m dvv dt mr2 d L dt 中心力角动量守恒 Z1Z2e2 rv0 m dvv d 4 0 r 2 d dt dvv 1 4 0 Z1Z2e2 mr2 d d rv0 • 带正电物质散射(汤氏模型)(6) – 粒子对金的散射角 E 5MeV Z=79 p 3105 Z rad<104 Z rad<103 rad p E E –一次散射的散射角 103 rad –重复散射也不会产生大角度 • 重复散射为随机, 平均之后不会朝一个方向 特别不会稳定地朝某一方向散射 –电子对α粒子的偏转的贡献(对头撞)(2) p m v0 mv1 meve 2mev0 p m v0 p 2mev0 2me 1 104 p m v0 m 4000 电子引起α粒子的偏转角非常小 可以说几乎没有什么贡献 1-2-3 解释 粒子散射实验(6) 22 a Z1Z2e2 4 0 E 库仑散射因子 1-3-1 库仑散射公式的推导(3) • 假定: 1. 单次散射 2. 点电荷,库仑相互作用 3. 核外电子的作用可略 4. 靶原子核静止(靶核重,晶体结构牢固) 1-3-1 库仑散射公式的推导(4) • 推导库仑散射公式 v F
mav Z1Z2e2 4 0 r 2 p m v 1 2 m v 2 E R 40 2Z 1.44fmMeV/0.1nm 3105 Z rad E (MeV) E 1-2-3 解释 粒子散射实验(4) • 带正电物质散射(汤氏模型)(4) –电子对α粒子的偏转的贡献(对头撞)(1) 动量、动能守恒 m v0 m v1 meve , 1 2 m v02
1 2 m v12
1 2 meve2 入射的粒子 散射后的粒子 散射后的电子 ve
2m v0 m me
2m v0 m 2v0 p m v0 m v1 meve 2mev0 1-2-3 解释 粒子散射实验(5) • 带正电物质散射(汤氏模型)(5) me 1 mp mp 1836 1-1-2 电子的电荷和质量(2) • 密立根油滴实验 (2) –原子呈中性,原子中具有带负电的电子, 必定有带正电的物质(对于氢原子,这 种带正电荷的物质称为质子) 原子 = 正电物质 + 负电物质 + 不带电物质 1-1-2 电子的电荷和质量(3) • 原子质量单位 [u] –1[u] ≡ 1个12C 原子质量/12
12克
1 . [克] 1.66 10 24[克] 12 N A NA –原子质量 MA [u] = 原子量 [u] = A [u] 1-1-3 原子的大小 • 原子半径 –一个原子体积 = 4 r3 3 = 一个原子的质量 / 原子质量密度 = 原子半径 r = ( –汤姆逊原子模型与实验不符! 1-3 卢瑟福散射公式 1. 库仑散射公式的推导 2. 卢瑟福公式的推导 1-3-1 库仑散射公式的推导(1) • 远离靶核的入射能量E,电荷Z1e的带电粒子与电 荷Z2e的靶核散射 散射角 瞄准距离 碰撞参数 1-3-1 库仑散射公式的推导(2) • 库仑散射公式 b a ctg –去掉电场 射线半径r mv2/r= Hev e/m=v/Hr 1-1-2 电子的电荷和质量(1) • 密立根油滴实验 (1) –测得电子电量为:e = 1.6×10-19 C (库仑) 电子质量 me = 9.1×10-31 kg –密立根首次发现了电荷的量子化 • 电荷只能是 e 的整数倍 –若知H+(质子)的荷质比 e