原子核式结构幻灯片.ppt

原子核式结构第1页，共20页，编辑于2022年，星期五自 动 演 示汤姆生原子模型模拟氢原子装置模拟锂原子装置粒子散射实验装置卢瑟福原子核式模型盖革-马登斯仪器装置三维直观散射模拟图假设一演示假设二演示结论总结电子的发现第2页，共20页，编辑于2022年，星期五电子的发现实验：电子的发现实验：+-+-根据飞行的带电微粒会受到电场、磁场作用力的已知规律，汤姆孙在放电管内先后加上一定强度的电场和磁场，并通过荧光屏上的亮点位置的移动来测定粒子的偏转情况。就这样，汤姆孙实验不但肯定地证实了阴极射线是一种带负电地粒子（电子），而且还揭示出原子里面含有带负电地部分。至此，“原子不可分割”的观念彻底瓦解 .AC第3页，共20页，编辑于2022年，星期五汤姆逊汤姆逊“枣糕枣糕“模型：模型：-负电荷负电荷正电荷正电荷原子是一个球体，原子是一个球体，R=10-8CM，正电荷均匀地分布在整个球内，正电荷均匀地分布在整个球内，而电子象枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。而电子象枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。截面图截面图第4页，共20页，编辑于2022年，星期五模拟氢原子：模拟氢原子：第5页，共20页，编辑于2022年，星期五 用一盆盛放着液体的容器代表原子,液面上漂浮着的软木塞代表电子,每一个软木塞上又置一小磁针,用磁针间的作用力代表静电力,在容器的上方设置一块大磁铁以使软木塞向中心会聚(效果相当于模型中的正电荷对电子的吸引力),在软木塞纷纷漂向容器中心同时,小磁针之间的排斥力却阻碍它们完全靠拢.模拟锂原子：模拟锂原子：第6页，共20页，编辑于2022年，星期五卢瑟福（Ernest Rutherford，18711937）出生于新西南，1894年毕业于喀捷贝尔大学，并获得了由1851年伦敦博览会提供的奖学金，使他有机会去英国继续学习。卢瑟福在英国剑桥大学卡文迪许实验室学习了三年，当时领导实验室的是卓越的物理学家汤姆生。由于他对原素衰变的研究，获得了1908年诺贝尔化学奖。卢瑟福是天才的实验物理学家。在研究放射现象的同时，对原子的结构进行了实验研究。1911年他发表了题为物质的和粒子的散射和原子结1918年，卢瑟福接替退休的汤姆生的职位，担任著名的卡文迪许实验室主任，他在那里一直工作到逝世。1919年他用粒子轰击氮原子，结果氮原子转变成一个氧原子加一氢原子，第一次实现了原子核的人工转变，开辟了核能研究的新时代。1920年，他还预见到中子以及氯、氦同位素的存在。卢瑟福生平简介卢瑟福生平简介构的论文，提出了有核模型.第7页，共20页，编辑于2022年，星期五粒子散射实验大致安排：粒子散射实验大致安排：铅铅盒盒放放射射体体闸闸门门金金箔箔片片粒粒子子显显微微镜镜真真空空罩罩第8页，共20页，编辑于2022年，星期五用来载放放射体，防止辐射泄露含有自然放射元素的矿物质，如钋、钍、镭等，铅盒放射体闸门把沿其他方向飞行的粒子滤掉，形成单方向的粒子束金箔靶原子体，根据粒子的飞行路径，便可以推算出它的构造真空罩为减小空气分子对粒子的阻碍，将整个装置安排在真空中显微镜在不同的角度观察散射的粒子数目各部件功能简介：第9页，共20页，编辑于2022年，星期五硫化锌硫化锌荧光屏荧光屏放大镜放大镜显微镜（闪烁计数器）显微镜（闪烁计数器）闪烁计数器闪烁器，是在1903年制成的。它含有一块硫化锌制成的屏和一个放大镜。当极微量的放射源发出的每一个粒子击中荧光屏时，都会发出一次微弱的闪光。通过放大镜可以看到。显微镜构造图：显微镜构造图：第10页，共20页，编辑于2022年，星期五第11页，共20页，编辑于2022年，星期五实验结果：实验结果：绝大多数绝大多数粒子穿过金粒子穿过金 箔箔后仍沿原来的方向后仍沿原来的方向少数少数粒子发生了较大的偏粒子发生了较大的偏 转，偏转角几乎达转，偏转角几乎达1800。第12页，共20页，编辑于2022年，星期五实验装置：实验装置：0045090018001350点击相应的角度数可以观察到散射的粒子的数目第13页，共20页，编辑于2022年，星期五-+三维图三维图+-卢瑟福原子卢瑟福原子“核式核式”模型：模型：在原子的中心有一个很小的核在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转带负电的电子在核外空间里绕着核旋转.原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数,所以整个原子是中性所以整个原子是中性第14页，共20页，编辑于2022年，星期五45090013502700315012 34 5678 910114第15页，共20页，编辑于2022年，星期五9001350315012 34567 891000180061第16页，共20页，编辑于2022年，星期五4509001350270031501234567 8 910162250第17页，共20页，编辑于2022年，星期五粒子轰击金箔的三维模拟图粒子轰击金箔的三维模拟图第18页，共20页，编辑于2022年，星期五假设一演示假设一演示-按照汤姆逊模型对于单个原子按照汤姆逊模型对于单个原子,核内微粒核内微粒 对对粒粒子的作用力几率均等子的作用力几率均等,则几乎所有的粒子最终则几乎所有的粒子最终不会发生大角的偏转不会发生大角的偏转,能量损失很小能量损失很小.第19页，共20页，编辑于2022年，星期五假设二演示假设二演示-+-按照卢瑟福核式模型，粒子穿过原子时，如果离原子核较远，受到的库仑力就很小，只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑力，发生大角度的偏转，由于原子核很小，粒子接近它的几率也很小，所以绝大多数粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转第20页，共20页，编辑于2022年，星期五