近代物理-與原子核

一、光譜氫原子光1?電磁波譜?光譜和光譜分0.77微米?內(nèi)2?氫原子光譜實(shí)3?氫原子光 ?2?光譜分?3?巴耳末公1R(11

n3, 4?氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)二、原子結(jié)1?歷史上典型的原子結(jié)構(gòu)模型湯姆孫?Thomson?英國?1856～1940?的棗糕模玻爾?Bohr?丹麥,1886?1962?的原子模型?2?原子核式結(jié)?2?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?絕大部分α粒子穿過金箔后沿原方向進(jìn)行?少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)?極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90度?個(gè)別的甚?原子的原子序數(shù)越大?大角度偏轉(zhuǎn)幾率越大?3?內(nèi)容 ?4?經(jīng)典理論解釋原子光譜規(guī)律3?玻爾的原子模?1?三個(gè)假設(shè)?軌道假設(shè)?電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)?不同的?可能的穩(wěn)定態(tài)hν|En?Em|是由電子的角動(dòng)量L來決定的?處于穩(wěn)定態(tài)中的電的角動(dòng)量應(yīng)為

L=n =n~,n=1,2,3,··?2?由假設(shè)推導(dǎo)原子的軌道和能?軌道量子化

=n2r1=n2 4π2kmZe1kZe2 1

2π2k2mZ2e4?能量量子化?En=

= E1= ?

?3?玻爾理論對(duì)氫原子光譜的解對(duì)于氫原子?z=1?所以有 r1=

=5.29×10?11

?稱為玻爾半徑 E1=

=?13.6eV

容易得出?E2

1E1=?3.4eV,

E3

1E1=?1.51eV,·· h(m2.n2各種氫原子的光譜?如下圖所示 4?氫原子中的電子三、原子1?原子核的組成?原子核的量?1?核子?質(zhì)子與中子?2?原子核的表示

ZX?質(zhì)量數(shù)或核子數(shù)?核電荷數(shù)或質(zhì)子數(shù)原子核的量級(jí)?10152?天然放射現(xiàn) ?2?放射線 α衰變?通式為?AX4HeA-4 Z-

例如?238U4He234β衰變?通式為AX AY+0e

例如?234Th234Pa0e n→p+e+

–衰變方程? m0

–? n0 衰變的快慢由核內(nèi)部本身的因素決定?跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)4?核反應(yīng)?裂變和聚變(1)裂變?重 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?鈾核裂變時(shí)總要釋放出2～3個(gè)中子，這些中子又引起其他的鈾核235U+1n→141Ba+92Kr+ ?2?聚變?輕核組成質(zhì)量較大的核，同時(shí)釋放大量的能量 ?質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒?說明?質(zhì)量數(shù)守恒不是質(zhì)量守恒Emc2?式中Δm為質(zhì)量虧損 (1)威耳孫云 J??rSZ?????SZ? ????G?é?Wá??D???ǒ?xVG????&L??U??????&L???U??Wá??G?????????l?& ??U???Ga??ǒ??G?S???;???<Iv?ǒ???ǒd?????????I?????????é?′?ǐ

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713J?áňǐG??2?ǎ??ǎ????]Gμê??eG?Dè∥g??D?G∥????+',?,?]ǎ?????G]?ā?+?U?SZ???G???E??X?D??SZ1???????

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例3?試用湯姆生模型估算α粒子散射的最大偏角取a粒子的入射速度v0＝1×107米?秒，原子半徑R=10-10米，金原子的正電量 ???????]RG??QZ=ZeG?2￡ěg?Z??I?α??????Gü?Z??ó?[??W?D?α?????X[???]r?p????]r???￡ ????E?áFG??￡????]J33Q 4r3r 33 4 3??sā???j?JFk kQZqr 1Xǒ?[???ǒr????α????ˉ?]mv0G????[????????ˉ?]mvGī??ˉ??′]ΔmvE?áFI??G????????DE1Δmv??DFè∥?ˉ?mv0??D?Gα??á????θ?eI?átan1mvtan1 ü]α???D???é?????e?]α??ǚ????é??????]J?Fm?tmu?θ????1é{???ekQZq

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3.3107m/sG??∥?ò??^L N4.5106m/Hě? % ?????ü?ǜG??????G??o?ǒ∥;??<ū?ǎ∥H為m，速度為v0，氫核的質(zhì)量為mH，最大速度為vH，并認(rèn)為氫核在打出前為靜止mv0mv1mv21

1m

其中v是碰