[理學]緒論_第一章原子的核式結(jié)構-資料下載頁
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【正文】 ? ??????????????? ? aa2c t g2)12( s i n2d 22220??????????????????????? ?? aa66 2c t g2d 220????????????? ? a 22?c t gab ?2c t g2)12( s i n2d 0220220??????????????????????? ?? aa? ? )(d 020?????? ???bC ???? ? 散射在 θ1~θ2 的 α粒子數(shù)為 )]()([)~(39。 221221 ????? bbN n tN ???67 167。 盧瑟福公式的實驗驗證 一、 蓋革 馬斯頓實驗 二、 原子核大小的估計 68 ( a) 側(cè)視圖 (b) 俯視圖 R:放射源 F:散射箔 B:圓形金屬匣 S:閃爍屏 A:代刻度圓盤 C:光滑套軸 T:抽空 B的管 M:顯微鏡 實驗裝置和模擬實驗 一、 蓋革 馬斯頓實驗 69 ? ?2s i n14d39。ddd42???? ???????????aN n tNcN n tmveZZS i nddN???????????????????2222124041239。???(2) 用同一 ?粒子源和同一種材料的散射物，在同一散射角 ， tN ????????d39。d(1) 在同一 ? 粒子源和同一散射物的情況下 常數(shù)??????? ? 2d 39。d 4 ?S i nN70 (3) 用同一個散射物， 在同一個散射角， 常數(shù)????????4d39。d vN(4) 用同一個 ?粒子源，在同 一個散射角，對同一 Nt值， 21d39。d ZN ????????N n tmveZZS i nddN???????????????????2222124041239。???1913年， 蓋革與馬斯頓 進行實驗，結(jié)果表明上述四點都與實驗吻合。 71 １９１３年 蓋革 － 馬斯 頓實驗，１９０２查德維克 72 角動量守恒定律 由上兩式消去 v’ 及庫侖散射公式可得 二、原子核半徑的估算 mreZZmvmv022122439。2121????mrmvm vb 39。?設 α粒子離原子核很遠時的速度為 v0，達到 離原子核最小距離 rm處的速度為v′，按能量守恒定律： )2s i n11(41)2s i n11(2 22210????????mveZZar mrm與瞄準距離 b是兩個不同的概念 mv? 39。v?MeZ273 ar m ?? m i no ,1 8 0 時?這是兩體在斥力場中 對心碰撞時能靠近的最小的距離。 若 時盧瑟福公式仍能成立，則散射體的原子核線度的上限為 a。 o180??)2s i n11(41)2s i n11(2 22210????????mveZZar m粒子將全部動能轉(zhuǎn)化為勢能 74 167。 行星模型的意義及困難 一、 意義 二、 困難 75 一、意義 最重要意義是提出了原子的核式結(jié)構，即提出了以核為中心的概念。 ?粒子散射實驗為人類開辟了一條研究微觀粒子結(jié)構的新途徑。 ?粒子散射實驗還為材料分析提供了一種手段 。 76 二、困難 原子的穩(wěn)定性、同一性、再生性問題 ? 原子穩(wěn)定性問題 經(jīng)典物理學告訴我們，任何帶電粒子在作加速運動的過程中都要以發(fā)射電磁波的方式放出能量，那電子在繞核作加速運動的過程就會不斷地向外發(fā)射電磁波而不斷失去能量，以致軌道半徑越來越小，最后湮沒在原子核中，并導致原子坍縮。然而實驗表明原子是相當穩(wěn)定的 .。 77 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經(jīng)典的行星模型無法理解的。 ? 原子的同一性問題 ? 原子的再生性問題 一個原子在同外來粒子相互作用以后，這個原子可以恢復到原來的狀態(tài)，就象未曾發(fā)生過任何事情一樣。原子的這種再生性，是盧瑟福模型所無法說明的 . 78 (1) d?的物理意義 ？ (2) 庫侖散射公式為什么不能直接檢驗 ? (3) 什么是微分散射截面 ？ 簡述其物理意義 。 (4) 如果 ?粒子以一定的瞄準距離接近原子核時 ， 以 90o角散射 ， 當 ?粒子以更小的瞄準距離接近原子核時 ，散射角的范圍是什么 ? (5) 盧瑟福依據(jù)什么提出他的原子模型 ? (6) 盧瑟福模型與湯姆遜模型的主要區(qū)別是什么 ? 思 考 題 79 習題 12（ 1） 80 習題 13 81 82 習題 19 83 閱讀參考文獻 （ 1） 張哲華 、 劉蓮君編 《 量子力學與原子物理學 》（ 武漢大學出版社 ） 第一章實驗基礎：物質(zhì)的原子性 、電子 、 原子的核式結(jié)構模型部分 。 （ 2） 趙玲玲編 《 原子物理學 》 （ 上?？茖W技術出版社 ）第一章核型原子部分 。 （ 3）茍清泉編 《 原子物理學 》 （高等教育出版社）第一章原子結(jié)構初期理論的實驗基礎部分。 （ 4） 顧建中編 《 原子物理學 》 （ 高教出版社 ） 第一章原子的核式結(jié)構模型部分 。 （ 5） 楊福家著 《 原子物理學 》 （ 高教出版社 ） 第一章原子的核式結(jié)構模型部分 。 （ 6） 張慶剛編 《 近代物理學基礎 》 （ 中國科學技術出版社 ） 第三章原子的核式結(jié)構部分 。 84 ? （ 7）任玉安，盧瑟福散射公式在小角度上的有效性，北京輕工業(yè) 學院學報， 1996. 01 ? （ 8）陳重陽等，偏離盧瑟福散射截面的光學模型計算，復旦學報， ? （ 9）董文山，用不變速度推導盧瑟福散射公式，大學物理， ? (10) 珪平， ，自然辯證法研究， ? (11) 安竹等，電子原子碰撞 K殼層電離截面研究 (英文 )，原子核物理評論， ? (12 陳虎等，盧瑟福散射實驗裝置的研制，大學物理， ? (13) 王榮德，論盧瑟福的高等教育觀，學位與研究生教育，
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