光學(xué)及近代物理-閱讀頁
2024-08-23 13:47本頁面
【正文】 結(jié)構(gòu)不同，能級(jí)不同，可能輻射的光子就有不同的波長(zhǎng)。根據(jù)光譜鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成，這種方法叫做光譜分析。只要某種元素在物質(zhì)中的含量達(dá)到1010g，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線。種 類本 質(zhì)質(zhì)量（u）電荷（e）速度（c）電離性貫穿性α射線氦核4+2最強(qiáng)最弱，紙能擋住β射線電子1/18401較強(qiáng)較強(qiáng)，穿幾mm鋁板γ射線光子001最弱最強(qiáng)，穿幾cm鉛版β γ αα γ β⑴ ⑵ ?、荗三種射線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較： Aabc如⑴、⑵圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中都是β比α的偏轉(zhuǎn)大，γ不偏轉(zhuǎn)；區(qū)別是：在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是圓弧，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是拋物線。例2. 如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說法中正確的有 、b、c三點(diǎn)的依次是α射線、γ射線和β射線 ，則屏上的亮斑可能只剩下b放射源探測(cè)接收器MN解：由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α粒子受的洛倫茲力向上，β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧。）本題選AC。假如放射源能放射出α、β、γ三種射線，而根據(jù)設(shè)計(jì)，該生產(chǎn)線壓制的是3mm厚的鋁板，那么是三種射線中的____射線對(duì)控制厚度起主要作用。解：α射線不能穿過3mm厚的鋁板，γ射線又很容易穿過3mm厚的鋁板，基本不受鋁板厚度的影響。即是β射線對(duì)控制厚度起主要作用。三、核反應(yīng)⑴衰變： α衰變：（核內(nèi)） β衰變：（核內(nèi)） +β衰變：（核內(nèi)） γ衰變：原子核處于較高能級(jí)，輻射光子后躍遷到低能級(jí)。⑷輕核的聚變：（需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應(yīng)）所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。）放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫半衰期。以上各式左邊的量都表示時(shí)間t后的剩余量。⑴利用其射線：α射線電離性強(qiáng)，用于使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。半衰期短，廢料容易處理。例4. 近年來科學(xué)家在超重元素的探測(cè)方面取得了重大進(jìn)展。例5. 完成下列核反應(yīng)方程，并指出其中哪個(gè)是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，哪個(gè)是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程。鈾發(fā)生一系列衰變，最終生成物為鉛。因?yàn)樗プ儺a(chǎn)物大部分仍然留在該礦石中，所以礦石質(zhì)量沒有太大的改變。例7. 關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的下列說法中正確的有 ，因此達(dá)到消除有害靜電的目的，也能進(jìn)行人體的透視，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種，以免對(duì)人體正常組織造成太大的危害解：利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離性，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電泄出。作物種子發(fā)生的DNA突變不一定都是有益的，還要經(jīng)過篩選才能培育出優(yōu)秀品種。本題選D。一個(gè)K介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的π介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點(diǎn)相切，它們的半徑RK與Rπ之比為2∶1。由此可知π介子的動(dòng)量大小與π0介子的動(dòng)量大小之比為 ∶1 ∶2 ∶3 ∶6解：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式r=mv/qB，K介子和π介子電荷量又相同，說明它們的動(dòng)量大小之比是2∶1，方向相反。選C。核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。質(zhì)能方程的另一個(gè)表達(dá)形式是：ΔE=Δmc2。在非國際單位里，可以用1u=。凡是釋放核能的核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損。核子平均質(zhì)量小的，每個(gè)核子平均放的能多。凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的。一個(gè)鋰核受到一個(gè)質(zhì)子轟擊變?yōu)?個(gè)α粒子，⑴寫出核反應(yīng)方程，并計(jì)算該反應(yīng)釋放的核能是多少？⑵1mg鋰原子發(fā)生這樣的反應(yīng)共釋放多少核能？解：⑴H+Li →2He 反應(yīng)前一個(gè)氫原子和一個(gè)鋰原子共有8個(gè)核外電子，反應(yīng)后兩個(gè)氦原子也是共有8個(gè)核外電子，因此只要將一個(gè)氫原子和一個(gè)鋰原子的總質(zhì)量減去兩個(gè)氦原子的質(zhì)量，得到的恰好是反應(yīng)前后核的質(zhì)量虧損，電子質(zhì)量自然消掉。1027，1012J，108J核能。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和α粒子的動(dòng)能，真空中的光速為c，則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為 A. B. 0 C. D.解：由于動(dòng)量守恒，反沖核和α粒子的動(dòng)量大小相等，由，它們的動(dòng)能之比為4∶218，因此衰變釋放的總能量是，由質(zhì)能方程得質(zhì)量虧損是。測(cè)得α粒子的速度為2104 m/s，方向與反應(yīng)前中子運(yùn)動(dòng)的方向相同，且與磁感線方向垂直。⑵畫出核反應(yīng)生成的兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及旋轉(zhuǎn)方向的示意圖（磁感線方向垂直于紙面向外）。⑷求α粒子與新核旋轉(zhuǎn)周期之比。⑶由動(dòng)量守恒可以求出反沖核的速度大小是103m/s方向和α粒子的速度方向相反，由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式可求得它們的半徑之比是120∶7⑷由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可求得它們的周期之比是6∶7目前的所有正式運(yùn)行的核電站都是應(yīng)用裂變發(fā)電的。用濃縮鈾（能吸收慢中子的鈾235占3%~4%）。用石墨或重水（使裂變中產(chǎn)生的中子減速，以便被鈾235吸收）。用鎘做成（鎘吸收中子的能力很強(qiáng)）。用水或液態(tài)鈉（把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去用于發(fā)電，同時(shí)使反應(yīng)堆冷卻，保證安全）。用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的
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