論述原子物理中守恒定律的應(yīng)用

李元亨●

湖南省長沙市天心區(qū)第一中學(410000)

論述原子物理中守恒定律的應(yīng)用

李元亨●

湖南省長沙市天心區(qū)第一中學(410000)

自然界四大守恒定律指的是：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、動量守恒和能量守恒，這四個守恒定律不僅僅是自然界普遍適用的規(guī)律，還是解決原子物理問題的重要依據(jù)和關(guān)鍵點，在原子物理問題中起到非常重要的作用.由于運用守恒定律解答物理題目時通常不必要考慮物體之間相互作用的過程和細節(jié)，于是高考題中非常青睞于考察守恒定律在原子物理中的運用.如果同學們沒能掌握守恒定律在原子物理中的運用，將會在原子物理的題中失分慘重，因此本文將舉例說明原子物理中守恒定律的應(yīng)用.

原子物理；能量守恒；應(yīng)用

一、質(zhì)量數(shù)守恒定律和電荷數(shù)守恒定律的應(yīng)用

質(zhì)量守恒定律和電荷數(shù)守恒定律的應(yīng)用主要是在核反應(yīng)過程中，要判斷核反應(yīng)方程書寫是否正確，就需要利用這兩個規(guī)律.下面來看個例題.

答案:BD.

小結(jié) 同學們在書寫核反應(yīng)方程式的時候，需要注意以下內(nèi)容：(1)一般而言，核反應(yīng)過程是不可逆的，因此核反應(yīng)方程式中的箭頭只能是單向箭頭而不是等號，以表示反應(yīng)的方向；(2)核反應(yīng)生成物不能憑空依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒定律和電荷數(shù)守恒定律進行杜撰，應(yīng)當以實驗為基礎(chǔ)進行填寫.

二、動量守恒定律的應(yīng)用

動量守恒是普適規(guī)律，不管是宏觀領(lǐng)域還是微觀領(lǐng)域，不管相互作用力的性質(zhì)是什么，也無論是力學還是電磁學都適用.動量守恒定律在原子物理中的運用主要是原子或原子核之間的相互作用.

問：當粒子A的速度滿足什么條件的時候，粒子B的速度方向和He核的運動方向是相反的.

解析 假設(shè)B的速度同He的速度方向是相反的，那么m1v0-m3v3<0,由此解出A的速度條件.

三、能量守恒定律和動量守恒定律的綜合應(yīng)用

原子物理中經(jīng)常考察能量守恒定律和動量守恒定律的綜合運用，下面先來看個簡單的例子感受一下，然后看一道綜合應(yīng)用題.

例3 (2014全國大綱卷)一個中子同一個質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生了彈性正碰.如果在相碰前原子核是靜止的，那么碰撞前和碰撞后中子的速率之比是( ).

答案:A.

綜上所述，質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、動量守恒和能量守恒這四個守恒定律在解決原子物理問題時發(fā)揮著重要的作用，只要掌握了守恒定律的應(yīng)用，選做3-5內(nèi)容的考生就能夠輕松應(yīng)對.

[1] 易繼東.例析守恒定律在原子物理中的應(yīng)用[J].物理之友，2015(3):29-30

[2]張永武.守恒定律在原子物理中的應(yīng)用[J].中學生理科應(yīng)試:高中，2010(5):50-52

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