放射物理与防护-原子结构

1、.,医学影像技术教研室 QQ：583704456 Mobile放射物理与防护 Radiation Physics and Protection,.,课程内容简介,本课程主要内容和学习目标 1.掌握放射物理基础知识如X线和线的产生和本质等等 2.熟悉辐射剂量的常用单位和主要测量方法 3.了解放射治疗剂量学 4.熟悉电离辐射对人体的危害 5.掌握放射防护的基本原则和外照射防护的一般措施和屏蔽防护,物质结构（一）,教学目标： 1.掌握卢瑟福的粒子散射实验的意义和核式模型（原子的空间构成、质量构成和电荷构成） 2.掌握玻尔假设和原子能级的概念 3.熟悉核外电子结构 4.了解普

2、朗克公式和量子力学发展简史 放射医学技师职称考试考纲大纲 物质结构： (1)原子的核外结构(2)原子能级,.,什么是放射（辐射）（Radiation）？ 广义的放射（辐射）指物质释放的能量射线和能量波的现象，而狭义的放射指电离辐射。在我们生存的大自然里放射线是无处不在的，我们的生活始终伴有辐射。我们不应该害怕辐射，而要深入了解辐射，利用它的优点，减少和避免它的危害。 辐射来自于物质，而物质由原子组成。所以要学习放射学知识首先要了解原子。,第一节 原子结构,一、早期原子核和原子模型 1.早期哲学概念 公元前四百多年古希腊原子概念 2.道尔顿原子结构模型 1803年英语教师及科学家John Dal

3、ton提出每种元素只含唯一一种原子，为不可割的球状实体,二、电子的发现与梅子布丁原子结构模型,1958年发现阴极射线 1897年J.J. Thomson 发现电子(electron)并于1904年提出梅子布丁原子模型 *电子： 带负电 带电量：e=1.6 10-19 C 质量：me=9.10 10-31kg,.,Plum Pudding Model,三、 卢瑟福的有核原子模型,1911年卢瑟福的粒子散射试验：粒子受铂的薄膜散射时，绝大多数平均只有23的偏转，但有1/8000的粒子偏转大于90，其中甚至接近180。,梅子布丁模型能解释粒子散射试验现象吗?,.,卢瑟福原子模型（有核模型,行星模型）

4、： 原子核（质量和正电集中，原子核很小） 原子的空间远大原子核（空虚性），核外电子绕原子核旋转,四、玻尔的原子结构理论 （一）量子力学（quantum mechanics）早期发展 1.量子假设 1900年普朗克提出，标志着现代物理学的开端。普朗克公式： E=h (E-吸收辐射能量，h-普朗克恒量，-频率） ( h=6.63x10-34 ， 你能推测h的单位吗？) *一切成像皆能量，一切能量皆量子,2.光量子假说 赤兹于1887年发现光电效应 爱因斯坦于1905年用光量子假说成功解释光电效应，印证了量子假设,思考：已知光子能量，如果何计算光子波长,.,(二)玻尔的量子化原子结构 1.卢瑟福的原

5、子模型的缺陷 2.氢原子光谱的经验总结 k1，2，； nk1，k2 ，,.,3.玻尔假设 第一，在原子内部存在一系列稳定的能量状态E1，E2，E3，当原子处在任一稳定能态时，电子绕原子核作圆周运动，虽有向心加速度，也不向外辐射能量。而且，只有当电子的角动量等于整数倍的那些轨道才是可能的，即,n=l，2，3， 称为量子数,二、玻尔的原子模型,.,第二，当原子从一个能量状态跃迁到另一个能量状态时，它将发射（或吸收）一个单色的光子，其频率由下式决定,原子状态间的跃迁,二、玻尔的原子模型,.,氢原子的电子轨道,.,原子所具有的能量也不是连续的，这种不连续的能量状态，称为原子的能级,氢原子能级,.,（一

6、）空间量子化 1.主量子数n 电子壳层可用主量子数表示 主量子数n取1，2，3，等数值时，相应的电子壳层也可用K、L、M、N、O、P、Q等符号表示,三、原子核外的电子排布 原子核外的电子结构,.,（一）空间量子化 2.角量子数l 同一电子壳层中电子又分成若干电子亚层，由角量子数l 确定 l 可取0，1，2，（n-1），对应的电子亚层用s、p、d、f、g、h等符号来表示,三、原子核外的电子结构,.,（一）空间量子化 3.磁量子数 ml 各种轨道平面的空间取向 在角量子数l确定后，其量子轨道平面可有（2l1）个不同的取向 4.自旋量子数 ms 电子有两种自旋状态，其自旋方向相反,三、原子核外的电子

7、结构,.,（二）电子的壳层结构 泡利不相容原理：在同一原子中，不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的量子数（n，l，ml，ms） 主量子数为n的壳层中，可容纳的最多电子数,三、原子核外的电子结构,.,（三）原子核外壳层电子的结合能 把移走原子中某壳层轨道电子所需要的最小能量，称为该壳层电子在原子中的结合能,三、原子核外的电子结构,小结,有核原子模型的特点 玻尔假设的要点 能级、跃迁、基态、激发态、激发和结合能的概念 普朗克公式,关于物质结构的说法，错误的是 A.核外电子具有不同壳层 B.一般每层的电子数为2n2 C.物质由原子构成 D.核外带负电荷的电子称为“电子云” E.电子没有自旋 关于能级的说法，错误的是 A.电子轨道半径长度呈连续分布 B.原子能级单位多用电子伏表示 C.原子处于最低能量状态时称为基态 D.轨道电子能级愈大，结合能愈小 E.原子能级