一、想法

在高中物理教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)對(duì)知識(shí)點(diǎn)記不清楚，導(dǎo)致解題失分。其實(shí)題并不難，只要記得就可以得分，有些同學(xué)偏偏因?yàn)橛洸磺宄Х郑@部分同學(xué)還有很多是解物理難題比較厲害的同學(xué)，在一些靠記憶就可以得分的題上丟了分，關(guān)于高中原子物理部分的知識(shí)點(diǎn)，要記住它們，我們先了解一些物理學(xué)史，口訣就容易記住。

二、物理學(xué)史

大約公元前450年，德謨克利特（Democritus）指出，物質(zhì)是由一些不可再分的質(zhì)點(diǎn)所組成的，當(dāng)時(shí)他給這些質(zhì)點(diǎn)命名為“原子”，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，人們都認(rèn)為原子是不可再分的。后來(lái)1897年J.J湯姆生（Joseph john ?Thomson）從陰極射線證實(shí)了電子的存在，迅速地促進(jìn)了原子物理學(xué)的發(fā)展，打破了原子不可再分的說(shuō)法。這里要介紹一下他的生平，因?yàn)樗谠游锢韺W(xué)中做出巨大貢獻(xiàn)的人，他們的關(guān)系非常特殊，有何特殊，請(qǐng)看：湯姆生是英國(guó)著名的物理學(xué)家，是世界著名的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的主任（就是現(xiàn)在的物理學(xué)院院長(zhǎng)），他和他的學(xué)生盧瑟福相互配合，把卡文迪許實(shí)驗(yàn)室辦成世界核物理研究中心。他們?cè)炀土舜笈呒?jí)研究人才，其中諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者就有：威爾遜、阿斯頓、布拉格、盧瑟福、查德威克等人。湯姆生曾任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，他出生于1856年，于1940年在劍橋逝世。1906年湯姆生因測(cè)出電子的比荷（電荷量與質(zhì)量的比值），榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。后來(lái)美國(guó)物理學(xué)家密立根用油滴法測(cè)出電子的電荷，密立根由于測(cè)出電子的電荷榮獲1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。而電子帶負(fù)電，原子是電中性的，說(shuō)明原子內(nèi)部還有帶正電的東西。科學(xué)家們就開始研究這些帶正電和帶負(fù)電的物質(zhì)怎樣組成原子。湯姆生最先提出西瓜模型，認(rèn)為帶正電的物質(zhì)均勻分布在球內(nèi)，帶負(fù)電的物質(zhì)像西瓜籽一樣鑲嵌在其中。后來(lái)湯姆生的學(xué)生盧瑟福為了證實(shí)原子結(jié)構(gòu)，盧瑟福和他的學(xué)生一起做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中有少量的α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)甚至極少量的α粒子被反彈。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用湯姆生的原子西瓜模型無(wú)法解釋，因?yàn)棣亮Ｗ拥馁|(zhì)量是電子質(zhì)量的7360倍左右，如果正電荷均勻分布，α粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不同的路徑只會(huì)遇到不同的電子，這么小的質(zhì)量不會(huì)對(duì)α粒子的路徑造成大角度的偏轉(zhuǎn)。所以α粒子散射實(shí)驗(yàn)推翻了湯姆生的西瓜模型，盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立了原子的核式結(jié)構(gòu):原子的中心有一個(gè)很小的核，原子內(nèi)全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中于原子核上，核外電子圍繞原子核不停的旋轉(zhuǎn)，電子的總電量等于核內(nèi)的正電量，整個(gè)原子呈現(xiàn)電中性。

盧瑟福獲1908年諾貝爾獎(jiǎng)，但是盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)不能解釋一些現(xiàn)象：金典物理學(xué)認(rèn)為，電子的運(yùn)動(dòng)是加速的，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和它運(yùn)動(dòng)頻率相同的電磁波，連續(xù)地輻射電磁能量，這樣電子的軌道將隨著能量的減少而減小，最終落到原子核上，將導(dǎo)致原子不穩(wěn)定。并且原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的光譜，但是原子光譜卻是幾條清晰的線狀譜，這樣盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)不能解釋以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果。后來(lái)盧瑟福的學(xué)生玻爾（Bohr）分析提出原子的核式結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，用普朗克的量子概念加以改進(jìn)，建立了原子結(jié)構(gòu)玻爾模型，成功地解釋了氫原子光譜和原子的穩(wěn)定性。貝克勒爾（Becquerel）發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象，使人們知道，原子核也有結(jié)構(gòu)，也可再分。貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象和居里夫婦一起獲1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。盧瑟福用α粒子轟擊氮，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，他的學(xué)生查德威克用α粒子轟擊鈹，發(fā)現(xiàn)了中子。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)中子，查德威克1935年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。這些是高中物理中淺顯的原子物理部分內(nèi)容，但很多學(xué)生沒有理清思路，記不清相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。下面的口訣可以加強(qiáng)同學(xué)們的記憶。

三、口訣

1

原子結(jié)構(gòu)部分

發(fā)現(xiàn)電子湯姆生，測(cè)定比荷湯姆生。

測(cè)定電荷密立根，核式結(jié)構(gòu)盧瑟福。

玻爾理論進(jìn)一步，能釋氫原子光譜。

貝克勒爾發(fā)射性，原子核也可再分。

α粒子轟擊氮，質(zhì)子就被盧發(fā)現(xiàn)（盧、；盧瑟福）

α粒子轟擊鈹，中子就被查發(fā)現(xiàn)（查：查德威克）

2

光電效應(yīng)??

光的波粒二象性部分

光電效應(yīng)瞬間發(fā)，頻率不夠就無(wú)法。

光電康普兩效應(yīng)，證明光的粒子性。

偏振干涉和衍射，證明光的波動(dòng)性。

德布羅意不示弱，實(shí)物粒子也是波。

所用電子顯微鏡，用了電子波動(dòng)性。

3

衰變口訣（靜止核在磁場(chǎng)中衰變）

衰變放在磁場(chǎng)中，軌跡相切在其中。

α衰變外切圓，粒子半徑是大圓。

轉(zhuǎn)動(dòng)方向有特點(diǎn)，同順同逆場(chǎng)中轉(zhuǎn)。

β衰變內(nèi)切圓，粒子半徑是大圓。

轉(zhuǎn)動(dòng)方向有特點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相反

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