【正文】 +2e的電荷 ， 質(zhì)量約為 4MH。那么當(dāng) α粒子射向它時(shí)，其所受作用力 F(r) 第 1章 原子的基本狀況 θ 假設(shè) α粒子以速度 v入射，并且在原子附近度過的整個(gè)時(shí)間內(nèi)都受到力 Fmax的作用，那么會(huì)產(chǎn)生多大角度的散射呢？ 由動(dòng)量定理得 ， PtF ????m a xvRt 2??其中 ，表示 α粒子在原子附 件 度過的時(shí)間 代入 Fmax的值，得： )2(241220 vRRZeP????tgθ很小，所以近似有， ????????EZREZeR m vZevmPPPtg5022021032??????????r a dEZtg??? 5103 ????(1) 第 1章 原子的基本狀況 上面的計(jì)算中為什么沒有考慮核外電子的影響？ 這是因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量?jī)H為 α粒子質(zhì)量的 1/7300，它的作用是可以忽略的，即使發(fā)生對(duì)頭碰撞，影響也是微小的。這個(gè)過程稱 庫侖散射 。 設(shè)有一薄膜 ，面積為 A，厚度為ｔ， 單位 體 積內(nèi) 的原子數(shù)為 N，則 薄膜中的總原子數(shù)是 ： NAtN ?＇則 N’個(gè)原子把 ?粒子散射到 d?中的總有效散射截面為： ?? N A tddNd ??? `An? ?? ddn ?N tdAdndn ???n N tdnd ?? ?所以 d?也代表 ?粒子散射到 之間的幾率的大小，故微分截面也稱做 幾率 ，這就是 d?的物理意義。 ?粒子散射實(shí)驗(yàn)還為材料分析提供了一種手段。若把原子放大到足球場(chǎng)地那么大，則原子核相當(dāng)于場(chǎng)地中心的一個(gè)黃豆粒。因此必須設(shè)法用可觀察的量來代替 b，才能進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。所以盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型能定性地解釋 α 粒子散射實(shí)驗(yàn) 。 這是我一生中從未有過的最難以置信的事件 ， 它的難以置信好比你對(duì)一張白紙射出一發(fā) 15英寸的炮彈 ， 結(jié)果卻被頂了回來打在自己身上－ 盧瑟福的話 α 粒子散射實(shí)驗(yàn) 第 1章 原子的基本狀況 α粒子發(fā)生這么大角度的散射，說明它受到的力很大。 湯姆遜原子模型 同時(shí)該模型還進(jìn)一步假定，電子分布在分離的同心環(huán)上，每個(gè)環(huán)上的電子容量都不相同，電子在各自的平衡位置附近做微振動(dòng)。 電子 電子的發(fā)現(xiàn)并不是偶然的，在此之前已有豐富的積累。正如恩格斯所說：“只要自然科學(xué)在思維著，它的發(fā)展形式就是假說。它上承經(jīng)典物理，下接量子力學(xué)，屬于近代物理的范疇。 原子物理部分從 原子光譜 入手，研究 價(jià)電子 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；從元素周期律和 X射線入手研究 內(nèi)層電子 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和排布。 一個(gè)原子的體積為 ， 即 所以原子的半徑 ， 第 1章 原子的基本狀況 1811年 ， 阿伏伽德羅（ ） 定律 問世，提出1mol任何原子的數(shù)目都是 個(gè)。 1937年 10月 19日逝世。熒光屏 S及放大鏡 M可以沿著以 F為中心的圓弧移動(dòng)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，盧瑟福于 1911年提出了原子的核式模型。 問題： b是微 觀 量 ， 至今還不可控制 ， 在實(shí)驗(yàn)中 也 無法測(cè)量 ，所以這個(gè)公式還不可能和實(shí)驗(yàn)值直接比較 。242121????mrMvM vb 39。 2）、原子的同一性問題 任何元素的原子都是確定的，某一元素的所有原子之間是無差別的，這種原子的同一性是盧瑟福模型無法理解的。 R:放射源；F:散射箔； S:閃爍屏； B:金屬匣 （ 1）在同一 ?粒子源和同一散射物的情況下 常數(shù)??????? ? ?? 24 ?Si nd nd表 ?粒子在不同角度上的散射 第 1章 原子的基本狀況 (2) 用同一 ?粒子源和同一種材料的散射物，在同一散射角， t d n d ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對(duì)金、銀、銅、鋁等金屬進(jìn)行了測(cè)量，符合上面的關(guān)系式。這是為了簡(jiǎn)化計(jì)算。 故 Tomson模型不成立 。 α 粒子散射實(shí)驗(yàn) α 粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧斯福于 1911年設(shè)計(jì)的，后來根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，盧斯福否定了湯姆遜模型并提出了原子的核式模型 第 1章 原子的基本狀況 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 ： 大多數(shù)散射角很小 ， 約 1/8000散射大于 90176。 質(zhì)量最輕的氫原子： 1027kg 原子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)： 1027kg—— 1025kg 原子的半徑－ 101０ m（ ） 第 1章 原子的基本狀況 盧瑟福 1871年 8月 30日生于新西蘭的納爾遜，畢業(yè)于新西蘭大學(xué)和劍橋大學(xué)。 蓋 課程內(nèi)容抽象枯燥。 原子物理學(xué)的研究對(duì)象是 電子 、 原子核 、 基本粒子 。 第 1章 原子的基本狀況 根據(jù)道爾頓的原子學(xué)說，可以對(duì)簡(jiǎn)單的無機(jī)化學(xué)中的化合物的生成給予定量的解釋，反過來，許多實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了原子學(xué)說；并且人們發(fā)現(xiàn)氣態(tài)物質(zhì)參與的化學(xué)反應(yīng)時(shí)的元素的重量與體積也遵循上述規(guī)律。 e= 1019C， m= 1031kg。 粒子受到散射時(shí) ， 它的出射方向與原入射方向之間的夾角叫做 散射角 。 ???????????222212121eeeevmvmvmvm