A.原子的核式结构

2．练一练 (1)下列叙述正确的是( ) A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构 B．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象 C．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象 D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在
【解析】选C。卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，A错误； 玻尔理论只是成功地解释了氢原子的发光现象，B错误；爱因斯坦成功地解释 了光电效应现象，C正确；麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，D错误。
第2讲 原子结构 氢原子光谱
必备知识·自主排查
【课程标准】 了解人类探索原子结构的历史。知道原子核式结构模型。通过对氢原子光谱 的分析，了解原子的能级结构。
【知识再现】 一、原子结构 1．电子的发现：_汤__姆__孙__研究阴极射线时用测定粒子比荷的方法发现了电子， 电子的发现证明了_原__子__是可分的。 2．原子的核式结构： (1)α粒子散射实验：1909～1911年，英籍物理学家_卢__瑟__福__和他的合作者进 行了用α粒子轰击金箔的实验并提出了原子的核式结构模型。
4．氢原子能级图(如图)： 能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态；相邻横线间的距离表示相邻 的_能__级__差，量子数越大，相邻的能级差_越__小__。
【小题快练】 1．判一判 (1)人们认识到原子具有复杂结构是从英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现 电子开始的。( ) (2)原子的核式结构学说是由汤姆孙提出来的。( ) (3)α粒子散射实验中，大部分粒子发生大角度的偏转。( )
(4)原子中绝大部分是空的，原子核很小。( ) (5)氢原子的光谱是由不连续的亮线组成的。( ) (6)玻尔理论成功地解释了氢光谱，也成功地解释了氦原子的光谱。( ) (7)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁。( )

原子物理学总复习
段正路
2014年
1
第一章 原子的基本状况
重点： 1，原子的核式结构 2，α粒子散射实验的意义
2
1、卢瑟福的原子核式模型
原子中的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子中央一 个很小的体积内，称为原子核。原子中的电子在核的周围 绕核运动。
2. α粒子的散射实验：
α粒子被静止核的库仑场散射的角度θ由下式决定
• Z：质子数 • A: 质量数
C4 0
20
a
原子核的角动量
P 核 LnSnLpSp
P核 I(I1)h
原子核的磁矩
I g
I(I1) he 2M
38
原子核的统计性：A为奇数的原子核属于费米子；A为偶 数的原子核属于玻色子。
原子核的结合能
E [Z m p (A Z )m n m 核 ]C 2 或 E [Z m H (A Z )m n m 原 子 ]C 2
r rr 总角动量 JLS JLS,LS 1 ,......,LS
L LS耦合下的原子态符号表示:
2S 1
s=0，单重态
J s=1，三重态
能级排布规则
洪特定则 朗德间隔定则
17
j-j 耦合
rjrj21 rrll12srsr12 rr r Jj1j2
j1 l1 s 1 ,l1 s 1 1 ,....,l1 s 1 j2 l2 s 2 ,l2 s 2 1 ,....,l2 s 2 Jj1j2,j1j2 1 ,....,j1j2
% 1R (m 12n 1 2)Tm Tn
R — 里德堡常数；T(m) —光谱项。
光谱线系 m = 1，n = 2、3、4…，赖曼系（紫外） m = 2，n = 3、4、5…，巴尔末系（可见光） m = 3，n = 4、5、6…，帕邢系（红外） m = 4，n = 5、6、7…，布喇开系（远红外）

原子和原子核 ——知识介绍一．原子结构（一）原子的核式结构人们认识原子有复杂结构是从1897年汤姆生发现电子开始的。

汤姆生通过研究对阴极射线的分析发现了电子，从而知道，电子是原子的组成部分，为了保持原子的电中性，除了带负电的电子外，还必须有等量的正电荷。

因此汤姆生提出了“葡萄干面包”模型：正电荷部分连续分布于整个原子，电子镶在其中。

1909年卢瑟福在α粒子散射实验中，以α粒子轰击重金属箔发现：大多数α粒子穿过薄膜后的散射角很小，但还有八千分之一的α粒子，散射角超过了900，有些甚至被弹回来，散射角几乎达到1800。

1911年卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转。

从α粒子散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为10-15——10-14米，原子半径大约为10-10米。

原子核式结构模型较好的解释了α粒子散射实验现象，也说明了汤姆生的“葡萄干面包”模型是错误的。

（二）玻尔的氢原子理论1．1．巴耳末公式1885年，瑞士物理学家巴耳末首先发现氢原子光谱中可见光区的四条谱线的波长，可用一经验公式来表示：)121(122n R -=λ n =3，4，5……式中λ为波长，R =×10 7米-1称为里德伯恒量，上式称为巴耳末公式。

2．2．里德伯公式1889年，里德伯发现氢原子光谱德所有谱线波长可用一个普通的经验公式表示出来：)11(122n m R -=λ式中n=m+1，m+2，m+3……，上式称为里德伯公式。

对于每一个m ，上式可构成一个光谱系： m=1，n=2，3，4……赖曼系（紫外区）m=2，n=3，4，5……巴尔末系（可见光区）m=3，n=4，5，6……帕邢系（红外区）m=4，n=5，6，7……布喇开系（远红外区）3．3．玻尔的氢原子理论卢瑟福的原子核式结构模型能成功地解释α粒子散射实验，但无法解释原子的稳定性和原子光谱是明线光谱等问题。

原子的核式结构范文原子是构成物质的最基本单位，由原子核和电子云组成。

原子核是原子的中心部分，其核式结构是指核内的粒子组织和排列方式。

下面将详细介绍原子核的结构和特点。

原子核由质子和中子组成。

质子带有正电荷，具有质量，中子不带电荷，也具有质量。

质子和中子称为核子。

质子和中子合称为核子是因为它们都存在于原子核内，与电子相比，核子具有更大的质量。

质子和中子以一种特定的方式排列在原子核内部。

质子和中子的数量决定了元素的原子核质量。

原子核的质量数等于质子数加上中子数。

不同元素的原子核可以有不同的质量数和质子数，从而形成不同的元素。

原子核的直径通常约为10^-15米，相比于整个原子的大小，原子核的体积非常小。

这也意味着原子核非常致密，其中包含了绝大部分原子的质量。

原子核的稳定性与核子的排列方式和核力有关。

核力是一种相对于电磁力和重力的短程力，它保持质子和中子在原子核内部的结合。

核力是一种非常强大的力量，能够克服质子之间的排斥力，使得原子核保持稳定。

当核子的排列方式和核力达到一定的平衡时，原子核就是稳定的。

然而，当核子的排列方式不稳定时，原子核就会发生衰变，放出粒子或辐射以保持稳定。

原子核的稳定性还与核子的质量数有关。

在相同的质子数下，中子数的增加会增加原子核的稳定性。

这是因为中子的加入会增加核力的作用范围，从而增加质子之间的吸引力。

然而，在质子数超过一定范围后，增加中子数将不再增加原子核的稳定性，甚至会减弱稳定性。

这将导致核子之间的斥力增加，使原子核变得不稳定。

核式结构还可以用核壳模型来解释。

核壳模型是描述原子核内部核子排列方式的模型。

它类似于原子外部的电子壳层结构。

核壳模型认为原子核由能级较低的核壳层和能级较高的核壳层组成，类似于电子的能级结构。

核壳模型解释了为什么一些特定核子的数目更稳定。

例如，在一些原子核中，质子或中子的数目正好达到一些特定值时，原子核更稳定。

这被称为“魔数”现象。

魔数对应着核壳层的填充情况，类似于电子壳层填充到满壳时的稳定性。