物理学史--原子原子核物理的发展PPT资料88页90页PPT

4．C
9．6.59×1014J 10．527g 11．（1）42∶1（2）α粒子要转109圈 Po核转84圈才能相遇，故两次相遇 时间间隔△t=109Tα．
质子发现(卢瑟福) 中子的发现(查德威克)
原子核同步练习题
一、选择题 (共6小题, 时间7分钟)
1. U 经过3次α衰变和2次β衰变, 最后得到的原子核中的质子数为 A．92 B．88 C．138 D．226
238 92
2．在下列4个核反应式中， x表示了中子的是哪些
A. N H e O X
质子发现(卢瑟福) 中子的发现(查德威克)
1.枣糕结构原子模型 (汤姆生)
(实验基础：电子的发现)
阴极射线
气体放电
原 子 结 构
2.核式结构原子模型 (卢瑟福)
(实验基础： α粒子散射实验)
规律：绝大多数、少数
氢原子能级(En=E1/n2)
跃迁( hv =E初－E末） 轨道量子化（rn= n2r1)
原子
原子核
(单元复习)
2003.3.22
1.枣糕结构原子模型 (汤姆生)
(实验基础：电子的发现)
阴极射线
气体放电
原 子 结 构
2.核式结构原子模型 (卢瑟福)
(实验基础： α粒子散射实验)
规律：绝大多数、少数
氢原子能级(En=E1/n2)
跃迁( hv =E初－E末） 轨道量子化（rn= n2r1)
6．某原子核A经过P次α衰变，Q次β 衰变后变成原子核B，则 A．核A的质量数比核B的质量数多4P个 B．核A的质子数比核B的质子数多 （2P-Q）个 C．核A的中子数比核B的中子数多 （2P+Q）个 D．核为A的中性原子中的电子数比核 为B的中性原子中的电子数少 （ Q - 2P)个

图10-2 α粒子散射实验
.
图10-3 α粒子散射实验结果
4
1910年12月，卢瑟福对大角度散射过程 的受力关系进行计算，得出一个新的原子结 构设想——原子有核模型，如图10-4所示。
他认为 粒子是在同作为靶的金属箔的原 子一次碰撞中改变其方向的，因此原子中有 一个体积很小、质量很大的带正电荷的原子 核，它对带正电荷的 粒子的很强的排斥力使 粒子发生大角度偏转。原子核的体积很小， 其直径约为原子直径的万分之一至十万分之 一，核外是很大的空的空间，带负电的、质 量比核轻得多的电子在这个空间里绕核运动。
图10-4 卢瑟福原子模型
.
5
1919年，卢瑟福 粒子去轰击氮、氟、钾等元素的原子核，结果都发现有一种 微粒产生，电量是1，质量是1，这样的微粒正是质子。因此，人们断定，质子是原 子核的组成部分。
一开始，人们认为原子核只是由质子组成的。但是，这不能解释核的质量和原 子核所带的电荷量。如果原子核只是由质子组成，那么，某种原子核的质量与质子 质量之比，应该等于这种原子核的电荷和质子电荷之比。实际上，绝大多数的原子 核的质量与质子质量之比都大于核的电荷与质子电荷之比。
原子核常用符号
A Z
X
表示，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z
为原子核中的质子数。例如，42 He 代表质子数为2、质量数为4的氦核；92235 U 代
表电荷数为92、质量数为235的铀核。
.
7
卢瑟福是因何提出原子有核模型结构的？
.
8
卢瑟福的原子有核模型学说很好地解释了 粒子散射实验，初步建立 了原子结构的正确图景，但是和经典的电磁理论发生了矛盾：既然核外 电子没有被库仑力吸引到核上，它一定以很大的速度绕核运动，这样电 子会不停地辐射能量，自身的能量不断减少，最后“跌落”在原子核上，但 是这样的事情并没有发生。

Ar
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(氩)
40 20
Ca
7
(钙)
二、 原子核的性质
1、 原子核的大小和密度 *原子核的形状和大小：近似为半径R 的球体（重核 呈椭球体）
R=R0A
1/3
R0=1.210-15 m
M *原子核的平均密度： =2. 3 1017kg.m-3 V (地球平均密度=6 103kg.m-3 ）
或 m(u) = 1.073510-3E(MeV)
PPT课件 12
四、原子核的稳定性
*平均结合能：= E/A 平均结合能表示的松紧程度：(图13-1平均结合能曲线）
PPT课件
13
1、轻核（质量数A30）： 较小，原子核结合较松 （除偶偶核外） 2、中等核（质量数A 为40~120）：较大，原子 核结合较紧。 3、重核（质量数A200）： 较小，原子核结合较松； 其中A 209的核都是放射性核素。 *中等核比重核和轻核都稳定。 由此知道获得核能的两种途径：轻核聚变和重核裂变。
一 、原子核的组成与符号表示：
原子核是由质子（proton）和中子（neutron）组 成。质子和中子统称核子（nucleon）。质子与中 子可以互变。
带单位正电荷 质 子 e=1.602×10-19C 质量数为1(mp=1.623 ×10-27kg=1836.1me） 核质子数=核外电子数=原子序数 不带电 质量数为1(mn=1.675 ×10-27kg=1838.6me） 中子数=核质量数－质子数(原子序数)
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Ra
(镭 )
1(5.5%)
2(94.45%)
0.186 0.000

222 86
Rn
(氡 )
20

•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
谢谢你的阅读

物理学史原子原子核物理的发展
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

完善和提高
20世纪70年代，由于粒子物理逐渐成为一门独立的学科，核物理已不再
是研究物质结构的最前沿。核能利用方面也不像过去那样迫切，核物理进入
了一个纵深发展和广泛应用的新的更成熟的阶段。 在现阶段，粒子加速
技术已有了新的进展。由于重离子加速技术的发展，人们已能有效地加速从 氢到铀所有元素的离子，其能量可达到十亿电子伏每核子。这就大大扩充了 人们变革原子核的手段，使重离子核物理的研究得到全面发展。 随着高 能物理的发展，人们已能建造强束流的中高能加速器。这类加速器不仅能提 供直接加速的离子流，还可以提供次级粒子束。这些高能粒子流从另一方面 扩充了人们研究原子核的手段，使高能核物理成为富有生气的研究方面。
引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反
应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免
反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动
气轮机发电。由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子
核+热载体。但是只有这两项是不能工作的。因为，高速中
子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机
从核物理基础研究看，主要目标在两个方面：一是通过核现象研究粒子的性 质和相互作用，特别是核子间的相互作用；再者是核多体系的运动形态的研 究。很明显，核运动形态的研究将在相当长的时期内占据着核物理基础研究 的主要部分。
欧洲强子对撞机
欧洲大型强子对撞机是现在世 界上最大、能量最高的粒子加 速器，是一种将质子加速对撞 的高能物理设备，英文名称为 LHC(Large Hadron Collider)。 大型强子对撞机坐落于日内瓦 附近。参与这一项目的研究人 员表示，在短短3个月的实验过 程中，他们已经探测到处于我 们当前对物理学的了解——标 准模型核心的所有粒子。北京 时间7月28日消息，据国外媒体 报道，参与大型强子对撞机 (LHC)项目的科学家表示，他们 可能已经“接近”希格斯玻色 子。希格斯玻色子也被称之为 “上帝粒子”，据信在大爆炸 之后宇宙形成过程中扮演重要 角色。

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第三节 原子与原子核
(1) 能 级 图 中 的 横 线 表 示 氢 原 子 可 能 的 能 量 状 态 ——定态． (2)横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数，右端的 数字“－13.6，－3.40…”表示氢原子的能级． (3)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． (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级 跃迁，原子跃迁条件为：hν＝Em－En.
②因为 E1＝Ek1＋Ep1， 所以 Ep1＝E1－Ek1 ＝－13.6 eV－13.6 eV＝－27.2 eV. ③设用波长 λ 的光照射可使基态氢原子电离： hλc＝0－E1. 所以 λ＝－hEc1＝－－6.6133×.6×101－.364××130×－11908 m ＝0.914×10－7 m.
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第三节 原子与原子核
2．(1)能级越高，量子数越大，轨道半径越大，电子 的动能越小，但原子的能量肯定随能级的升高而变 大．(2)原子跃迁发出的光谱线条数 N＝C2n＝nn2－1， 是一群氢原子，而不是一个．
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第三节 原子与原子核
(2012·四川卷)如右图所示为氢原 子能级图示意图的一部分，则氢原子( )
v＝
2hνm－Ei.
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第三节 原子与原子核
(2)①设处于基态的氢原子核外电子速度为 v1， 则： ker212＝mrv1 21. 所以电子动能 Ek1＝12mv21＝k2er12 ＝2×90×.531×09×10－11.06××11.60×－19102 －19 eV＝13.6 eV
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第三节 原子与原子核
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第三节 原子与原子核
考向二 与能级相关的能量问题 一般解题步骤
1．分析已知量，根据库仑力提供核外电子做圆周 运动的向心力列圆周运动动力学方程． 2．根据处于某定态原子的能量等于电子动能与电 子电势能之和列方程，求电势能． 3．原子发生能级跃迁时能量与吸收或放出光子(或 实物粒子)的能量相等，可列方程求光子的频率或 相关物理量．

她与丈夫皮埃尔·居里讨论说：“研究这种现象对我好像
特别有吸引力……我决定承担这项研究工作……为了超越
贝克勒尔已经得到的研究成果，必须采用精确的定量方
法。”
于是，居里夫人选取放射性作为自己的博士论文题目。 通过用新的方法重复贝克勒尔的铀盐辐射实验，使放射
玛丽·居里
学的研究走了上严密定量的道路。
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再获诺贝尔奖
1911年12月11日，她在诺贝尔演讲中回忆说许多发现都是“皮埃 尔和我共同合作的结果，……尽管将纯镭从它的盐中分离来……这项 具体的化学工作由我完成，但是它和我们共同的工作有着紧密的联 系……因此我感到……我们的共同工作是使我获得这么高荣誉的原因。 这也是对皮埃尔·居里最崇高的纪念。”
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坚毅、勤奋
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钢铁是这样炼成的!
居里夫人是一位不知疲倦的科学家， 她曾经说过，“一个人一定不要注 意自己已经做了些什么，而应该只 注意还有什么没有做！”
1898 年 7 月 ， 玛 丽 ·居 里 （Marie Curie,1867-1934） 夫 妇 发 现 钋 （ polonium)， 12月发现镭。两次获得诺贝 尔奖！
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放射性化学的主要创始人
1898年4月玛丽的第一篇关于铀射线的论文包括三个主要的新观点： (1)她不仅重新证实了贝克勒尔关于铀的发现，而且发现了一个新的放射
性物质：钍。“钍氧化物的放射性甚至比金属铀更强”。 (2)“所有铀的化合物都具有放射性，一般来说，放射性越强，化合物的
含铀量越多”。(注：这条实验结论不如卢瑟福和索迪于1902年所提到的 理论精确：“放射性物质含有不稳定的原子，这些原子在单位时间内有 确定的部分发生衰变。”但是，仅仅9个月后她就获得了正确的结论： 1898年12月提交的论文中，玛丽·居里“已经证明了放射性是单个原子的 特性”。 (3)她引了一个极重要的新的物理概念：放射性是一种发现新物质的方法。