如何理解结合能

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所属分类:高二物理

高二物理教学中发现,不少同学对结合能的概念理解模糊乃至片面,更不用说如何计算结合能的大小了。关于结合能,无忧物理网给大家总结几点理解,希望给予大家解答迷惑。

核力的概念

首先,我们要理解高中物理关于核力的概念。

原子核内有质子和中子,简称核子。原子核内存在三种力,分别是万有引力、库仑斥力和核力。但是这三种力大小不一样,相比之下,库仑力大约是万有引力的1036倍,而核力又是库仑力的100倍左右。也就说,原子核内核子之所以能够紧密""在一起而不分散开,依赖的是核力去抗衡库仑斥力。

因此,如果我们要将原子核里的核子拆散,必须依赖外力,通过外力克服核力使核内的质子和中子分解。依赖外力的力量,实际上就是给原子核提供能量。针对不同的原子核,需要的能量不一样的。

如果是氘核分解成质子和中子,外界起码需要提供2.22Mev能量,如果小于2.22Mev能量,氘核无法分解。反过来,如果分解出来的核子又想结合成原子核,那么核子必须要释放相应能量即2.22Mev

那么,这里的2.22Mev能量就称为原子核的结合能。有趣的是,原子核分解成核子需要吸收的能量,和核子结合成原子核释放的能量刚好是相等的。

结合能概念

所谓结合能,就是原子核分解成核子,需要吸收能量,而核子要结合成原子核需要释放能量,这部分能量刚好相等,我们把这这个能量称为结合能。

理解结合能注意事项

由于结合能是原子核分解成核子吸收的能量,同时也是核子结合成原子核释放的能量,从功能角度上理解,必须有相应的力做功。

1、结合能,数值上等于把原子核分离成核子时,克服核力所做的功;也等于核子结合成原子核时,核力所做的功。
2
、结合能是过程量,不是状态量。也就是结合能不是由于核子结合成原子核而具有的能量,而是核子结合成原子核释放的能量,或把核子拆分时需要吸收的能量。
3
、结合成原子核的核子数越多,它的结合能就越高。

平均结合能

1、所谓平均结合能,也称为比结合能,就是结合能与核子数之比。

2、平均结合能,在数值上等于核子结合成原子核时,平均每个核子所释放的结合能,它也等于把原子核拆分成每个核子时,外界必须提供每个核子的平均能量。
3
、平均结合能的意义,反应原子核的稳定性。平均结合能越大,核子结合越牢固,原子核越稳定。

如何理解结合能

显然,较轻核和轻重核的平均结合能较小,稳定性比较差,而中等质量的原子核的平均结合能大尤其是铁,它的稳定性最好。

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