高三物理核力與結(jié)合能(20xx年12月整理)(參考版)
2024-08-27 02:24本頁面
【正文】 c2 的單位問題 常用單位 : ?m用 “ u(原子質(zhì)量單位 )” 1u= 1027kg ΔE 用 “ uc2” 1uc2=931MeV (表示 1u 的質(zhì)量變化相當(dāng)于 931Me V的能量改變 ) P82問題與練習(xí) 3. 當(dāng)然， ，但這只是組成 1個(gè)氘核所放出的能量．如果組成的是 1023個(gè)氘核時(shí)，放出的能量就十分可觀了．與之相對(duì)照的是，使 1摩的碳完全燃燒放出的能量為 103J．折合為每個(gè)碳原子在完全燃燒時(shí)放出的能量只不過 4eV．若跟上述核反應(yīng)中每個(gè)原子可能放出的能量相比，兩者相差數(shù)十萬倍． 第五 .核反應(yīng)中釋放或吸收的能量比化學(xué)反應(yīng)中釋放或吸收的能量大好幾個(gè)數(shù)量級(jí) . 課堂練習(xí) : (1)試證明， 1原子質(zhì)量單位 u相當(dāng)于 MeV的能量． 1u= 27kg，光速 c= 108m/s，1eV= 1019J． (2)碳原子的質(zhì)量是 000 u，可以看做是由 6個(gè)氫原子 (質(zhì)量是 825u)和 6個(gè)中子組成的．求核子結(jié)合成碳原子核時(shí)釋放的能量． (在計(jì)算中可以用碳原子的質(zhì)量代替碳原子核的質(zhì)量，用氫原子的質(zhì)量代替質(zhì)子的質(zhì)量，因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量可以在相減過程中消去． ) 。c2 有關(guān)問題的理解和注意事項(xiàng) 第一 .核反應(yīng)過程中 : 核子結(jié)合成原子核時(shí) ,新核質(zhì)量小于核子的質(zhì)量 (質(zhì)量虧損 ),同時(shí)以 ?光子形式釋放核能 。 例題： 愛因斯坦質(zhì)能方程 E=mc2 式中 c是真空中的光速， m是物體的質(zhì)量， E是物體的能量。 三、結(jié)合能 四、質(zhì)量虧損 例題： 中子的質(zhì)量 = 10－ 27Kg 質(zhì)子的質(zhì)量 = 10－ 27Kg 中子和質(zhì)子的質(zhì)量和 = 10－ 27Kg 氘核的質(zhì)量 = 10－ 27Kg 質(zhì)量差 = 10－ 27Kg 四、質(zhì)量虧損 質(zhì)量虧損 ：原子分解為核子時(shí)，質(zhì)量增加；核子結(jié)合成原子核時(shí)，質(zhì)量減少。也叫 平均結(jié)合能 。 某一數(shù)值時(shí) 某一數(shù)值時(shí) 相同 三、結(jié)合能 由于核子間存在著強(qiáng)大的核力，所以核子結(jié)合 成原子核或原子核 分解 為核子時(shí)，都伴隨著巨大的能量變化． 可見，當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)要放出一定能量；原子核分解成核子時(shí)，要吸收同樣的能量．這個(gè)能量叫做 原子核的結(jié)合能 ． 三、結(jié)合能 結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量。 在宇宙演化的進(jìn)程中，各種粒子有機(jī)會(huì)進(jìn)行各種組合，但那些不穩(wěn)定的組合很快就瓦解了，只有 200多種穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地留了下來。 由于這個(gè)原因，穩(wěn)定的重原子核里，中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。所以，原子核大到一定程度時(shí)，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了。 為什么會(huì)這樣呢？ 核越來越大，有些核子間的距離越來越遠(yuǎn)。 除核力外原子核內(nèi)還存在 弱相互作用（弱力） 弱力是引起中子－質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因 弱相互作用也是 短程力 ，力程比強(qiáng)力更短，為 10－ 18m，作用強(qiáng)度則比電磁力小。 要真正了解核子間的相互作用還要考慮核子的組成物 —— 夸克 的相互作用 。
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