高二物理激光；原子核的组成粤教版【本讲教育信息】一.教学内容：1.激光2.原子核的组成3.放射性元素的衰变4.探测射线的仪器和方法5.放射性的应用与防护二.知识归纳、总结：（一）激光1.自发发射对于普通的光源，如我们熟悉的白炽灯，灯丝原子吸收了电流做功产生热而被激发到能量较高的状态，由于原子倾向处于能量低的基态，因此处于能量较高状态的原子是不稳定的，会自发地跃迁到较低的能量态，同时放出光子，这就是自发发射（如图所示）。2.受激吸收常温下处于热平衡状态的原子系统，多数原子都处在基态，如果一个入射光的能量恰好等于原子基态与某个激发态的能量差，那么原子就很容易吸收这个光子而跃迁到这个激发态上，这种跃迁不是自发产生的，是在入射光子的刺激下产生的，所以称为受激吸收（如图所示）。3.受激发射如果一个入射光子的能量正好等于原子的某一对能级的能量差E2-E1，那么处于激发态E2的原子就可能受到这个光子的刺激而跃迁到能量较低的状态E1，同时发射一个与入射光子完全相同的光子，这就是受激发射（如图所示）用心爱心专心115号编辑4.粒子数反转通常状态下多数原子处于基态，但是如果用一定的手段去激发原子体系，使得在激发态E2上的原子数多于低能态E1上的原子数，这种状态就叫做粒子数反转，是一种非热平衡的状态。5.激光产生的机理对于大多数处于基态的原子，一个入射光子引起的受激发射要比它被吸收的概率大得多，可以形象地说入射光被“放大”了。但是，受激发射又使处于低能态的原子数增多，受激吸收的效应增强。为了避免这种情况，就需要用抽运装置不断地将回到低能状态的原子再激发到高能态，使上述受激发射的过程不断进行，形成光子的“雪崩”。这样输出的光就是大家都熟悉的激光。6.激光器的原理激光是由激光器产生的．激光器由三部分组成．（1）激活介质，它能通过受激发射而使入射光放大。（2）抽运装置，它是使激活介质产生粒子数反转的装置．抽运装置随激光器的类型而异．在固体激光器或染料激光器中采用光抽运，用脉冲光源去照射激活介质；在气体激光器中采用放电激励的手段．（3）光学共振腔，激活介质放在其中，它能增加放大作用并对发射频率进行选择，如图所示中，反射镜m与半透镜m′，组成光学共振腔．7.常见的两种激光器（1）红宝石激光器：以红宝石(A12O3)作为激活介质的激光器，能发出波长为694.3nm的激光．（2）氦氖激光器：以氦氖为激活介质的激光器最终能输出波长为632．8nm的红色激光．（二）原子核的组成1.天然放射现象1896年，法国物理学家贝克勒尔发现：铀和含铀的矿物发出一种看不见的射线，这种射线能穿透黑纸而使里面的底片感光，这种现象称为放射性现象，放射性——物质具有发射一些看不见的射线（通过射线与其他物质作用而表现出来）的性质叫放射性，具有放射性的元素叫做放射元素。用心爱心专心115号编辑2.对放射线的研究（1）研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质．把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了．若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，如图所示，由三种粒子组成。从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射线叫射线；带负电的射线偏转较大，这种射线叫射线；不偏转的射线叫射线．（2）各种射线的性质、特性<1>α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1／10，有较大的动能．特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途的空气电离．<2>β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的99％．特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板．但电离作用较弱．<3>射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长<10-10m。特征：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅．但电离作用最弱．3.质子和中子的发现（1）质子的发现<1>1919年，卢瑟福又用粒子轰击氮，结果从氮核中打出了一种粒子，并测定了它的电荷量与质量，知道...
