沪科版选修35 原子核结构探秘 课件（19张）.ppt

原子核结构探秘 粒子散射实验 绝大多数 粒子仍然沿原方向前进少数 粒子发生较大的偏转 极少数 粒子偏角超过90 甚至达180 一 原子核式结构模型 一 原子核式结构模型 解释 粒子散射实验 原子内部是非常空的 绝大多数 粒子没有碰上带正电的质量大的物质 只有少数 粒子离带正电物质较近 命中率很小 原子内正电荷和原子的质量集中在很小的体积内 第1条说明什么 第2条说明什么 绝大多数 粒子仍然沿原方向前进少数 粒子发生较大的偏转 极少数 粒子偏角超过90 甚至达180 一 原子核式结构模型 一 原子核式结构模型 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的空间运动 原子的核式结构模型 原子直径数量级10 10m原子核直径数量级10 15m 一 原子核式结构模型 1 原子核是由质子和中子组成 质子和中子统称为核子 原子核的组成 卢瑟福发现质子 预言原子核是由质子和中子组成 查德威克发现中子 3 同位素 2 核力 核子间相互作用的强相互作用力 是短程力 10 15m 一 原子核式结构模型 卢瑟福的 粒子散射实验中 有少数 粒子发生大角度偏转 其原因是a 原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上b 正电荷在原子中是均匀分布的c 原子中存在带负电的电子d 原子只能处在一系列不连续的能量状态中 卢瑟福 粒子散射实验的结果a 证明了质子的存在b 证明了原子核是由质子和中子组成的c 证明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里d 说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 一 原子核式结构模型 下列说法中正确的是a 质子与中子的质量不等 但质量数相等b 两个质子间 不管距离如何 核力总是大于库仑力c 同一种元素的原子核有相同的质量数 但中子数可以不同d 除万有引力外 两个中子之间不存在其它相互作用力 a 一 原子核式结构模型 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾 核外电子绕核运动 二 玻尔原子模型能级 定态假说 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 这些状态称为定态 轨道假说 原子不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应 因定态不连续 所以电子可能轨道分布也是不连续的 跃迁假说 原子从一种定态跃迁到另一定态时 要辐射 或吸收 一定频率的光子 光子能量等于两定态的能量差 玻尔原子模型 rn n2r1r1 0 53 10 10m 二 玻尔原子模型能级 能级 1 原子各个定态对应的能量是不连续的 这些能量值叫做能级 2 基态和激发态 能量最低的状态 对应n 1 叫做基态 其它状态 对应n 2 3 4 叫做激发态 3 氢原子的能级图 电离 二 玻尔原子模型能级 玻尔理论能够十分圆满地解释氢光谱并且预言了氢原子辐射电磁波谱的问题 其成功之处在于引进了量子化的观点 但是 在解释其它原子光谱时遇到了很大的困难 因为玻尔理论过多地保留了经典理论 玻尔理论的局限性 二 玻尔原子模型能级 玻尔原子模型中所做的假设有a 原子处于定态的能量状态时 虽然电子做加速运动 但并不向外辐射能量 b 原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应 而电子的可能轨道的分布是不连续的 c 电子从一个轨道跃迁到另一轨道时 辐射 或吸收 一定频率的光子 d 电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 abc 氢原子的能级如图所示 已知可见光的光子能量范围约为1 62ev 3 11ev 下列说法错误的是a 处于n 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线 并发生电离b 大量氢原子从高能级向n 3能级跃迁时 发出的光具有显著的热效应c 大量处于n 4能级的氢原子向低能级跃迁时 可能发出6种不同频率的光d 大量处于n 4能级的氢原子向低能级跃迁时 可能发出3种不同频率的可见光 二 玻尔原子模型能级 大量 d 二 玻尔原子模型能级 原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时 有可能不发射光子例如在某种条件下 铬原子的n 2能级上的电子跃迁到n 1能级上时并不发射光子 而是将相应的能量转交给n 4能级上的电子 使之能脱离原子 这一现象叫做俄歇效应 以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子 已知铬原子的能级公式可简化表示为式中n 1 2 3 表示不同能级 a是正的已知常数 上述俄歇电子的动能是a 3a 16b 7a 16c 11a 16d 13a 16 c 二 玻尔原子模型能级 若原子的某内层电子被电离形成空位 其它层的电子跃迁到该空位上时 会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来 此电磁辐射就是原子的特征x射线 内层空位的产生有多种机制 其中的一种称为内转换 即原子中处于激发态的核跃迁回基态时 将跃迁时释放的能量交给某一内层电子 使此内层电子电离而形成空位 被电离的电子称为内转换电子 的原子核从某一激发态回到基态时 可将能量e0 1 416mev交给内层电子 如k l m层电子 k l m标记原子中最靠近核的三个电子层 使其电离 实验测得从原子的k l m层电离出的电子的动能分别为ek 1 323mev el 1 399mev em 1 412mev 则可能发射的特征x射线的能量为a 0 013mevb 0 017mevc 0 076mevd 0 093mev k层电子具有的能量e1 l层电子具有的能量e2 m层电子具有的能量e3 可辐射的原子特征 射线有种 再见 好了 这次课到此结束 thankyouclassisover 二 玻尔原子模型能级 已知氢原子在基态时电子轨道半径r1 0 53 10 10m 能量为e1 13 6e