近代物理学课外自学指导讲义第一章原子的核式结构一、学习要点1.DOC

近代物理学课外自学指导讲义 第一章 原子的核式结构 一、学习要点 1．原子的质量和大小MA=(g), R~10-10 m , NA=6.022(1023mol-1,1u=1.6605655(10-27kg 2．原子核式结构模型 (1)汤姆孙原子模型 (2)粒子散射实验：装置、结果、分析 (3)原子的核式结构模型 (4)粒子散射理论： 库仑散射理论公式（会推导）： 卢瑟福散射公式： ， 实验验证:，靶原子的摩尔质量 (4)微分散射面的物理意义、总截面 (5)原子核大小的估计 (会推导): 散射角： 粒子正入射： ,～10－15－10－14m 二、基本练习 1．褚书课本P20－21：（1）.（2）.（3）.（4）.（7）； 2．选择 (1)原子半径的数量级是： A．10－10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m (2)原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中 A.绝大多数粒子散射角接近180 B.粒子只偏2～3 C.以小角散射为主也存在大角散射 D.以大角散射为主也存在小角散射 （3）进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明： A.原子不一定存在核式结构 B.散射物太厚 C.卢瑟福理论是错误的 D.小角散射时一次散射理论不成立 (4)用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍？ A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2 (5)动能EK=40keV的粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）： A.5.9 B.3.0 C.5.910-12 D.5.910-14 (6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？ A.2 B.1/2 C.1 D .4 (7)在金箔引起的粒子散射实验中,每10000个对准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的粒子会有多少？ A. 16 B..8 C.4 D.2 (8）在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为： A．4:1 B.:2 C.1:4 D.1:8 （9）在粒子散射实验中,若把粒子换成质子,要想得到粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使： A.质子的速度与粒子的相同； B．质子的能量与粒子的相同； C．质子的速度是粒子的一半； D．质子的能量是粒子的一半 2．简答题 （1）什么是电子？简述密立根油滴实验. （2）简述卢瑟福原子有核模型的要点. （3）简述粒子散射实验. 粒子大角散射的结果说明了什么？ （4）什么是微分散射截面？简述其物理意义. 3．计算题： （1）当一束能量为4.8Mev的粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个粒子试求：①仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个粒子？②若粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个粒子？③粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个粒子?(ρ金＝19.3g/cm3 ρ铅＝27g /cm3；A金＝179 ,A铝＝27,Z金＝79 Z铝＝13) (2)试证明:α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍. (3)10Mev的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最接近于核的距离rm. 第二章 玻尔氢原子理论 一、学习要点： 1.氢原子光谱：线状谱、五个线系（记住名称、顺序）、广义巴尔末公式、 光谱项、并合原则： 2.玻尔氢原子理论： (1)玻尔三条基本假设的实验基础和内容（记熟） (2)圆轨道理论（会推导）：氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动 ;； ，＝１.2.3…… (3)实验验证： （a）氢原子五个线系的形成 (会推导） 非量子化轨道跃迁 （b）夫－赫实验：装置、.结果及分析；原子的电离电势、激发电势 3.类氢离子（,正电子偶素.原子等） (1) He+光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等 (2)理论处理（会推导）：计及原子核的运动，电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动 , 正负电荷中心之距. 能量，里德伯常数变化 重氢（氘）的发