“原子核物理”的版本间的差异

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'''原子核物理'''
 
'''原子核物理'''
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<span class="nuclear-course-kicker">第九章 · 原子核的基本性质和结构</span>
 
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<div class="nuclear-course-title">原子及原子核物理</div>
 
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从核子的组成与尺度出发,理解结合能、核力以及原子核的结构。当前课堂重点是最后一个质子或中子的结合能。
 
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<div class="np-hero">郭江《原子及原子核物理》(第二版) · 原子核物理部分</div>
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= 原子核物理课程 =
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<p class="np-lead">从“原子核怎样结合”走到“原子核怎样变化、怎样释放能量”。按顺序阅读八讲;每讲提供课件页码导航、核心概念、例题思路和自测题。</p>
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== 课程路线 ==
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! 阶段 !! 讲次和学习重点 !! 原始课件
 
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| [[#9.1 原子核的组成|9.1 组成]] || [[#9.2 原子核的电荷、质量和半径|9.2 电荷、质量和半径]] || [[#9.3 结合能|9.3 结合能]] || [[#9.4 原子核的角动量和磁矩|9.4 角动量和磁矩]] || [[#9.5 原子核的统计性和宇称|9.5 统计性和宇称]] || [[#9.6 核力|9.6 核力]] || [[#9.7 原子核结构模型|9.7 结构模型]]
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| 结构与稳定性 || [[原子核物理/基本性质与结构|原子核的基本性质与结构]]<br /><small>先认识核素、结合能、核力和结构模型。</small> || [[Media:原子核物理-c9.pptx|c9 · 228 页]]
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| 衰变 || [[原子核物理/放射性衰变规律|放射性衰变规律]]<br /><small>用概率描述单个原子核,用指数律描述大量原子核。</small> || [[Media:原子核物理-c10.pptx|c10 · 85 页]]
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| 衰变 || [[原子核物理/α衰变|α 衰变]]<br /><small>从衰变能、能谱和隧穿理解 α 粒子如何离开原子核。</small> || [[Media:原子核物理-c11.pptx|c11 · 45 页]]
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| 衰变 || [[原子核物理/β衰变|β 衰变]]<br /><small>比较三种 β 过程,认识连续能谱和中微子。</small> || [[Media:原子核物理-c12.pptx|c12 · 58 页]]
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| 衰变 || [[原子核物理/γ衰变|γ 衰变]]<br /><small>认识核能级跃迁、内转换与穆斯堡尔效应。</small> || [[Media:原子核物理-c13.pptx|c13 · 45 页]]
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| 反应与核能 || [[原子核物理/核反应|核反应]]<br /><small>从守恒律、Q 值和截面理解入射粒子引起的反应。</small> || [[Media:原子核物理-c15.pptx|c15 · 96 页]]
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| 反应与核能 || [[原子核物理/核裂变与核能|核裂变与原子能利用]]<br /><small>学习裂变、链式反应、反应堆及核能利用。</small> || [[Media:原子核物理-c16.pptx|c16 · 305 页]]
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| 反应与核能 || [[原子核物理/核聚变|核聚变]]<br /><small>学习轻核聚变、聚变条件和受控约束。</small> || [[Media:原子核物理-c17.pptx|c17 · 73 页]]
 
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== 9.3 结合能 ==
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== 学习方法 ==
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<div class="nuclear-course-lead">'''本次课:最后一个核子的结合能'''</div>
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# 先看该讲的“这讲要回答什么”,再对照课件页码读图与推导。
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# 用“关键关系”检查每个符号的物理意义和适用条件。
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# 合上资料回答“课堂自测”,用课件复核尚不确定的步骤。
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# 使用 [[原子核物理/AI辅助学习|AI 辅助学习指南]] 生成提示、练习或错误诊断;涉及质量数据和核反应能量时,以课程资料及可信数据源核对。
  
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让一个质子或中子离开原子核,需要多少能量?把结合过程倒过来看,就能理解质子分离能 ''S''<sub>p</sub> 和中子分离能 ''S''<sub>n</sub>。
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== 一张图看课程逻辑 ==
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! 起点 !! 变化过程 !! 应用
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| 核素、核力与结合能 || α、β、γ 衰变;入射粒子引起的核反应 || 裂变链式反应与受控聚变
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=== 两个结合示例 ===
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== 资料与说明 ==
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[[File:最后核子结合动画.webm|640px|center|最后质子和中子结合的两个例子]]
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* 课件含大量图片、动画和以图片保存的公式。网页提供学习导读与页码导航;完整图表、公式推导和史料请以原始 PPTX 为准。
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* 部分课件的章号、旧数据和历史进度表前后不一致。本站以物理主题为导航;具体年份、现状与统计数字不作为现时事实直接引用。
 
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动画依次演示 <sup>4</sup>H + p 与 <sup>4</sup>He + n。'''注意:'''<sup>5</sup>He 的中子分离能为负,它不能束缚最后一个中子,因此第二段表现中子短暂靠近后重新逸出。
 
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[[Media:最后核子结合动画.webm|下载动画(8.5 秒,无字幕)]]
 
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=== 分离能的定义 ===
 
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* '''取走质子:'''母核的质量数 ''A'' 减 1,质子数 ''Z'' 减 1。
 
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*: ''S''<sub>p</sub>(''A'',''Z'') = ''B''(''A'',''Z'') − ''B''(''A''−1,''Z''−1)
 
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* '''取走中子:'''母核的质量数 ''A'' 减 1,质子数 ''Z'' 不变。
 
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*: ''S''<sub>n</sub>(''A'',''Z'') = ''B''(''A'',''Z'') − ''B''(''A''−1,''Z'')
 
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当分离能为正时,取走该核子需要输入能量。分离能为负表示该核子相对于相应分离道未被束缚。比较具体反应的能量时,还应核对质量数、电荷数守恒,并计算反应 ''Q'' 值。
 
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== 第九章学习路线 ==
 
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=== 9.1 原子核的组成 ===
 
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认识质子、中子、质量数及核素记号,区分核素与元素。
 
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=== 9.2 原子核的电荷、质量和半径 ===
 
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理解核电荷与质量的测量、核半径的 ''A''<sup>1/3</sup> 规律以及核物质密度。
 
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=== 9.4 原子核的角动量和磁矩 ===
 
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认识核自旋的来源,以及磁矩与角动量的关系。
 
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=== 9.5 原子核的统计性和宇称 ===
 
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了解原子核的统计性质与宇称概念。
 
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=== 9.6 核力 ===
 
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讨论核力的作用范围、饱和性和电荷无关性。
 
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=== 9.7 原子核结构模型 ===
 
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从液滴模型、壳层模型走向核的集体运动。
 
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== 课程资料 ==
 
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* [[Media:原子核物理-第九章课件.pptx|下载第九章讲课课件(PPTX)]]
 
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* [[Media:最后核子结合动画.webm|下载结合能短动画(WebM)]]
 
  
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参考教材:郭江《原子及原子核物理》(第2版)。
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[[原子核物理/基本性质与结构|原子核的基本性质与结构]] ·
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[[原子核物理/放射性衰变规律|放射性衰变规律]] ·
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[[原子核物理/α衰变|α 衰变]] ·
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[[原子核物理/β衰变|β 衰变]] ·
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[[原子核物理/γ衰变|γ 衰变]] ·
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[[原子核物理/核反应|核反应]] ·
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[[原子核物理/核裂变与核能|核裂变与原子能利用]] ·
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[[原子核物理/核聚变|核聚变]] ·
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[[原子核物理/AI辅助学习|AI 辅助学习]]
 
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2026年9月30日 (三) 15:48的版本

原子核物理

郭江《原子及原子核物理》(第二版) · 原子核物理部分

原子核物理课程

从“原子核怎样结合”走到“原子核怎样变化、怎样释放能量”。按顺序阅读八讲;每讲提供课件页码导航、核心概念、例题思路和自测题。

课程路线

阶段 讲次和学习重点 原始课件
结构与稳定性 原子核的基本性质与结构
先认识核素、结合能、核力和结构模型。
c9 · 228 页
衰变 放射性衰变规律
用概率描述单个原子核,用指数律描述大量原子核。
c10 · 85 页
衰变 α 衰变
从衰变能、能谱和隧穿理解 α 粒子如何离开原子核。
c11 · 45 页
衰变 β 衰变
比较三种 β 过程,认识连续能谱和中微子。
c12 · 58 页
衰变 γ 衰变
认识核能级跃迁、内转换与穆斯堡尔效应。
c13 · 45 页
反应与核能 核反应
从守恒律、Q 值和截面理解入射粒子引起的反应。
c15 · 96 页
反应与核能 核裂变与原子能利用
学习裂变、链式反应、反应堆及核能利用。
c16 · 305 页
反应与核能 核聚变
学习轻核聚变、聚变条件和受控约束。
c17 · 73 页

学习方法

  1. 先看该讲的“这讲要回答什么”,再对照课件页码读图与推导。
  2. 用“关键关系”检查每个符号的物理意义和适用条件。
  3. 合上资料回答“课堂自测”,用课件复核尚不确定的步骤。
  4. 使用 AI 辅助学习指南 生成提示、练习或错误诊断;涉及质量数据和核反应能量时,以课程资料及可信数据源核对。

一张图看课程逻辑

起点 变化过程 应用
核素、核力与结合能 α、β、γ 衰变;入射粒子引起的核反应 裂变链式反应与受控聚变

资料与说明

  • 课件含大量图片、动画和以图片保存的公式。网页提供学习导读与页码导航;完整图表、公式推导和史料请以原始 PPTX 为准。
  • 部分课件的章号、旧数据和历史进度表前后不一致。本站以物理主题为导航;具体年份、现状与统计数字不作为现时事实直接引用。