“光的本性原子和原子核”习题错解剖析浙江象山丹城中学姜会根（315700）光的本性，原子和原子核知识点属于宏观向微观过渡的部分，内容较抽象，研究问题的方法及考虑问题的思维方式有很大改变。有关习题错解主要表现为：一、不能很好理解宏观物理与微观物理的重大区别例1、一平行单色光，通过一平板上的单缝，在后面的屏上得到明显相间的衍射条纹，若将狭缝调得更窄，衍射条纹的中央明纹宽度怎样变化？[错解]：变窄[部析]：衍射是光的波动性的重要表现，在缝或障碍物尺寸相比差不多时，产生明显的衍射现象。中央明纹宽窄表示衍射现象显著程度，它取决光的波长λ的大小与缝（或障碍物）尺寸a的相对关系，λ/a越大，衍射愈明显，中央亮纹愈宽，反之则愈窄。原解忽视缝宽条件，仍用宏观尺寸，按直线传播规律来处理问题，导致错解。[正确解]：变宽例2、某单色光光子能量为E，该光子的静质量为多少？[错解]：由得[剖析]：按爱因斯坦光子假设，光子的能量与光的频率成正比，即E=hv，所以不能用经典动能公式来计算光子的质量，把光子理解为机械粒子，倒退到牛顿微粒说的立场。[正确解]：光子静质量为零。例3、氢原子基态能量为E1，n=3的激发态为E3，基态氢原子要吸收多大能量的光子，才可以跃迁到n=3的激发态？[错解]：光子能量E≥E3－E1[剖析]：原子的能级是量子化的，原子只有吸收能量等于两能级差的光子才能产生能级跃迁。光子能量稍大或稍小，都不可使原子从能量低的能量状态跃至能量高的能量状态，这在研究观物理中是不可想象的。[正确解]：光子能量E=E3－E1二、不能很好掌握有关公式的使用条件及物理意义例4、氢原子基态能量为-13.6ev,氢原子在n=2对应能级的轨道上电子绕核运行的动能是多少电子伏?[错解]:由,E1=-13.6ev,n=2,得。[剖析]：（n=1，2，3……）是玻尔理论的重要公式，En为氢原子在第n个玻尔定态轨道上的能量，包括了电子动能及电子在氢原子核电场中的电势能，原解把总能量当作动能，得出电子动能为负值的荒谬结果。[正确解]：由（rn为电子绕核运行的定态轨道半径）∴||=，当n=2时，=|－3.4|=3.4(ev)例5、静止的氡放出一个粒子变为钋，已知粒子的动能为，在衰变中的质量亏损是多少？[错解]反应中核质量数守恒，△m=222－218－4=0[剖析]质量数A是核质量的近似值，它等于原子核的核子数或质子与中子数的和，质量亏损是核反应前后体系静质量差，如果用质量数代替质量，由于任何核反应核子总数不变，就不可能存在质量亏损问题了。[正确解]：氡核静止，反应后，氦核与钋核动量大小相等，即，它们的动能之比：，由能量守恒定律得衰变能△E=，由质量关系式△E=△，得质量亏损△m=例6，某放射性元素的半衰期是2小时，现有40个该元素的原子核，经过4小时，还剩多少原子核没有衰变？[错解]：由半衰期定义，n剩=得n剩=40×[剖析]：衰变规律是大量原子核衰变表现出来的统计规律，n剩=在样品中原子数目少到统计规律不再起作用时，就无法使用，如，我们将无法确定在4小时内有多少这种核衰变。[正确解]：无法确定三、不能很好认识这部分知识的框架例7，下列哪些事件说明原子核具有复杂的结构？A、汤姆生发现电子B、粒子散射实验发现有少量粒子发生大角度偏折C、氢光谱为线状光谱D、贝克勒尔发现放射性元素[错解]：选A选B选C[剖析]：汤姆生发现电子，改变了人们原先的原子不可分割的错误看法；粒子散射实验则从实践的角度证实了原子核的存在；氢的线状光谱使人们认识到原子结构中存在量子性。这些还都是核外的发现，只有天然放射性现象的发现，才标志人类已深入研究至原子核，说明了核的复杂和可变。[正确解]：选D四、不能很好总结同类概念或相似事物间的差异例8、下列三个核反应方程各属何种类型的核反应？（1）（2）（3）[错解]：依次为（1）是衰变（2）是裂变（3）是人工转变[剖析]：反应（1）虽然有氦核和正电荷产生，但其本质是较轻的聚合为较重的的反应；反应（2）左侧虽是重核，但其本质不属重核分成中等核的反应，且是粒子；反应（3）中左侧中子起激活重核作用，使其分成中等的氙核和锶核，生成更多的中子。[正确解]：依次为（1）是聚变（2）是衰变（3）裂变五、不能很好理清重大...
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