【知识点详解】
1. **光电效应**:光电效应是指光照射到金属表面时,如果光的能量足够大,金属中的电子可以吸收光子能量并逸出金属表面的现象。光电子的最大初动能只与入射光的频率有关,与光的强度无关。爱因斯坦的光电效应方程描述了这个关系:Ek = hν - W0,其中Ek是光电子的最大初动能,h是普朗克常数,ν是光的频率,W0是金属的逸出功。
2. **α粒子散射实验**:卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,即原子中心有一个质量大、体积小的原子核,而电子则在核外空间绕核运动。该实验不能直接证实原子核内部存在质子,但为质子的存在提供了间接证据。
3. **核能与质量亏损**:重核的裂变和轻核的聚变过程中,由于反应后的核比反应前的核更稳定,所以会释放能量,这能量来自质量亏损。根据质能方程E=mc²,质量亏损会转化为能量。
4. **能级跃迁与光子辐射**:氢原子的核外电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出对应能量差的光子,同时电子的电势能减小,动能增大。光子的频率与两个能级之间的能量差成正比。
5. **天然放射现象**:天然放射性元素会发生α、β、γ三种类型的放射性衰变。α衰变放出α粒子,β衰变则放出电子或正电子,γ衰变伴随能量释放,不改变原子核的电荷数和质量数。半衰期是放射性元素固有的属性,与外部条件无关。
6. **轨道量子化**:玻尔理论提出电子在原子核周围轨道的运动是量子化的,轨道半径只能取特定的数值,这称为轨道量子化。电子在不同能级间的跃迁会产生不同频率的光,等效电流的计算与电子的轨道周期和动量有关。
7. **粒子在磁场中的运动**:带电粒子在匀强磁场中作圆周运动,圆心在垂直磁场的直线上,圆的半径与粒子速度、磁感应强度、粒子电量和质量有关。根据粒子的电荷性质和轨迹形状可以判断粒子种类和运动情况。
8. **核反应方程**:核反应遵循电荷数和质量数守恒原则。例如,碳14衰变成氮14并放出电子,核反应方程为C → e⁺ + N。
以上知识点涵盖了原子物理学的基础概念,包括原子结构、核能、量子化、放射性衰变、粒子在磁场中的行为以及核反应方程的书写。这些都是高中物理中的重要考点,对于理解和掌握原子世界的本质至关重要。