原子物理第一章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第一章 第一章 原子的基本狀況 原子的基本狀況教學(xué)內(nèi)容§1.1 原子的質(zhì)量和大小§1.2 原子的核式結(jié)構(gòu)§1.3 同位素教學(xué)要求 （1）掌握原子的靜態(tài)性質(zhì)；理解阿伏加德羅常數(shù)的物理意義。（2）掌握電子的發(fā)現(xiàn)、α粒子散射實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)事實(shí)。（3）掌握庫(kù)侖散射公式和盧瑟福散射公式的推導(dǎo)。（4）掌握盧瑟福公式的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、原子核大小的估計(jì)和原子的核式結(jié)構(gòu)。 重 點(diǎn)? α粒子散射實(shí)驗(yàn) ? 盧瑟福散射公式? 庫(kù)侖散射公

2、式? 原子的核式模型。 難 點(diǎn)? 庫(kù)侖散射公式? 盧瑟福散射公式推導(dǎo) § 1.1 原子的質(zhì)量和大小一、 原子的質(zhì)量二、 原子的大小三、 原子的組成 一、原子的質(zhì)量質(zhì)量最輕的氫原子： 質(zhì)量最輕的氫原子：1.673×10-27kg原子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)： 原子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)：10-27kg~~10-25kg? 1.原子質(zhì)量單位和原子量?原子質(zhì)量單位 u：規(guī)定自然界中含量最豐富的一種元素 12C 的質(zhì)量的 1/12

3、1u=1.994×10-26kg/12=1.661×10-27kg?原子量 A:將其他原子的質(zhì)量同原子質(zhì)量單位相比較，所得的數(shù)值即為原子量 A。? MA=A·u? A 是原子質(zhì)量的相對(duì)值? MA 是原子質(zhì)量的絕對(duì)值? 知道了原子量，就可以求出原子 知道了原子量，就可以求出原子質(zhì)量的 量的絕對(duì)值 絕對(duì)值。2．阿伏伽德羅定律? 1811 年，意大利物理學(xué)家阿伏伽德羅提出：? 一摩爾任何原子的數(shù)目都是 NA NA

4、=6.02214?1023/mol ，稱(chēng)為阿伏伽德羅常數(shù)? 如果以 A 代表原子量，NA 代表阿伏伽德羅常數(shù)， MA代表一個(gè)原子的質(zhì)量絕對(duì)值，那么? 式中原子量 A 代表一摩爾原子的以克為單位的質(zhì)量數(shù)，只要 NA 知道，MA 就可以算出。測(cè)量阿伏伽德羅常數(shù)的幾種方法 測(cè)量阿伏伽德羅常數(shù)的幾種方法1．電解法：在電解實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：分解出的正離子的量與流過(guò)電解流的電荷成正比，NA=

5、 = 式中 F 是法拉第常數(shù)。AA N A M ?一個(gè)離子所帶的電量原子的物質(zhì)需要的電量 分解出 mol 1eFk R年，盧瑟福的學(xué)生蓋革(G.Geiger)和馬斯頓 E.(Marsden)作了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。課外思考1. 電子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程及其啟示。2. 元素的研究歷史及現(xiàn)狀調(diào)查。? 問(wèn)題：在 10-10m 的范圍內(nèi)，帶負(fù)電、質(zhì)量很小的電子與帶正電、質(zhì)量很大的部分如何分布、如何運(yùn)動(dòng)

6、？§ 1.2 原子核式結(jié)構(gòu)模型 原子核式結(jié)構(gòu)模型一、湯姆遜原子模型二、粒子散射實(shí)驗(yàn)三、原子核式結(jié)構(gòu)模型—盧瑟福模型四、粒子散射理論五、盧瑟福散射公式的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證六、原子核大小的推斷七、粒子散射實(shí)驗(yàn)的意義及盧瑟福模型的困難一、湯姆遜原子模型 一、湯姆遜原子模型歷史背景? 1903 年英國(guó)科學(xué)家湯姆遜 湯姆遜提出 “葡萄干蛋糕”式原子模型或稱(chēng)為“西瓜”模型。? ?正電荷和質(zhì)量均勻分布在原子大小的彈性實(shí)心球內(nèi)? ?電子就像西瓜里的瓜

7、子那樣嵌在實(shí)心球內(nèi)湯姆遜正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 湯姆遜正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原子發(fā)光：是電子在其平衡位置做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的結(jié)果，原子所發(fā)出的光的頻率就相當(dāng)于這些振動(dòng)的頻率。元素周期表：? 假設(shè)電子分布在一個(gè)個(gè)圓環(huán)上，第一只環(huán)上只可放 5 個(gè)電子，第二只環(huán)上可放 10 個(gè)……? 困難：? ?預(yù)言的原子光譜與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的數(shù)據(jù)完全不符? ?無(wú)法解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)二、α粒子散射實(shí)驗(yàn)α粒子：? 放射性元素發(fā)射出的高速帶電粒子，速度約為光速的十分之一，帶+2e 的電荷，質(zhì)量約