导图社区 原子物理核能波与例子知识点总结
来自书+笔记,涉及光电效应等必考内容。
编辑于2020-07-31 15:00:53原子物理
核能
核力与核能
核力
概念:原子核里除万有引力和静电力之外的一种力把原子核中的核子维系在一起
特点
强相互作用力
饱和性:每个核子只和相邻核子发生核力作用
短程力:在10^-15表现为引力,距离再减小为斥力
核的稳定性
核素图
核素稳定区
原子核越重,中子与质子数相差越大
中子作用:增加核力,维系原子核
结合能
结合能:核子结合成原子核释放的能量/原子核分解成单个核子吸收的能量 (原子核核子单独存在时的总质量大于原子核的质量)
平均结合能
对某原子核,平均每个核子的结合能
曲线图
平均结合能越大,核越稳定
中等质量原子平均结合能较大
重核易裂变成中等质量的核放出能量,轻核聚集成较重的核要释放能量
质量亏损
爱因斯坦质能方程
E=mc²/▲E=▲mc²
质量亏损不是质量消失或者转变为能量而是静质量转化为动质量
核能计算
▲E不等于释放出光子的能量,还要考虑新核动能
Pu294→235U+α粒子(生成物更稳定,比结合能大,又质量数不变,结合能更大???)
核裂变
概念:重核分裂成中等质量的原子核
特点
裂变产物有放射性
裂变可产生多个中子
产物多种多样
链式反应
临界体积:发生链式反应铀块的最小体积
发生条件
足够数量慢中子、铀块体积大于临界体积、有足够浓度的铀235(在铀矿石中0.7%)
裂变反应堆
核燃料(浓缩铀)释放核能
减速剂(石墨、重水、普通水)降低中子速度
控制棒(镉/硼钢)吸收快中子
热循环介质(水/液态钠)传输反应堆能量
原子弹
没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置
核聚变
概念:轻核聚变成较重的核
发生条件
高温 、轻核间距离达到10^-15m以内,使核力起作用、要克服电荷之间巨大的斥力,要求核子有足够大的动能
氢弹
靠惯性约束、不需人工控制实现聚变的反应装置
波与粒子
黑体辐射
为解释黑体辐射,普朗克提出能量子,破除“能量连续变化”
规律
只与温度相关
温度升高各波长辐射强度增加(物体任何温度下都发射电磁波)
温度升高辐射强度极大值向波长较短/频率较高的方向移动(看清坐标)
光电效应
发现者:赫兹
概念:光照射下电子从物体表面逸出的现象
规律
发生条件
光的频率(与光强时间无关)
入射光频率一定时,电流大小/单位时间发射出的光电子数目与光强有关 光强一定时,提高光频率,光子数目减少,电流降低
瞬时性
公式
Ek=hv-1/2mv²(光电子最大初动能与入射光频率呈线性关系)
光电管
光电管电压增大,电流表示数不一定增大(饱和光电流)
光强一定时,单位时间内逸出光电子数目一定,但电压较小不是所有 光电子都能到达阳极,0-U内,电压越大到达阳极光电子数越多 当电源反接,电压大于U时,只是没有电子到阳极,并非没有电子逸出
不能研究光电子数与照射光强度的关系
紫外线照射验电器,指针发生偏转,验电器锌板都带正电
康普顿效应
实验图
结论
部分散射的波长变长,波长改变的多少与散射角相关
说明光粒子性,光具有动量
光波粒二象性
波动性
干涉
衍射
电子显微镜观测物质微观结构
粒子性
统一
玻恩:概率波
实物粒子波粒二象性
德布罗意波
p=h/入
频率不同时,两色光强同是Nhv同,
人为控制不自然发生
质子间中子间质子和中子间