发布时间 : 星期六 文章放疗物理学习题集解答更新完毕开始阅读f05d1300f8c75fbfc67db235
物质结构
基本概念：原子，原子核，原子质量及能量单位，轨道电子，原子能级，核力，原子核能级，粒子辐射，电磁辐射，波动模型，量子模型 问答题：
1. 请选择原子核半径的正确数量级？
a.10-8m b. 10-9m c. 10-10m d. 10-11m e. 10-12m f. 10-13m g. 10-14m h. 10-15m
2. 原子的半径大约为10-10m
2. 电子电荷的符号是什么？其电量是多少库仑？ 答：电子电荷的符号是e，电量是1.602×10-19C
3. 质子电荷的符号是什么？其电量是多少库仑？ 答：质子的符号是p，电量是1.602×10-19C
4. 在描述原子时下列符号：A、Z和X各代表什么？ 答：ZAX，A代表质量数，Z代表原子序数，X代表元素
5. 质量数、原子序数、原子量的定义是什么？
答：质量数定义为核子即原子核的中子和质子的数目，原子序数即是原子核内的质子的数目（或核外的电子数目），原子量：用amu表示的原子的质量就叫做原子量。1amu定义为碳同位素126C原子核质量的
1amu=1.66×10
-27
1，因此126C原子核质量定为12amu，12kg
6. 核素、同位素、同量异位素、同中子异荷素、同质异能素的定义是什么？
答：
核素：任何特定中子数与质子数，及特定的能态（一般为基态）的原子核 同位素：质子数相同、中子数不同的核素
同量异位素：两个元素的同位素具有相同质量称其为同量异位素 同中子异荷素：中子数相同、质子数不同的原子
同质异能素：中子数和质子数都相同，但能态不同的同种核素
7. 在放射衰变中，中子数与质子数之比对同位素的稳定性有什么影响？ 答：对于轻核，中子数和质子数相等的核素较稳定。对于重核，由于核内质子数增多，相互间的库仑斥力增大，要保证原子核稳定，就需要有更多的中子来增加相互间的核吸引力。当Z（质子数）增大到20以上时，稳定原子核中中子与质子的比率将大于1，且随Z的增大而增大。 8. 一个原子质量单位是什么？
答：原子质量单位用amu表示，1amu定义为碳同位素126C原子核质量的
原子核质量定为12amu，1amu=1.66×10
-27
1，因此126C12kg
9. 阿伏伽德罗常数的定义是什么？
答：阿伏伽德罗常数定义是0.012千克碳12中包含的碳12的原子的数量。阿伏伽德罗常数用于代表一摩尔物质所含的基本单元（如分子或原子）之数量，而它的数值为： NA = 6.022×1023 mol-1
10. 根据原子量推导出任意同位素的原子数/克、克/原子、电子数/克。 答：
原子数/克= NA/AW 克/原子= AW /NA
电子数/克= NA×Z/ AW
11. 质能转换公式是什么？ 答：E=mc2
12. 一个原子质量单位相当于多少焦耳的能量，多少Mev? 答：1amu=1.66×10-27kg
1ev=1.602×10-19C×1V=1.602×10-19J
E=mc2 = (1.66×10-27)kg×(3×108) J=14.94×10-9 J 1amu=14.94×10-9 J/（1.602×10-19J）=931Mev
2
13. 根据原子质量数，请计算12C和2H的束缚能。
表2-14-1 用于以下计算题的原子质量单位表（amu）
原子 电子 质子 中子 12334amu 0.000548 1.008665 1.007825 2.014102 3.01605 3.016036 4.002603 12.000000 14.003242 14.003074 31.973910 31.972074 39.964000 39.962384 39.962589 原子 60609090amu 59.933813 59.930787 89.907163 89.907747 124.904578 124.904578 130.906127 130.905085 136.905500 136.906770 191.962700 191.960970 197.968231 197.966756 205.974468 222.017610 C0 Ni Y H H H He He C C N Sr I Te I Xe Ba Cs Ir Os Au Hg Pb Rn 1251251311311371371921921981982062221214143232404040P S K Ar Ca 4042 K 41.962406 41.958625 226234238Ra Th U 226.025438 234.043636 238.0500819 Ca
14. 原子中任意壳层上轨道电子数目的最大值是什么？
答：某一轨道上电子的最大数目由公式2n2确定，n是轨道数。
15. 试用K、L、M、N壳层概念描述原子能级？
答：根据泡利不相容原理，在原子中不能有两个电子处在同一状态，也就是说，不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。在原子中具有n量子数的电子构成一个壳层，n=1,2,3,4,5,6,7的各层分别被称为K,L,M,N,O,P,Q层，每个壳层最多可以容纳2n2个电子。在一个壳层内，具有相同l量子数的电子构成一个次壳层，l=0,1,2,3,4,5,6的各次壳层分别用符号s，p，d，f，g，h，i表示，每个次壳层最多可以容纳2（2l+1）个电子。
16. 核力的作用范围是多少米？
答：核力是当核子之间的距离小于核直径（10-14m）时才会起作用的短程力。
17. 用核势垒、核力和量子力学解释冷聚变。
18. 光速、频率、与波长三者的关系公式是什么？举例说明。