绪论+第一章+原子的核式结构1

1、12 课程说明课程说明 原子物理学是物理学专业的一门重要基础课程。它上原子物理学是物理学专业的一门重要基础课程。它上承经典物理，下接量子力学，属于近代物理的范畴。在内承经典物理，下接量子力学，属于近代物理的范畴。在内容体系的描述上，原子物理学采用了普通物理的描述风格，容体系的描述上，原子物理学采用了普通物理的描述风格，讲述量子物理的基本概念和物理图象，以及支配物质运动讲述量子物理的基本概念和物理图象，以及支配物质运动和变化的基本相互作用，并在此基础上，利用量子力学的和变化的基本相互作用，并在此基础上，利用量子力学的思想和结论，讨论物质结构在原子、原子核以及基本粒子思想和结论，讨论物质结构在原子

2、、原子核以及基本粒子等结构层次的性质、特点和运动规律。等结构层次的性质、特点和运动规律。3 该课程分为三个层次：第一是成熟、已有定论的基本内容，该课程分为三个层次：第一是成熟、已有定论的基本内容，要求学生掌握并能运用；第二是目前已取得最新研究成果，要要求学生掌握并能运用；第二是目前已取得最新研究成果，要求学生掌握其物理概念和物理图象；第三对于前沿研究课题内求学生掌握其物理概念和物理图象；第三对于前沿研究课题内容，要求学生了解其研究方向。在内容上，它由原子物理和原容，要求学生了解其研究方向。在内容上，它由原子物理和原子核两部分组成。子核两部分组成。 主要讲授：主要讲授：绪论绪论、原子的基本状况原

3、子的基本状况、原子的能级和辐射原子的能级和辐射、量子力学初步量子力学初步、碱金属原子碱金属原子、多电子原子多电子原子、磁场中的原子磁场中的原子、原原子的壳层结构子的壳层结构、X射线射线等八章内容。等八章内容。 教学时数为教学时数为64学时。学时。4 通过原子物理学课的学习，不仅要掌握原子世界的基通过原子物理学课的学习，不仅要掌握原子世界的基本规律，培养良好的自学能力和科研素质，还要学习物理本规律，培养良好的自学能力和科研素质，还要学习物理学家们那种创造性研究问题的思想和方法，借以培养自己学家们那种创造性研究问题的思想和方法，借以培养自己的创新能力。的创新能力。 原子物理学的研究对象是电子、原子

4、核、基本粒子。原子物理学的研究对象是电子、原子核、基本粒子。课程内容抽象枯燥。为了帮助学生建立清晰的物理图像，课程内容抽象枯燥。为了帮助学生建立清晰的物理图像，树立鲜明的物理思想，在讲授中我们充分发挥多媒体技术树立鲜明的物理思想，在讲授中我们充分发挥多媒体技术的优势，再现原子物理学重大发现的物理过程，避开量子的优势，再现原子物理学重大发现的物理过程，避开量子力学复杂的数学计算，着重阐述基本概念和基本规律，建力学复杂的数学计算，着重阐述基本概念和基本规律，建立具体的物理模型，引导学生主动把握所研究的对象，学立具体的物理模型，引导学生主动把握所研究的对象，学会物理学的研究方法和研究思想，养成良好的

5、自学习惯。会物理学的研究方法和研究思想，养成良好的自学习惯。5目目 录录绪论绪论第一章第一章 原子的基本状况原子的基本状况第二章第二章 原子的能级和辐射原子的能级和辐射第三章第三章 量子力学初步量子力学初步第四章第四章 碱金属原子碱金属原子第五章第五章 多电子原子多电子原子第六章第六章 磁场中的原子磁场中的原子第七章第七章 原子的壳层结构原子的壳层结构第八章第八章 X射线射线6绪绪 论论 （讲授（讲授2学时、自学学时、自学2学时学时） 7教学内容教学内容一、原子物理学的研究对象、内容和研究方法一、原子物理学的研究对象、内容和研究方法二、二、 原子物理学的发展历史原子物理学的发展历史三三 、原子

6、物理学的地位、作用和研究前景、原子物理学的地位、作用和研究前景8教学要求教学要求 （1）掌握原子物理的研究对象、内容、特点和研）掌握原子物理的研究对象、内容、特点和研究方法。究方法。（2）了解原子物理的发展历史及在材料科学、激）了解原子物理的发展历史及在材料科学、激光物理、生物物理等学科的应用光物理、生物物理等学科的应用（3）了解原子物理正在发展的学科前沿。）了解原子物理正在发展的学科前沿。9一、原子物理的研究对象、内容、研究方法一、原子物理的研究对象、内容、研究方法研究对象研究对象 原子物理学属近代物理学课程，它是研究物质在原原子物理学属近代物理学课程，它是研究物质在原子层次内由什么组成，它

7、们如何作用，发生什么样的运子层次内由什么组成，它们如何作用，发生什么样的运动形态的理论。即主要研究原子结构与性质及有关问题。动形态的理论。即主要研究原子结构与性质及有关问题。它是关于物质微观结构的一门科学。它是关于物质微观结构的一门科学。研究内容研究内容 由原子物理和原子核两部分组成。原子物理部分从由原子物理和原子核两部分组成。原子物理部分从原子光谱入手，研究价电子的运动规律；从元素周期律原子光谱入手，研究价电子的运动规律；从元素周期律和和X射线入手研究内层电子的运动规律和排布。原子核部射线入手研究内层电子的运动规律和排布。原子核部分主要研究核的整体性质、核力、核模型、核衰变、核分主要研究核的

8、整体性质、核力、核模型、核衰变、核反应、核能的开发和利用、以及基本粒子的一些知识。反应、核能的开发和利用、以及基本粒子的一些知识。10研究方法研究方法： 从光谱及实验资料入手，提出假设，建立模型，然后再进行实从光谱及实验资料入手，提出假设，建立模型，然后再进行实验验证，最后形成理论。正如恩格斯所说：验验证，最后形成理论。正如恩格斯所说：“只要自然科学在思只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。维着，它的发展形式就是假说。”二、二、 原子物理学的发展历史原子物理学的发展历史 1.古代的原子论：古代的原子论： 中国古代的原子论中国古代的原子论 古希腊的原子论古希腊的原子论 2. 近代原子说近代

9、原子说 3.19世纪末世纪末20世纪初的原子说世纪初的原子说 4.量子力学和现代原子物理学量子力学和现代原子物理学 11三三 、原子物理学的地位、作用和研究前景、原子物理学的地位、作用和研究前景 1.原子物理学在材料科学中的应用原子物理学在材料科学中的应用 2.原子物理学在宇观研究领域中应用：星际分子、宇宙起源等原子物理学在宇观研究领域中应用：星际分子、宇宙起源等 3.原子物理学在激光技术及光电子研究领域的应用原子物理学在激光技术及光电子研究领域的应用 4.原子物理学在生命科学领域中的应用原子物理学在生命科学领域中的应用 5.原子物理学化学研究领域的应用原子物理学化学研究领域的应用 四、学习原

10、子物理学应注意的问题四、学习原子物理学应注意的问题 1.实践是检验真理的标准实践是检验真理的标准 2.科学是逐步地不断地发展的科学是逐步地不断地发展的 3.对微观体系不能要求都按宏观规律来描述对微观体系不能要求都按宏观规律来描述 4.要善于观察、善于学习、善于动脑、开拓进取，不断创新要善于观察、善于学习、善于动脑、开拓进取，不断创新12思考题思考题（1）简述原子物理学的研究对象、内容、特点和研究方）简述原子物理学的研究对象、内容、特点和研究方法。法。（2）简述原子物理学的发展历史。）简述原子物理学的发展历史。（3）简述原子物理学在近代物理中作用和发展方向。）简述原子物理学在近代物理中作用和发展

11、方向。（4）简述原子物理学在材料科学、激光物理、生物物理）简述原子物理学在材料科学、激光物理、生物物理等学科的作用和应用。等学科的作用和应用。（5）举例说明原子物理在科技中的作用。）举例说明原子物理在科技中的作用。13自学指导自学指导 认真阅读褚书绪论部分，掌握原子认真阅读褚书绪论部分，掌握原子物理的研究对象、内容、特点和研究方物理的研究对象、内容、特点和研究方法，了解原子物理的发展历史、在科学法，了解原子物理的发展历史、在科学研究中的地位和作用和学科前沿。研究中的地位和作用和学科前沿。 14阅读参考文献阅读参考文献（1）潘永祥编）潘永祥编自然科学概述自然科学概述（北京大学出版社）第九章：（北

12、京大学出版社）第九章：19世纪末世纪末20书记初的物理学革命。书记初的物理学革命。（2）方俊鑫，陆栋编）方俊鑫，陆栋编固体物理学固体物理学（上册）（上海科学技（上册）（上海科学技术出版社）绪论部分。术出版社）绪论部分。（3）赵凯华编）赵凯华编定性与半定量物理学定性与半定量物理学（高等教育出版社）（高等教育出版社）第三章数量级估计：物理世界的层次和基本物理常数；原子；第三章数量级估计：物理世界的层次和基本物理常数；原子；原子核；分子和晶体部分。原子核；分子和晶体部分。（4）WC丹皮尔著丹皮尔著科学史（及其与科学和宗教的关系）科学史（及其与科学和宗教的关系）（商务出版社）绪论、第十章物理学的革命部

13、分（商务出版社）绪论、第十章物理学的革命部分（5）苟清泉编）苟清泉编原子物理学原子物理学（高等教育出版社）绪论部分。（高等教育出版社）绪论部分。15第一章第一章 原子的基本状况原子的基本状况（讲授（讲授6学时、自学学时、自学6学时学时） 16教学内容教学内容 1.1原子的质量和大小原子的质量和大小 1.2原子的核式结构模型原子的核式结构模型17教学要求教学要求 （1）掌握原子的静态性质；理解阿伏加德）掌握原子的静态性质；理解阿伏加德罗常数的物理意义。罗常数的物理意义。（2）掌握电子的发现、）掌握电子的发现、粒子散射实验等粒子散射实验等实验事实。实验事实。（3）掌握库仑散射公式和卢瑟福散射公式）

14、掌握库仑散射公式和卢瑟福散射公式的推导。的推导。（4）掌握卢瑟福公式的实验验证、原子核）掌握卢瑟福公式的实验验证、原子核大小的估计和原子的核式结构。大小的估计和原子的核式结构。 18 重重 点点 粒子散射实验粒子散射实验 卢瑟福散射公式卢瑟福散射公式 库仑散射公式库仑散射公式 原子的核式模型原子的核式模型。 难难 点点库仑散射公式库仑散射公式卢瑟福散射公式推导卢瑟福散射公式推导 1.1 原子的和大小原子的和大小 一、一、 原子的质量原子的质量 二、二、 原子的大小原子的大小 三、三、 原子的组成原子的组成 一、一、 原子的质量原子的质量 一百多种元素的原子，其质量各不相同。将自然界最一百多种元

15、素的原子，其质量各不相同。将自然界最丰富的丰富的12C C的原子质量定为的原子质量定为12个单位，记为个单位，记为12u u，u u为原子为原子质量单位质量单位 -27212( ) 11( )u=1.66010kg=931.5MeV/c12ggNNAA()(X)=AuAA gMN元素元素 X X 的原子质量为的原子质量为 A A是原子量，代表一摩尔原子以克为单位的质量数。是原子量，代表一摩尔原子以克为单位的质量数。3143ANAr 二、二、 原子的大小原子的大小 将原子看作是球体将原子看作是球体,其体积为其体积为 ,一摩尔原子占体积为一摩尔原子占体积为334r3(g/cm )34( ),3AA

16、 gr N原子的半径为原子的半径为例如例如 Li原子原子 A=7， =0.7， rLi=0.16nm； Pb原子原子 A=207， =11.34， rPb=0.19nm；是原子质量密度。是原子质量密度。三、三、 原子的组成原子的组成 18971897年汤姆逊从如年汤姆逊从如右图放电管中的阴极射右图放电管中的阴极射线发现了带负电的电子线发现了带负电的电子, ,并测得了并测得了e/m比比。19101910年年密立根用油滴做实验发密立根用油滴做实验发现了电子的电量值为现了电子的电量值为 e =1.602=1.60210101919（c c） 从而电子质量从而电子质量是是 me=9.109=9.109

17、10103131kg=0.511MeV/ckg=0.511MeV/c2 =2 =5.4875.48710104 4u u原子是由电子和原子核组成的原子是由电子和原子核组成的, ,这是卢瑟福在这是卢瑟福在19111911年提出的原子模型。年提出的原子模型。 B_+E23 1.2 原子核式结构模型原子核式结构模型一、一、汤姆逊汤姆逊原子模型原子模型二、二、 粒子散射实验粒子散射实验三、原子核式结构模型三、原子核式结构模型卢瑟福模型卢瑟福模型四、四、 库仑散射库仑散射五、卢瑟福散射公式及实验验证五、卢瑟福散射公式及实验验证六、六、 粒子散射实验的意义及卢瑟福模型的困难粒子散射实验的意义及卢瑟福模型的

18、困难一、一、汤姆逊汤姆逊原子模型原子模型 汤姆逊汤姆逊提出原子的布丁提出原子的布丁(pudding)(pudding)模型模型, ,认为正电荷均匀分布认为正电荷均匀分布 在半径为在半径为R R 的原子球体内的原子球体内, ,电子像布丁镶嵌在其中电子像布丁镶嵌在其中, ,如下图如下图 25 19031903年英国科年英国科学家学家汤姆逊汤姆逊提提出出 “ “葡萄干蛋葡萄干蛋糕糕”式原子模式原子模型或称为型或称为“西西瓜瓜”模型模型。 汤姆逊正在进行实验汤姆逊正在进行实验26二、二、 粒子散射实验粒子散射实验检验汤姆逊模检验汤姆逊模型的正确性型的正确性目目的的原原理理带电粒子射向原带电粒子射向原子

19、子, ,探测出射粒子探测出射粒子的角分布。的角分布。27 ( a) 侧视图侧视图 (b) 俯视图俯视图 R:放射源放射源 F:散射箔散射箔 S:闪烁屏闪烁屏 B:圆形金属匣圆形金属匣 A:代刻度圆盘代刻度圆盘 C:光滑套轴光滑套轴 T:抽空抽空B的管的管 M:显微镜显微镜 实验装置和模拟实验实验装置和模拟实验28 大多数散射角很小，约大多数散射角很小，约1/80001/8000散射大散射大于于9090； 极个别的散射角等于极个别的散射角等于180180。 结结果果29Fv vm)()(.v/vmaxMeV103MeVnm10MeVfm441221422425202202KKEZEZmRZepp

20、RRZetFpP+Ze 卢瑟福卢瑟福等人用质量为等人用质量为4.0034 u u的高速的高速粒子粒子( (带带+2+2e e电量电量) )撞击撞击原子原子, , 探测原子结构。按照布丁模型，原子只对掠过边界（探测原子结构。按照布丁模型，原子只对掠过边界（R R）的的粒子有较大的偏转。粒子有较大的偏转。p30例如, EK=5.0 MeV ， Z(金)=79 ， maxm（粒子质量）时粒子质量）时, 可视为核不动可视为核不动,于是于是问题化为单质点问题化为单质点m在有心反平方库仑斥力作用下的运动问在有心反平方库仑斥力作用下的运动问题。题。 我们关心从无限远来的我们关心从无限远来的 粒子（初态）经库

21、仑力作用后又飞向无穷远粒子（初态）经库仑力作用后又飞向无穷远的运动状态（末态）。由机械能守恒因而动量守恒有的运动状态（末态）。由机械能守恒因而动量守恒有 Pf=Pi=mv 在作用区动量的变化在作用区动量的变化P P 可由库仑力的冲量定理给出可由库仑力的冲量定理给出dddtFdtFmppcoscos2sin22sin2v 在有心力场中角动量守恒在有心力场中角动量守恒 ，将，将 代入上式积代入上式积分分bmmrLv22cot2ab 称称库仑散射公式库仑散射公式。其中。其中)22sin(24cos42sin202212)(2)(0221beZZdbeZZmvvv22121,42kKz z eaEmv

22、Ev40bZeu222M042Ctg41042Ctg 为了简化，设想 粒子和原子核做对心碰撞。那么在最近距离a处，动能为零。aZeFaE0242abbZeu22M2242例题例题2.核大小的估算核大小的估算取轨道近日点距作为核大小的量度取轨道近日点距作为核大小的量度, ,在近日点有在近日点有 222221212222221124241411cot1csc22222KmmmmmmZ Z eZ Z ebaLmvErmrrrraaaabrvmz1ez2erm 特别是当特别是当 = = ，rm=a,a是是 粒粒子将全部动能转化为势能时的距子将全部动能转化为势能时的距离，即离，即2124KZ Z eEa

23、44mrrm=310-14m （金）（金） rm=1.2 10-14 m （铜）（铜） rm=2 10-14m （银）（银）P Po oc cR Ra a2 21 14 48 84 4mr放出的放出的 粒子，粒子， 150理论仍然有效，理论仍然有效，V 0.064C 金薄箔金薄箔 Z=79 ，计算出：，计算出： 45原子半径数量级为原子半径数量级为10-10米，原子核半径数量级为米，原子核半径数量级为10-15-10-14米，相差米，相差4-5个数量级，面积相差个数量级，面积相差8-10个个数量级，体积相差数量级，体积相差12-15个数量级。若把原子放大个数量级。若把原子放大到足球场地那么大，

24、则原子核相当于场地中心的到足球场地那么大，则原子核相当于场地中心的一个黄豆粒。可见原子中是非常空旷的。一个黄豆粒。可见原子中是非常空旷的。库仑散射公式只在库仑力作用下才成立，在小角度散射下库仑散射公式只在库仑力作用下才成立，在小角度散射下, ,当当粒粒子进入原子中时子进入原子中时, ,由于内层电子对核的屏蔽作用由于内层电子对核的屏蔽作用, ,这时这时粒子感受粒子感受到非库仑力的作用到非库仑力的作用, ,上公式不再成立；上公式不再成立；当当rm R核核r r时，核力作时，核力作用将影响散射，公式也不成立。用将影响散射，公式也不成立。考虑核的反冲运动时考虑核的反冲运动时,必须作两体问题处理，引入折

25、合质量必须作两体问题处理，引入折合质量 可化为可化为在固定力心库仑场中的运动，故散射公式不变，但公式中在固定力心库仑场中的运动，故散射公式不变，但公式中 3.3.一些讨论一些讨论,MmmM)(2214,2cos2ckcccEeZZaab 散射公式为散射公式为cKLKEE)()(的关系为的关系为和和cLc)()()(质心系动能质心系动能ccKKEE)()(1cKLKEMmE47例题例题48 1. 卢瑟福散射公式的推导卢瑟福散射公式的推导 2. 卢瑟福散射公式的实验验证卢瑟福散射公式的实验验证 五、卢瑟福散射公式及实验验证五、卢瑟福散射公式及实验验证1.卢瑟福散射公式的推导卢瑟福散射公式的推导 实

26、验并不能观测单个实验并不能观测单个 粒子的散射过程。卢瑟福散粒子的散射过程。卢瑟福散射实验是将放射源（如射实验是将放射源（如214Po）在单位时间内放出）在单位时间内放出的的N个个 粒子均匀射向面积粒子均匀射向面积为为A的靶面上，经核库仑力的靶面上，经核库仑力一次散射在一次散射在方向上，其中方向上，其中有有dN个个粒子散射在粒子散射在 +d圆锥壳内，并被接圆锥壳内，并被接收探测，所以可测量是收探测，所以可测量是dN/N百分比或几率（见图）百分比或几率（见图）从理论上如何给出从理论上如何给出dN/N呢呢?从图示并借助从图示并借助 对应关系，不难对应关系，不难给出：给出：2sin42sinsin2

27、42sin22sin2cos2162|22csc2|2cot2224242422AdaAdadAadaaAAdbbAdNdN2sin14)(42addc定义为微分截面为微分截面,单位为单位为b/sr,其中其中b=10-28 m2b2sin42sin164242daNntnAtAdaNdN 2csc44sin14,4242aadntNdNcc其中 实验情况是实验情况是N个个粒子打在厚度为粒子打在厚度为t的薄箔上，若单位体积内有的薄箔上，若单位体积内有n个个原子核，那么体积原子核，那么体积At内共有内共有nAt个核对入射个核对入射粒子粒子散射。假定各个核对散射。假定各个核对 粒子的散射是独立事件，

28、总散射在粒子的散射是独立事件，总散射在 +d内的粒子数内的粒子数dN应为应为该式称该式称卢瑟福散射公式卢瑟福散射公式。微分散射截面。微分散射截面 c c( () )，代表单位靶面，代表单位靶面内每个靶核将入射粒子散射在内每个靶核将入射粒子散射在方向方向单位立体角内的几率。单位立体角内的几率。 散射在散射在12 的的粒子数为粒子数为 说明：说明：实际测量往往不是在实际测量往往不是在+d张开张开的全部立体角的全部立体角 d=2sinsind d内测量被散射的内测量被散射的粒子数粒子数dN ，而是在一个有限小窗口，而是在一个有限小窗口（ds ）张的立体角）张的立体角d=ds/r2内测量散射的粒子数内

29、测量散射的粒子数dN 。 由于散射由于散射公式只与公式只与有关，在同一个有关，在同一个位置上有位置上有 dN/d=dN/d ，所以上公式，所以上公式可运于小窗口探测。可运于小窗口探测。 )(sin20bNntNntdNntdNntNc)()(b射在厚度为射在厚度为t、核密度为核密度为n的薄箔的的薄箔的粒子散射在粒子散射在 空间内的粒子数空间内的粒子数为为是散射在是散射在o的总截面的总截面221212()()()NNntbb 2 . 卢瑟福散射公式的实验验证卢瑟福散射公式的实验验证 对同一对同一放射放射源（源（EK同），同一靶体同），同一靶体（Z,t同）同） 对同一对同一放射放射源，同一靶材，但

30、厚度源，同一靶材，但厚度t不同不同，在，在方向接收的方向接收的 不同不同放射放射源（源（ EK不同），同一靶体，在不同），同一靶体，在方向测得方向测得 对同一对同一放射放射源；不同靶材（源；不同靶材（Z不同），但不同），但nt同，在方向测得同，在方向测得 盖革和马斯顿按上述作了一系列实验，结果与理论符合很好，从而确盖革和马斯顿按上述作了一系列实验，结果与理论符合很好，从而确立了原子有核模型。立了原子有核模型。;2/sin4CN; tN 24;KNEv;ZN2v a.卢瑟福散射公式是库仑作用力的结果，任何非库仑作卢瑟福散射公式是库仑作用力的结果，任何非库仑作用都将失效。用都将失效。 b.核密度为

31、核密度为n、厚度为、厚度为t的靶的总散射截面是单个核散射的靶的总散射截面是单个核散射截面的截面的nt倍，这意味着每个核发生一次大角度散射是倍，这意味着每个核发生一次大角度散射是独立事件，这要求靶箔足够薄才能得到保证。独立事件，这要求靶箔足够薄才能得到保证。 c.散射公式是在靶核不动前提下给出的，若考虑靶核的散射公式是在靶核不动前提下给出的，若考虑靶核的反冲运动，需作相应的修正反冲运动，需作相应的修正,(EK EK(c), c )。几点说明：几点说明：NAtddd. 仅对薄靶才有效仅对薄靶才有效。f.大角散射是一次散射的结果。仅对大角散射是一次散射的结果。仅对 大角大角(45 )有有效。当效。当

32、45 时时,理论与实验偏离很大。理论与实验偏离很大。56例题例题57六、六、 粒子散射实验的意义及卢瑟福模粒子散射实验的意义及卢瑟福模型的困难型的困难 1、通过实验解决了原子中正、负电荷的排布问题，建立了一、通过实验解决了原子中正、负电荷的排布问题，建立了一个与个与 实验相符的原子结构模型，使人们认识到原子中的正电实验相符的原子结构模型，使人们认识到原子中的正电荷集中荷集中 在核上，提出了以核为中心的概念，从而将原子分为在核上，提出了以核为中心的概念，从而将原子分为核外与核核外与核 内两部分，并且认识到高密度的原子核的存在，在内两部分，并且认识到高密度的原子核的存在，在原子物理学原子物理学 中

33、起了重要作用。中起了重要作用。（一）意义：（一）意义：2 2、 粒子散射实验为人类开辟了一条研究微观粒子结构的新途粒子散射实验为人类开辟了一条研究微观粒子结构的新途径，以散射为手段来探测，获得微观粒子内部信息的方法，为径，以散射为手段来探测，获得微观粒子内部信息的方法，为近代物理实验奠定了基础，对近代物理有着巨大的影响。近代物理实验奠定了基础，对近代物理有着巨大的影响。 3 3、 粒子散射实验还为材料分析提供了一种手段。粒子散射实验还为材料分析提供了一种手段。58（二）困难（二）困难1、原子稳定性问题、原子稳定性问题2、原子的同一性问题、原子的同一性问题3、原子的再生性问题、原子的再生性问题4

34、、原子线状光谱问题、原子线状光谱问题59 一、汤姆逊原子模型一、汤姆逊原子模型 二、卢瑟福原子模型二、卢瑟福原子模型 三、三、 粒子散射实验粒子散射实验 四、四、 粒子散射理论粒子散射理论 五、卢瑟福理论的实验验证五、卢瑟福理论的实验验证 六、原子核半径的估算六、原子核半径的估算 七、对七、对 粒子散射实验的说明粒子散射实验的说明 八、八、 粒子散射实验的意义及卢瑟福模型的困难粒子散射实验的意义及卢瑟福模型的困难小小 结结60思思 考考 题题（1）什么是电子？简述密立根油滴实验。）什么是电子？简述密立根油滴实验。（2）简述卢瑟福原子有核模型的要点。）简述卢瑟福原子有核模型的要点。（3）简述粒子

35、散射实验）简述粒子散射实验. 粒子大角散射的结果说明粒子大角散射的结果说明了什么？了什么？（4）什么是微分散射截面？简述其物理意义。）什么是微分散射截面？简述其物理意义。（5）简述卢瑟福对原子结构的贡献，说明原子有）简述卢瑟福对原子结构的贡献，说明原子有核模型的地位和困难。核模型的地位和困难。 61作业作业（1）当一束能量为）当一束能量为4.8MeV的的粒子垂直入射到厚度为粒子垂直入射到厚度为4.010-5cm的金箔上时探测器沿的金箔上时探测器沿20方向上每秒记录方向上每秒记录到到2.0104个粒子，试求：个粒子，试求：仅改变探测器安置方位仅改变探测器安置方位,沿沿60方向每秒可记录到多少个方向每秒可记录到多少个粒子？粒子？若粒子能量若粒子能量减少一半减少一半,则沿则沿20方向每秒可测得多少个方向每秒可测得多少个粒子？粒子？粒子能量仍为粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成同厚度的铝箔而将金箔换成同厚度的铝箔,则则沿沿20方向每秒可记录到多少个方向每秒可记录到多少个粒子粒子?(