确的是（ ）．【答案】A 、D【解析】已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向，可知A 、B 、C 、D 四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断． 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径mv r Bq=，将其数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比为 40.11371.71/18400.992q r m v c r m v q c βαααβββα=⋅⋅=⨯⨯≈． 由此可见，A 项正确，B 项错误．带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为0v ，垂直电场线方向位移为x ，沿电场线方向位移为y ，则有0x v t =，212qE y t m=⋅， 消去t 可得2202qEx y mv =． 对某一确定的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离之比为22221/1840(0.99)114(0.1)237.5m v y q c y q m v c ββααββαα=⋅⋅=⨯⨯=， 由此可见，C 项错误，D 项正确．【总结升华】明确α射线、β射线及γ射线的本质特征，并能准确判断它们在电场和磁场中的受力情况．例2下列说法正确的是（ ）．A ．23490Th 为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234B ．94Be 为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C ．同一元素的两种同位素具有相同的质量数D ．同一元素的两种同位素具有不同的中子数【答案】D【解析】A 项钍核的质量数为234，质子数为90，所以A 错；B 项的铍核的质子数为4，中子数为5，所以B 错；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C 错，D 对．【总结升华】明确核子数、原子数、核外电子数及中子数的相互关系，是正确解答此类问题的关键．举一反三:【变式】已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226，试问：（1）镭核中有几个质子？几个中子？（2）镭核所带的电荷量是多少？（3）若镭原子呈中性，它核外有几个电子？（4）22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？【答案】见解析。

高二物理选修3-5原子核知识点总结原子核是每年高二物理期中考试都要出现的考点，学生需要认真掌握并学会运用相关知识点。

下面店铺给大家带来高二物理选修3-5原子核知识点，希望对你有帮助。

高二物理原子核知识点一、原子核的组成1、天然放射现象⑴天然放射现象的发现：1896年法国物理学，贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。

这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。

放射性：物质能发射出上述射线的性质称放射性。

放射性元素：具有放射性的元素称放射性元素。

天然放射现象：某种元素自发地放射射线的现象，叫天然放射现象。

这表明原子核存在精细结构，是可以再分的。

⑵放射线的成份和性质：用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线，在电场中轨迹，如下图射线种类射线组成性质电离作用贯穿能力射线氦核组成的粒子流很强很弱射线高速电子流较强较强射线高频光子很弱很强2、原子核的组成原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。

在原子核中有：质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质量数减电荷数。

二、原子核的衰变;半衰期⑴衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中，电荷数和质量数守恒。

⑵半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。

放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。

三、放射性的应用与防护;放射性同位素放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。

同位素：具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。

正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。

与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：①放射强度容易控制②可以制成各种需要的形状③半衰期更短④放射性废料容易处理放射性同位素的应用：①利用它的射线A.由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤仪。