1、波粒二象性知識要點梳理知識點一黑體與黑體輻射要點詮釋：1、熱輻射固體或液體，在任何溫度下都在發射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發而發射電磁波的現象稱為熱輻射。對熱輻射的初步認識：任何物體任何溫度均存在熱輻射。輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同，這是熱輻射的一種特性。對于一般材料的物體，溫度越高，熱輻射的波長越短、強度越強。物體在室溫時熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波，不能引起人的視覺。當溫度升高時，熱輻射中較短波長的成分越來越強。例如投在爐中的鐵塊由于不斷加熱，鐵塊依次呈現暗紅、赤紅、橘紅等顏色，直至成為黃白色。熱輻射強度還與材料的種類、表面狀況有關。熱輻射的

2、過程中將熱能轉化為電磁能。2、黑體與黑體輻射能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發生反射的物體稱為絕對黑體，簡稱黑體。不透明的材料制成帶小孔的的空腔,可近似看作黑體。如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，如圖所示，那么射入小孔的電磁波在空腔內表面發生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個小孔就成為了一個絕對黑體。 對上圖中的空腔加熱，空腔內的溫度升高，小孔就成了不同溫度下的導體，從小孔向外的輻射就是黑體輻射。 研究黑體輻射的規律是了解一般物體熱輻射性質的基礎。實驗表明黑體輻射強度按波長的分布只與黑體的溫度有關。利用分光技術和熱電偶等設備就能測出它所輻射的電磁波強度按波長的分布情況。如下圖畫出了

3、四種溫度下黑體熱輻射的強度與波長的關系： 從中可以看出，隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都有增加；另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。對實驗規律的解析：物體中存在著不停運動的帶電微粒，每個帶電微粒的振動都產生變化的電磁場，從而產生電磁輻射。人們很自然地要依據熱力學和電磁學的知識尋求黑體輻射的解釋。德國物理學家維恩在1896年、英國物理學家瑞利在1900年分別提出了輻射強度按波長分布的理論公式。維恩公式在短波區與實驗非常接近，在長波區則與實驗偏離很大；瑞利公式在長波區與實驗基本一致，但在短波區與實驗嚴重不符。而且當波長趨于零時，輻射竟變成無窮大，這顯然是荒謬的。由于波長很小的

4、輻射處于紫外線波段，故而由理論得出的這種荒謬結果被認為是物理學理論的災難，當時被稱為紫外災難。為了得出同實驗符合的黑體輻射公式，1900年底，德國物理學家普朗克提出了能量子的概念。3、能量子輻射黑體分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子可以發射和吸收輻射能。但是這些諧振子只能處于某些分立的狀態，在這些狀態中，諧振子的能量并不象經典物理學所允許的可具有任意值。相應的能量是某一最小能量（稱為能量子）的整數倍，即：, 1, 2, 3, . n. n為正整數，稱為量子數。對于頻率為的諧振子最小能量為=h，其中是電磁波的頻率，h是一個常量，后被稱為普朗克常量，其值為h=6.626×10-34

5、J·s。注意：宏觀世界中我們說的能量值是連續的，而普朗克的假設則認為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的。借助于能量子的假設，普朗克得出了黑體輻射的強度按波長分布的公式，如圖所示，與實驗符合令人擊掌叫絕。 知識點二光電效應要點詮釋：1、光電效應現象在光（包括不可見光）的照射下從物體發射出電子的現象，叫光電效應。光電效應中發射出來的電子叫光電子。光電子定向移動形成的電流叫光電流。研究光電效應規律的實驗裝置如圖，陰極K和陽極A 是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K在受到光照時能夠發射光電子。電源加在K與A之間的電壓大小可以調整，正負極也可以對調。電源按圖示極性連接時，陽極

6、A吸收陰極K發出的光電子，在電路中形成了光電流。利用這個圖示的電路就可以研究光電流和照射光的強度、光的頻率（顏色）等物理量之間的關系。2、光電效應規律（1）存在著飽和光電流Is與入射光強度成正比。 a.在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓的增加，光電流趨于一個飽和值 b.入射光越強，飽和電流越大 如果用一定頻率和強度的單色光照射陰極K，改變加在A和K兩極間的電壓U，測量光電流I的變化，則可得如圖所示的伏安特性曲線。實驗表明：光電流I隨正向電壓U的增大而增大，并逐漸趨于其飽和值Is；而且飽和電流Is的大小與入射光強度成正比。這一實驗結果可以解釋為，控制入射光的強度、頻率不變時，從陰極K射出的電子

7、的數目和初速度相同，當增加電壓時射到陽極A的電子的速度增大，根據Inqvs可知電流增大，但速度增大不能無限地增大，最大速度是光速，所以電流存在飽和值。當光電流達到飽和時，陰極K上所有逸出的光電子全部飛到了陽極A上，即：Is= ne，其中n是單位時間內陰極K上逸出的光電子數。控制電壓和光的頻率不變，增大入射光的強度，n增大，飽和電流越大。因此光電效應的上述實驗結果也可以表述為：單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目與入射光強度成正比。 （2）存在著遏止電壓和截止頻率a.當所加電壓為零時，電流I并不為零只有施加反向電壓，電流才有可能為零由上圖可見，A和K兩極間的電壓為零時，光電流并不為零，只有當兩極

8、間加了反向電壓U=-UC<0時，光電流I才為零，UC稱為遏止電壓(或截止電壓)。實驗表明：對于一定顏色（頻率）的光，無論光的強弱如何，遏止電壓都是一樣的。光的頻率改變時，遏止電壓也會改變。這表明光電子的最大初動能與入射光的強度無關，隨入射光頻率的增加而增加。b.當入射光的頻率減小到某個值0時，即使不施加反向電壓也沒有光電流，表明已經沒有光電子了當入射光的頻率減小到某一數值0時，UC減小到零，既不施加反向電壓也沒有光電流，這表明已經沒有光電子了。若入射光頻率再降低，則無論光的強度多大，都沒有光電子產生，不發生光電效應。這個由陰極金屬材料性質決定的頻率0，稱為金屬的截止頻率（或極限頻率）。不

9、同的金屬極限頻率不同，對于同一種金屬，只有當入射光頻率大于一定的極限頻率0時，才會產生光電效應。結論：光電子的能量與入射光的頻率有關，而與入射光的強弱無關，當入射光的頻率低于極限頻率時不能發生光電效應。不同金屬的極限頻率不同。（3）光電效應是瞬時發生的。實驗發現，只要入射光的頻率>0，無論光多么微弱，從光照射陰極到光電子逸出，這段時間不超過10-9s。光電效應的發生時間如此之短，通常稱它是瞬時發生的。3、波動理論解釋光電效應規律的疑難但是按照波動理論，應得出如下結論：光越強，光電子的初動能應該越大，所以遏制電壓UC 應該和光的強弱有關，但事實是在入射光的頻率相同的情況下，改變入射光的強度

10、，遏制電壓不變；不管光的頻率如何，只要光足夠強，電子就可獲得足夠能量從而逸出表面，不應存在截止頻率，但事實上存在截止頻率，當入射光的頻率小于截止頻率時，無論入射光多么強，都不會看到光電效應；如果光很弱，按照經典電磁理論估算，電子需要幾分鐘或者十幾分鐘的時間才能獲得逸出表面所需要的能量，這些結論都與實驗結果相矛盾。 眾多的疑難呼喚著新的思想，新的觀念，新的理論。知識點三愛因斯坦的光電效應方程要點詮釋：1、新理論的誕生光子說（1）背景普朗克在研究熱輻射規律時發現，只有認為電磁波的發射和吸收是不連續的，而是一份一份地進行的，理論計算的結果才能和實驗事實相符。每一份能量叫做一個能量子，每個能量子的能量

11、為=h。 受普朗克的啟發，愛因斯坦認為：光在空間傳播正向粒子那樣運動，這個粒子后來被稱為“光子”（2）內容 空間傳播的光不是連續的，是一份一份的，每一份叫一個光子，每個光子的能量為=h。（3）愛因斯坦的光子與普朗克的能量子的異同 相同點：都認為能量是不連續的，而是一份一份的，每一份能量為=h。（能量量子化）不同點：普朗克認為能量子仍以波的形式傳播；愛因斯坦認為光子在空間的傳波向粒子一樣。注意：愛因斯坦的光子與牛頓的粒子有著本質的不同。光子是只有能量而無靜止質量的粒子，而牛頓的粒子是指實物粒子。2、光子說對光電效應的解釋光是由一個個光子組成，被光子“打中”的電子，這個光子的能量就全部給這個電子，

12、而沒有被光子“打中”的電子，則一點能量也沒有獲得。得到能量的電子，動能立即增大，而不需要積累能量的過程。如果這個能量足夠大，則電子就掙脫金屬的束縛而射出來，即產生光電效應；如果這個能量不足以掙脫金屬的束縛，則不能產生光電效應。頻率一定時，光強越大，即光子的數目越多，獲得能量的電子也越多，即光電子的數目與光強成正比。3、愛因斯坦的光電效應方程（1）逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的最小值當光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中的某個電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動能就增加了，如果電子的動能足夠大，能夠克服內部原子對它的引力，就可以離開金屬表面逃逸出來，成為光電子，這就是光電效應。電子吸收

13、光子的能量后可能向各個方向運動，有的向金屬內部運動，并不出來。向金屬表面運動的電子，經過的路程不同，途中損失的能量也不同，因此從表面出來時的初動能不同。只有直接從金屬表面出來的光電子才具有最大初動能。這些光電子克服金屬原子的引力所做的功叫做逸出功。（2）光電效應方程根據能量守恒定律，光電子的最大初動能mvm2跟入射光子的能量h和逸出功W之間有如下關系：mvm2 = h- W這個方程叫愛因斯坦的光電效應方程。對于一定的金屬來說，逸出功W的值是一定的。所以入射光子的頻率越大，光電子的最大初動能也越大。在入射光頻率一定時，如果入射光比較強，即單位時間內入射的光子數目多，產生的光電子也多，所以光電流的

14、飽和值也大。4、光電效應的應用利用光電效應可以把光信號轉變為電信號，動作迅速靈敏，因此利用光電效應制作的光電器件在工農業生產、科學技術和文化生活領域內得到了廣泛的應用。光電管就是應用最普遍的一種光電器件。光電管的類型很多，如圖所示為其中的一種。玻璃泡里的空氣已經抽出，有的管里充有少量的惰性氣體。管的內壁涂有逸出功小的金屬作為陰極。管內另有一陽極A。當光照射到光電管的陰極K時，陰極發射電子，電路里就產生由a到b的電流。知識點四康普頓效應要點詮釋：1、光的散射光在介質中與物質微粒相互作用，因而傳播方向發生改變，這種現象叫做光的散射。2、康普頓效應英國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的色散時，發現在

15、色散的X射線中，除了與入射波長0相同的成分外，還有波長大于0的成分，這個現象稱為康普頓效應。能不能把光看成波而解釋這個現象呢？不能，因為光是電磁波，入射光將引起物質內部帶電微粒的受迫振動，振動著的帶電微粒從入射光吸收能量，并向四周輻射。這就是散射光。散射光的頻率應該等于入射光的頻率，因而散射光的波長與入射光的波長應該相同，不應出現>0的散射光，綜上所述，若將入射光看成是波的話，那么散射光的波長和入射光的波長相同，不會出現>0的散射光，即經典理論與實驗事實出現了矛盾。康普頓用光子的概念十分成功地解釋了這種效應，他的基本思想是，X射線不僅具有能量，也像其他粒子那樣，具有動量，X射線的光

16、子與晶體中的電子發生碰撞時，不僅要遵守能量守恒定律而且要遵守動量守恒定律，求解這些方程，可以得出散射光波長的變化量，理論結果和實驗符合得很好。光電效應和康普頓效應深入地解釋了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了能量之外還具有動量。3、光子的動量一定的質量m與一定的能量E相對應：E=mc2光子的能量E=h借用質子、電子的動量定義p=mv有：在康普頓效應中，當入射的光子與晶體中的電子碰撞時，要把一部分動量轉移給電子，因而光子動量變小。從p=h/看，動量p減小意味著波長變大，因此有些光子散射后波長變大。知識點五粒子的波動性要點詮釋：1、光的波粒二象性光的干涉、衍射和偏振等現象無可

17、爭辯地表明光具有波動性；而光電效應又無可爭辯地表明光是具有能量的光子流，也就是說光具有粒子性。從古代光的微粒說，到托馬斯·楊和菲涅爾的光的波動說，從麥克斯韋的光的電磁理論，到愛因斯坦的光子理論，我們可以看出：光既有波動性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，這就是光的本性。（1）大量光子的傳播規律體現波動性；個別光子的行為體現為粒子性。（2）頻率越低，波長越長的光，波動性越顯著；頻率越高，波長越短的波，粒子性越顯著。（3）可以把光的波動性看做是表明大量光子運動規律的一種概率波。2、粒子的波動性1924年，法國物理學家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物粒子，如電子、質子等。他提出：實物粒

18、子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應的波相聯系,而且粒子的能量和動量p跟它所對應的波的頻率和波長之間，也向光子跟光波一樣，遵從如下關系：=hp=mv=h/由于這種波不是由電磁場引起，而是由實物的運動形成，這種與實物粒子相聯系的波后來稱為物質波，亦稱德布羅意波，而=h/mv=h/p稱為德布羅意波長公式。說明：物質波是一種概率波，在一般情況下，對于電子和其它微觀粒子，不能用確定的坐標來描述它們的位置，也無法用軌道描述它們的運動，但是它們在空間各處出現的概率是受波動規律支配的，故物質波也是一種概率波。3、物質波的實驗驗證光的干涉和衍射是光具有波動性的有力證據。因此如果電子、原子等實物粒子也

19、真的具有波動性，那么他們就應該像光波那樣也能發生干涉和衍射現象。這是驗證物質波是否存在的一條途徑。1927年，英國物理學家G·P·湯姆遜用電子束穿過很薄的金屬片，觀察到了電子的衍射圖樣，從而證實了電子的波動性。宏觀物體的質量比微觀粒子大得多，它們運動時的動量很大，對應的德布羅意波長很小，所以平常根本無法觀察到它們的波動性。知識點六概率波與不確定關系要點詮釋：1、概率波光既表現出波動性又表現出粒子性，很難用宏觀世界的觀念來認識，必須從微觀的角度建立起光的行為圖景，認識光的波粒二象性。如在雙縫干涉實驗中，光子通過雙縫后，對某一個光子而言，其運動是不可控制的，但對大量光子而言，它

20、們落在光屏上的位置又有規律性，即某些區域光子落點多，另一些區域光子落點少，落點多的區域就是亮條紋，落點少的區域就是暗條紋。這說明大量光子產生的效果顯示出波動性，個別光子產生的效果顯示出粒子性。光的波動性不是光子之間的相互作用引起的，而是光子自身具有的屬性。光子在空間出現的概率可以通過波動的規律確定。因此說光波是一種概率波。對于電子和其他微觀粒子，由于同樣具有波粒二象性，所以與它們聯系的物質波和光波一樣，也是概率波。也就是說單個粒子的位置是不確定的，但在某點附近出現的概率的大小可以由波動的規律確定。對于大量粒子，這種概率分布導致確定的宏觀結果，例如衍射條紋的分布等。2、不確定關系在經典力學中，描

21、述粒子的運動狀態在于確定任一時刻粒子的位置和動量，這種描述，在宏觀領域是可行的，而在微觀世界就根本不適用。原因在于粒子具有波粒二象性，在同一時刻，粒子的坐標和動量就不可能都具有確定的值。從光的單縫衍射實驗可以看出，屏上的亮點實際反映了粒子(光子)到達該點的概率，入射的粒子可以認為有確定的動量，但它們可以處于擋板左側的任何位置，粒子在擋板左側的位置是完全不確定的。對于通過擋板的粒子來說，它們的位置被狹縫限定了，它們的位置不確定量減小了，不過我們仍不能準確地說出射到屏上的粒子在通過狹縫時的準確位置，因為狹縫有一定的寬度a，從這兒可以看出，粒子動量的不確定性增加了。利用數學方法可以對微觀粒子的運動進

22、行分析，如果以x表示粒子的位置的不確定量，用p表示粒子在x方向上的動量的不確定量，可以得出：，式中的h是普朗克常量，這就是著名的不確定關系。規律方法指導1、發生光電效應的幾個特點（1）瞬時性. 從光照到放出電子幾乎是同時的，與照射光強度及頻率無關。（2）對應性. 金屬表面每吸收一個光子就釋放一個電子。（3）頻率條件. 0（0為極限頻率，逸出功Wh0）。 2、在光電效應實驗規律中，有兩個關系（1）光電效應的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大；（2）光電流的強度跟入射光強度成正比。注意第一個關系中并不是成正比，而第二個關系是成正比，根據愛因斯坦光電效應方程,對于某一金屬而言，逸出功W是一定的，普朗

23、克恒量h是一常數，故從上式可以看出，最大初動能與放射光頻率是成一次函數關系，確實不是成正比的，光電流的強度是由從金屬表面逸出的光電子數目決定的，而從金屬表面逸出的光電子數目是由入射光的數目決定的，所以我們容易推得，光電流的強度跟入射光的強度成正比。更加清楚的邏輯推理見下圖：入射光的強度可理解為在單位時間內單位面積上所受的光子總能量，設入射光頻率為 ，則，其中主要的量是入射光子的數目。3、光既有波動性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，這就是光的本性。（1）大量光子的傳播規律體現波動性；個別光子的行為體現為粒子性。（2）頻率越低，波長越長的光，波動性越顯著；頻率越高，波長越短的波，粒子性越顯著。

24、（3）可以把光的波動性看做是表明大量光子運動規律的一種概率波。原子物理與核物理復習要點1、了解玻爾原子理論及原子的核式結構。2、了解氫原子的能級，了解光的發射與吸收機理。3、了解天然放射現象，熟悉三種天然放射線的特性。4、了解核的組成，掌握核的衰變規律，理解半衰期概念，掌握核反應過程中的兩個守恒定律。5、了解同位素及放射性同位素的性質和作用，了解典型的核的人工轉變。6、了解愛因斯坦質能方程，會利用核反應中的質量虧損計算核能。7、了解核裂變與核聚變。第一模塊：原子的核式結構、波爾的原子模型1、關于粒子散射實驗（英國物理學家盧瑟福完成，稱做十大美麗實驗之一）（1）粒子散射實驗的目的、設計及設計思想

25、。目的：通過粒子散射的情況獲取關于原子結構方面的信息。設計：在真空的環境中，使放射性元素釙放射出的粒子轟擊金箔，然后透過顯微鏡觀察用熒光屏接收到的粒子，通過轟擊前后粒子運動情況的對比，來了解金原子的結構情況。放射源金箔熒光屏顯微鏡ABCD設計思想：與某一個金原子發生作用前后的a粒子運動情況的差異，必然帶有該金原子結構特征的烙印。搞清這一設計思想，就不難理解盧瑟福為什么選擇了金箔做靶子（利用金的良好的延展性，使每個粒子在穿過金箔過程中盡可能只與某一個金原子發生作用）和為什么實驗要在真空環境中進行（避免氣體分子對粒子的運動產生影響）。（2）粒子散射現象絕大多數粒子幾乎不發生偏轉；少數粒子則發生了較

26、大的偏轉；極少數粒子發生了大角度偏轉（偏轉角度超過90°有的甚至幾乎達到180°）。（3）a粒子散射的簡單解釋。由于電子質量遠遠小于粒子的質量（電子質量約為粒子質量的7300），即使粒子碰到電子，其運動方向也不會發生明顯偏轉，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生大角度散射。而只能是因為原子中除電子外的帶正電的物質的作用而引起的；使粒子發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，正電荷在原子內是均均分布的，粒子穿過原子時，它受到兩側正電荷的斥力有相當大一部分互相抵消，因而也不可能使粒子發生大角度偏轉，更不可能把粒子反向彈回，這與粒子散射

27、實驗的結果相矛盾，從而否定了湯姆生的原子模型。實驗現象中，粒子絕大多數不發生偏轉，少數發生較大偏轉，極少數偏轉超過，個別甚至被彈回，都說明了原子中絕大部分是空的，帶正電的物質只能集中在一個很少的體積內（原子核）。其次，原子中除電子外的帶正電的物質不應是均勻分布的（否則對所有的粒子來說散射情況應該是一樣的），而“絕大多數”“少數”和“極少數”粒子的行為的差異，充分地說明這部分帶正電的物質只能高度地集中在在一個很小的區域內；再次，從這三部分行為不同的粒子數量的差別的統計，不難理解盧瑟福為什么能估算出這個區域的直徑約為10-14m。2、原子的核式結構（1）核式結構的具體內容：在原子的中心有一個很小的

28、核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎所有的質量都集中在原子核上，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉。原子直徑的數量級為，而原子核直徑的數量級約為。在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里旋轉。（2）核式結構的實驗基礎核式結構的提出，是建立在a粒子散射實驗的基礎之上的。或者說：盧瑟福為了解釋a粒子散射實驗的現象，不得不對原子的結構問題得出核式結構的理論。3、玻爾原子模型原子核式結構與經典電磁理論的矛盾：原子結構是否穩定和原子光譜是否為包含一切頻率的連續光譜。玻爾的原子理論三條假設（1）“定態假設”：原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，

29、在這些狀態中，電子雖做變速運動，但并不向外輻射電磁波，這樣的相對穩定的狀態稱為定態。定態假設實際上只是給經典的電磁理論限制了適用范圍：原子中電子繞核轉動處于定態時不受該理論的制約。（2）“躍遷假設”：電子繞核轉動處于定態時不輻射電磁波，但電子在兩個不同定態間發生躍遷時，卻要輻射（吸收）電磁波（光子），其頻率由兩個定態的能量差值決定hv=E2-E1。躍遷假設對發光（吸光）從微觀（原子等級）上給出了解釋。（3）“軌道量子化假設”： 原子的不同能量狀態跟電子沿不同半徑繞核運動相對應。軌道半徑也是不連續的。4、氫原子能級及氫光譜（1）氫原子能級氫原子的能級：原子各個定態的能量值叫做原子的能級。氫原子的

30、能級公式為，對應的軌道半徑關系式為：，其中n叫量子數，只能取正整數。n =1的狀態稱為基態，氫原子基態的能量值。量子數n越大，動能越小，勢能越大，總能量越大。能級公式：；該能量包括電子繞核運動的動能和電子與原子核組成的系統的電勢能。半徑公式：（2）氫光譜在氫光譜中，n=2，3，4，5，向n=1躍遷發光形成賴曼線系；n=3，4，5，6向n=2躍進遷發光形成馬爾末線系；n=4，5，6，7向n=3躍遷發光形成帕邢線系；n=5，6，7，8向n=4躍遷發光形成布喇開線系，其中只有馬爾末線的前4條譜線落在可見光區域內。5、光子的吸收與發射原子從一種定態（能量為），躍遷到另一種定態（能量為），它輻射或吸收一

31、定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態的能級差決定：即。若，則輻射光子；若，則吸收光子。能級躍遷：使原子發生躍遷時，入射的若是光子，光子的能量必須恰好等于兩定態能級差；若入射的是電子，電子的能量須大于或等于兩個定態的能級差。電離：不論是光子還是電子使元子電離，只要光子或電子的能量大于兩能級差就可以使其電離。第二模塊：天然放射現象夯實基礎知識1、天然放射現象物質發射射線的性質稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性的元素。所有原子序數大于82的元素，都能自發地放出射線（有些原子序數小于83的元素也具有放射性）。元素的這種自發地放出射線的現象叫做天然放射現象。2、放射線的種類和特征將放射性物質放出的射

32、線進行實驗（如射入磁場中的偏轉實驗等），表明放射性物質放出的射線有三種：射線、射線、射線，將它們的特征列表對比如下：123 天然放射現象說明原子核具有復雜的結構。原子核放出粒子或粒子，并不表明原子核內有粒子或粒子（很明顯，粒子是電子流，而原子核內不可能有電子存在），放出后就變成新的原子核，這種變化稱為原子核的衰變。3、天然衰變中核的變化規律在核的天然衰變中，核變化的最基本的規律是質量數守恒和電荷數守恒。（衰變過程中一般會有質量變化，但仍然遵循質量數守恒）a衰變：隨著a衰變，新核在元素周期表中位置向后移2位，即 ，實質是2個質子和2個中子結合成一整體射出衰變：隨著衰變，新核在元素周期表中位置向前

33、移1位，即 。實質是中子轉化為質子和電子。衰變：隨著衰變，變化的不是核的種類，而是核的能量狀態。但一般情況下，衰變總是伴隨a衰變或衰變進行的。4、關于半衰期的幾個問題放射性元素衰變的快慢用半衰期來表示，（1）定義：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需要的時間。（2）意義：反映了核衰變過程的統計快慢程度。（3）特征：只由核本身的因素所決定，而與原子所處的物理狀態或化學狀態無關。（4）公式表示：，式中、分別表示衰變前的放射性元素的原子數和質量，、分別表示衰變后尚未發生衰變的放射性元素的原子數和質量，t表示衰變時間，T表示半衰期。（5）理解：搞清了對半衰期的如下錯誤認識，也就正確地理解了半衰期的真正含義。第一種錯誤認識是：N0（大量）個放射性元素的核，經過一個半衰期T，衰變了一半，再經過一個半衰期T，全部衰變完。第二種錯誤認識是：若有4個放射性元素的核，經過一個半衰期T，將衰變2個。事實上，N0（大量）個某種放射性元素的核，經過時間t后剩下的這種核的個數為而對于少量的核（如4個），是無法確定其衰變所需要的時間的。這實質上就是“半衰期反映了核衰變過程的統計快慢程度”的含義。第三模塊：核反應 核能夯實基礎知識1、核反應原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程，稱為核反應。用高速運動的粒子去轟擊原子核，是揭開原子核內部奧秘的要本方法。轟擊結果產生了另一種新核，其核反應方程的一般