原子物理學(xué)講義-資料下載頁
2025-06-09 23:34本頁面
【正文】 有1000多個原子的厚度。但如果考慮到原子線度約為核線度的104，則原子核的幾何截面最多是原子的108，這樣前后遮蔽機(jī)會不大。所以要求鉑箔厚度適度。對假定2）實(shí)際上，粒子通過鉑箔，實(shí)際上經(jīng)過了好多核附近，是經(jīng)過多次散射的。但因?yàn)楹撕苄?，核空間很大，因此粒子通過鉑箔時，多次接近核的機(jī)會不大。只有瞄準(zhǔn)距離b小時散射角才大。實(shí)際觀測到的較大的角可設(shè)想是由于一次大角度散射和多次小角度散射合成的。但由于多次小角度散射在各方向都有可能，所以合并產(chǎn)生的方向改變小得多。所以有大角度散射時可不計小角度散射，一次散射理論適用。至于實(shí)際觀測到較小的角，是多次小角度散射的結(jié)果，一次散射理論就不適用了。這就是為什么在450以上的大角度散射與理論符合較好的原因。由于盧瑟福核式結(jié)構(gòu)的證實(shí)是依據(jù)大角度散射的，所以復(fù)雜的小角度散射不影響結(jié)論。此外，原子核外電子因質(zhì)量較?。s為粒子質(zhì)量的1/7300倍），電子對粒子的運(yùn)動產(chǎn)生的影響微不足道。意義： 1)行星核式模型提出以核為中心的概念，承認(rèn)高密度核的存在； 2)盧瑟福散射這種研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法，對近代物理有著重要的影響；3)盧瑟福散射為材料分析提供了一種手段。1967年，美將一源送上月球，對月球表面進(jìn)行盧瑟福散射來分析其成份。其結(jié)果與1969年取回的月球樣品分析結(jié)果基本相符。困難：1)無法解釋原子的穩(wěn)定性由經(jīng)典理論知，電子繞核的加速圓運(yùn)動必發(fā)射電磁波而放出能量，則電子能量將逐漸減少(形成繞核的螺旋運(yùn)動)，最后電子落入核內(nèi)，原子崩潰。但實(shí)際并非如此，何故？ 2)無法解釋原子的同一性(宇宙中同種原子結(jié)構(gòu)相同稱為同一性。)3)無法解釋原子的再生性(原子在外來影響撤除后，立即恢復(fù)原來的狀態(tài)稱為再生性。)對困難1）的定量估計：設(shè)電子繞核作半徑為R的圓周運(yùn)動，則電子加速度為據(jù)電動力學(xué)知，單位時間內(nèi)輻射的能量為設(shè)電子直動能耗盡需時，則，再考慮到電子角動量可得：。其中電子的經(jīng)典半徑若取Z＝1，R＝，可得出電子作螺旋運(yùn)動最終落入核內(nèi)需時但實(shí)際上并非如此，這是盧瑟福模型的重大缺陷。附錄：中心力理論力學(xué)中，在一保守力場中運(yùn)動的單體，有中心力及其對應(yīng)的勢能都是矢徑的函數(shù)，即保守力不一定是中心力，而中心力必定是保守力。在中心力場中運(yùn)動的粒子，可證明，只有在兩種中心力（，如萬有引力、庫侖力；，如諧振力）場中運(yùn)動的粒子軌道才可能閉合。例：粒子在力場（）中運(yùn)動的可能軌道
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