高中物理 第3章 原子核与放射性 第1节 原子核结构 质子的发现素材 鲁科版选修3-5.doc
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高中物理
第3章
原子核与放射性
第1节
原子核结构
质子的发现素材
鲁科版选修3-5
原子核
放射性
结构
质子
发现
素材
鲁科版
选修
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质子的发现
1919年，卢瑟福做了用 粒子轰击氮原子核的实验，实验装置如图所示，容器c里放有放射性物质a，从a射出的 粒子射到铝箔f上，适当选取铝箔的厚度，使容器c抽成真空后， 粒子恰好被f吸收而不能透过，在f后面放一荧光屏s，用显微镜册来观察荧光屏上是否出现闪光．通过阀门t往c里通进氮气后，卢瑟福从荧光屏s上观察到了闪光，把氮气换成氧气或二氧化碳，又观察不到闪光，这表明闪光一定是 粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的．
卢瑟福把这种粒子引进电场和磁场中，根据它在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电量，确定它就是氢原子核，又叫做质子，通常用符号 表示．
这个质子是 粒子直接从氮核中打出的，还是 粒子打进复核后形成的复核发生衰变 时放出的呢?为了弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特又在充氮的云室里做了这个实验．如果质子是 粒子直接从氮核中打出的，那么在云室里就会看到四条径迹：放射 粒子的径 迹、碰撞后散射的．粒子的径迹、质子的径迹及抛出质子后的核的反冲径迹．如果 粒子打进氮核后形成一个复核，这复核立即发生衰变放出一个质子，那么在云室里就能看到三条径迹：入射 粒子的径迹、质子的径迹及反冲核的径迹（见左上图）．布拉凯特拍摄了两万多张云室照片，终于从四十多万条“粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉（见下图）．分叉的情况表明，这第二种设想是正确的．从质量数守恒和电荷数守恒可以知道产生的新核是氧17，核反应方程如下：
在云室的照片中，分叉后细而长的是质子的径迹，短而粗的是反冲氧核的径迹．
后来，人们用同样的方法使氟、钠、铝等核发生了类似的转变，并且都产生了质子．由于各种核里都能轰击出质子，可见质子是原子核的组成部分．
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