原子物理学杨福家答案

1、原子物理学杨福家答案【篇一：原子物理学杨福家第一章答案】（ 1）m?v 0?m?v?cos?mevcos?（ 2）?m?v?sin?mevsin?（ 3）（ 4）（ 5）再将（ 4）、（ 5）二式与（ 1）式联立，消去 与 v ，化简上式，得（）?sin2(?)?sin2?sin2?（）令?sin2(900?)?sin2?sin2?由此可得此题得证。其他值从书中参考列表中找.金的原子序数解：（ 1）依z2=79从书后物质密度表和原子量表中查出zau=79,aau=197,43依即单位体积内的粒子数为密度除以摩尔质量数乘以阿伏加德罗常数。1-3 1-4 练习参考答案（后面为褚圣麟1-3 1-4

2、作业）要点分析 : 计算简单，重点考虑结果给我们什么启示，影响靶核， ?180? 时 ，离金核最小距离离 7li 核最小距离结果说明 : 靶原子序数越小，入射粒子能量越大，越容易估算准核的半径 . 反之易反。1-4 假定金核半径为7.0 fm, 试问入射质子需要多少能量才能在对头碰撞时刚好到达金核的表面？若金核改为铝时质子在对头碰撞时刚好到达铝核的表面，那么入射质子的能量应为多少？设铝核的半径为4.0 fm 。要点分析 : 注意对头碰撞时 ,应考虑靶核质量大小,靶核很重【篇二：原子物理学杨福家第章习题答案】t>7-1 试计算核素40ca 和 56fe 的结合能和比结合能分析 : 此题可采

3、用两种算法 ,一是按核结合能公式 ;另一是按魏扎克核质量计算公式 .一.按核子结合能公式计算解： 1 ) 对于核素 40ca ，a=40 ， z=20 ，n=20由结合能公式 b=zmp+zme-m比结合能 b/a=331.846/40mev=8.296mev2 ) 对于核素 56fe ， a=56 ，z=26 ，n=30由结合能公式 b=zmp+zme-m比结合能 b/a=479.025/56mev=8.554mev 二.按魏扎克公式计算对于题目中所给的40ca 和 56fe 都是偶偶核 .依 b=ava-asa2/3-acz2a-1/3-asys(z-n)2+apa1/2+b壳 ,代入相应

4、常数计算也可.10-21得证 .第七章习题 3,4 参考答案7-3 活着的有机体中，14c 对 12c 的比与大气中是相同的，约为解： 100g 碳 14 的放射性活度 a=300 次 /min=5 次/s , 又 14c 的半衰期 t1/2则活着的生物体中14c 的个数为 n=1012个依公式n?ne?t得=13216年答：该骸骨已有13216 年历史。7-4一个放射性元素的平均寿命为10d，试问在第5 d内发生衰变的数目是原来的多少?依衰变公式n?n0e?t第 4 天末放射性元素个数为第 5 天末放射性元素个数为第 5 天内发生的衰变几率为 第七章习题 5,6 参考答案解：衰变过程中放出的

5、能量为 mv+mv=0 226ra?222rn?he 42e?e00?e01?5.403?4.5874mev?0.816mev第七章习题 7,8 参考答案189 mev?2mec=1.89meve?mv?m(mv?mti)c?e?2mec =1.89 mev+1.02 mev=2.91 mev k俘获4723v?e-?4222ti?e e0?mv?mtic?mk由释放的绝大部分能量由中微子所得e?ei?(m?m)c?2.91mev有关核素的质量，可查阅本书附表解：（ 1）?n?o?p e?e?en?e?ep=(4.00263+14.00307-16.99913-1.00783)u=-1.19m

6、ev=1.007825+9.012183-6.015123-4.002603u=2.13 mev第七章习题第七章习题11,127-11 (1) 试证明：一个能量为eo的中子与静止的碳原子核经n 次对碰后，其能量近似为(0.72)ne0 (2) 热中子能有效地使 235u 裂变，但裂变产生的中子能量一般较高(mev) 在反应堆中用石墨作减速剂，欲使能量为 2.0 mev 的快中子慢化为热中子 (0.025 ev) ，需经过多少次对碰 ?7-12 轻核 19f 在质子轰击下的共振反应，常用作低能加速器的能量定标，例如：质子能量 ep kev 反应宽度 kev(1) 试确定 20ne 的几个激发能级

7、；(2) 试求出复合核 20ne 相应能级的平均寿命第七章习题 13,147-14 铁的热中子俘获截面为 25b ，试问入射热中子经过 1 0mm 厚的铁块后被吸收掉百分之几 ?【篇三：原子物理学杨福家 第四版 课后答案】子的位形- 1 -第二章 原子的量子态：波尔模型- 7 -第三章量子力学导论.12第四章 原子的精细结构：电子的自旋16第五章 多电子原理：泡利原理23第六章 x 射线28第七章 原子核物理概论没有错误！未定义书签。第一章 原子的位形1-1) 解：?m?11v?v?ve?1222?mv?mve?mv?m ?22?2?m2?v2?v?2?ve?mv?mv?mve?m? v (1

8、) ?pmv?p=emp=?mve，其大小：(v2?v2)?(v?v)(v?v)?m2ve m近似认为： ?p?m(v?v);v?v? 有 2v?v?m2ve m1mmve2(2) 2亦即： p?p?(1)2/(2) 得?p2m2ve22m?4 ?102pmmvem亦即： tg?p 10-4(rad) p- 1 -a?28e21-2) 解： b?ctg ；库仑散射因子：a= 224?e2222z2ze2eeza)?)a?()(4?e4?0e4?0e1.fmmev442?79?5me v)fm4 5.5当?90? 时， ctg? 2?1 ?b1a?22.75fm 2 亦即： b?22.75?10

9、?15m 解：金的原子量为 a?197 ；密度： ?1.89?107g/m3 dp(?)?a2d?16sin4nt (1)2式中， n 为原子核数密度， ?m?n? 即： n?a)n na?va a(2)由（ 1）式得：在90o180 o范围内找到 ? 粒子得几率为：180?p(?)?90?a2nt2?sin?d?2?ant 164sin42将所有数据代入得p(?)?9.4?10?5 ?这就是 ?粒子被散射到大于 90o 范围的粒子数占全部粒子数得百分比。 1-3) 解：金对于全核对于全核 z?79;79; 对于对于 7lili,zz?3;2ze2e22zrm?a?()() 4?0e4?0e当

10、 z79 时rm?1.44fm?mev?2?79?50.56fm 4.5mev当 z3 时， rm?1.92fm;- 2 -但此时 m 并不远大于mm ， ?ec?el1mmec?uv2?e,?ac?a(1?) 2m?mm4rm?ac?a(1?)?3.02fm 71-4) 解：2ze2e22z rm?()?7fm 4?0e4?0e将 z79 代入解得： e=16.25mev 对于铝， z 13 ，代入上公式解得：e2134fm=() e=4.68mev 4?e以上结果是假定原子核不动时得到的，因此可视为理论系的结果，转换到实验室中有： el?(1?对于1)ec?16.33mev 1971 el

11、?(1?)ec?4.9mev 27m)ec m el?(1?可见，当 mm 时， el?ec ，否则， el?ec1-5) 解：dn1z1z2e22d?nt(?) n4?4e4sin2注意到：nadnnaad?nt?t;nt?a?t? n?t()2?naana4sin4 2e2z1z279a?(?)?1.44fmmev?113.76fm 4?e1.0mev d?s1.5?2?1.5?10 22r10 - 3 -231315?21.5?10?26.02114?1010?dnna23?2?33?1142d?a?1 0?10)?8.9?10?6 ?1.5?10?n?4?44na1974sin4?si

12、n30 221-6) 解：ad?ad? dn?nnt()2?()2nnt?4?4sin44sin322180?cos?dsinsin3?dn 180?依题意得： nn60?60?90?180?3 ，即为所求 1dsinsin390?2 1-7) 解p(?0?180)?01800?0?1?dn180?nt?0n?4?0?02?z1z2e?cos?d?2e?3?sin222?1800?tna?a?01800?n?mad?ad?a2?04sin3a4sin3222cos?cos?mna?a?a2?4216?10?3aa2ctg2?0?4?10?3 ?mnactg20 22d?a?1181?4?10?

13、3tg2100?c(?)?40?2?23d?44?2?10?6.02?10sin30 4?sin依题：2?24?10?28m2/sr?24b/sr- 4 -1-8) 解：在实验室系中，截面与偏角的关系为（见课本29 页）?m1mm?1?1sin?(?l)max?90?1?1m2m2m2?m1?1?sin?0l?mm1?2(1sin?l)?m2?1m1sin?0l?m2? 由上面的表达式可见：为了使?l(?l) 存在，必须：1?(m1sin?l)2?0 m2m1m1sin?l） (1sin?l)?0 m2m2即：（1?m1?m11?sin?0l?m?1?msin?l?0?22亦即：?或 ? mm?11sin?0?11sin