高三物理 原子核式结构演示系统ppt.ppt

原子核式结构演示系统 制作人 袁世华 自动演示 汤姆生原子模型 模拟氢原子装置 模拟锂原子装置 粒子散射实验装置 卢瑟福原子核式模型 盖革 马登斯仪器装置 三维直观散射模拟图 假设一演示 假设二演示 结论总结 电子的发现 电子的发现实验 根据飞行的带电微粒会受到电场 磁场作用力的已知规律 汤姆孙在放电管内先后加上一定强度的电场和磁场 并通过荧光屏上的亮点位置的移动来测定粒子的偏转情况 就这样 汤姆孙实验不但肯定地证实了阴极射线是一种带负电地粒子 电子 而且还揭示出原子里面含有带负电地部分 至此 原子不可分割 的观念彻底瓦解 a c 汤姆逊 枣糕 模型 负电荷 正电荷 原子是一个球体 r 10 8cm 正电荷均匀地分布在整个球内 而电子象枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里 截面图 模拟氢原子 用一盆盛放着液体的容器代表原子 液面上漂浮着的软木塞代表电子 每一个软木塞上又置一小磁针 用磁针间的作用力代表静电力 在容器的上方设置一块大磁铁以使软木塞向中心会聚 效果相当于模型中的正电荷对电子的吸引力 在软木塞纷纷漂向容器中心同时 小磁针之间的排斥力却阻碍它们完全靠拢 模拟锂原子 卢瑟福 ernestrutherford 1871 1937 出生于新西南 1894年毕业于喀捷贝尔大学 并获得了由1851年伦敦博览会提供的奖学金 使他有机会去英国继续学习 卢瑟福在英国剑桥大学卡文迪许实验室学习了三年 当时领导实验室的是卓越的物理学家汤姆生 由于他对原素衰变的研究 获得了1908年诺贝尔化学奖 卢瑟福是天才的实验物理学家 在研究放射现象的同时 对原子的结构进行了实验研究 1911年他发表了题为 物质的 和 粒子的散射和原子结 1918年 卢瑟福接替退休的汤姆生的职位 担任著名的卡文迪许实验室主任 他在那里一直工作到逝世 1919年他用 粒子轰击氮原子 结果氮原子转变成一个氧原子加一氢原子 第一次实现了原子核的人工转变 开辟了核能研究的新时代 1920年 他还预见到中子以及氯 氦同位素的存在 卢瑟福生平简介 构 的论文 提出了有核模型 粒子散射实验大致安排 铅盒 放射体 闸门 金箔片 粒子 显微镜 真空罩 用来载放放射体 防止辐射泄露 含有自然放射元素的矿物质 如钋 钍 镭等 铅盒 放射体 闸门 把沿其他方向飞行的 粒子滤掉 形成单方向的 粒子束 金箔 靶原子体 根据 粒子的飞行路径 便可以推算出它的构造 真空罩 为减小空气分子对粒子的阻碍 将整个装置安排在真空中 显微镜 在不同的角度观察散射的 粒子数目 各部件功能简介 硫化锌荧光屏 放大镜 显微镜 闪烁计数器 闪烁计数器 闪烁器 是在1903年制成的 它含有一块硫化锌制成的屏和一个放大镜 当极微量的放射源发出的每一个粒子击中荧光屏时 都会发出一次微弱的闪光 通过放大镜可以看到 显微镜构造图 实验结果 绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向 少数 粒子发生了较大的偏转 偏转角几乎达1800 实验装置 00 450 900 1800 1350 点击相应的角度数可以观察到散射的 粒子的数目 三维图 卢瑟福原子 核式 模型 在原子的中心有一个很小的核 叫做原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 带负电的电子在核外空间里绕着核旋转 原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数 所以整个原子是中性 450 900 1350 2700 3150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 114 900 1350 3150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 00 1800 61 450 900 1350 2700 3150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 2250 粒子轰击金箔的三维模拟图 假设一演示 按照汤姆逊模型对于单个原子 核内微粒对 粒子的作用力几率均等 则几乎所有的粒子最终不会发生大角的偏转 能量损失很小 假设二演示 按照卢瑟福核式模型 粒子穿过原子时 如果离原子核较远 受到的库仑力就很小 只有当 粒子与核十分接近时 才会受到很大