题目
【单】 带电粒子穿过物质时损失动能的主要方式是A. 带电粒子与原子核发生非弹性碰撞,一部分动能转变成韧致辐射B. 带电粒子与原子核发生多次弹性碰撞C. 带电粒子与核外电子发生非弹性碰撞导致原子的电离或激发D. 带电粒子与核外电子发生多次弹性碰撞,最后耗尽初始动能E. 带电粒子的能量使靶物质变热,使其气化和蒸发
【单】 带电粒子穿过物质时损失动能的主要方式是
A. 带电粒子与原子核发生非弹性碰撞,一部分动能转变成韧致辐射
B. 带电粒子与原子核发生多次弹性碰撞
C. 带电粒子与核外电子发生非弹性碰撞导致原子的电离或激发
D. 带电粒子与核外电子发生多次弹性碰撞,最后耗尽初始动能
E. 带电粒子的能量使靶物质变热,使其气化和蒸发
题目解答
答案
C. 带电粒子与核外电子发生非弹性碰撞导致原子的电离或激发
解析
本题考查带电粒子在物质中动能损失的主要机制。关键在于理解电离损失和辐射损失的区别,以及它们的物理过程。
- 电离损失是带电粒子通过库仑力与物质原子的核外电子发生非弹性碰撞,导致原子电离或激发,这是主要的能量损失方式。
- 辐射损失(如韧致辐射)虽然存在,但因原子核体积小、碰撞概率低,通常不是主要途径。
核心思路:明确“主要方式”对应电离过程,而非弹性碰撞或热能转化。
带电粒子穿过物质时,能量损失的两种主要方式为电离损失和辐射损失:
-
电离损失:
- 粒子通过库仑力与原子的核外电子发生非弹性碰撞,使电子脱离原子束缚(电离)或原子跃迁到激发态(激发)。
- 这是能量损失的主导机制,因为核外电子数量多、作用范围大,碰撞概率高。
-
辐射损失(如韧致辐射):
- 粒子在原子核库仑场中突然减速,释放X射线。
- 由于原子核体积小,碰撞概率低,能量损失占比小。
选项分析:
- C选项正确描述了电离损失的物理过程,符合“主要方式”的要求。
- 其他选项或描述弹性碰撞(无能量损失)、热能转化(二次过程)或辐射损失(非主要),均不符合题意。