有关α粒子散射试验优秀PPT.ppt

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1、热情欢迎各位老师莅临指导学问的回顾学问的回顾 1 1、谁发觉了阴极射线？、谁发觉了阴极射线？2 2、阴极射线是什么？、阴极射线是什么？3 3、电子是谁确认的？、电子是谁确认的？原子困难结构的发觉过程原子困难结构的发觉过程 人类社会是在不断地发觉、独创和创建中人类社会是在不断地发觉、独创和创建中前进的。直到前进的。直到1919世纪末，人们还认为原子是构世纪末，人们还认为原子是构成物质的最小单位而不行再分，当汤姆生在成物质的最小单位而不行再分，当汤姆生在18971897年发觉电子后，人们才相识到原子结构的年发觉电子后，人们才相识到原子结构的困难性。困难性。英国物理学家。英国物理学家。1856年年1

2、2月月18日诞生于英格兰曼彻日诞生于英格兰曼彻斯特。斯特。汤姆生汤姆生(Joseph John(Joseph John Thomson,1856Thomson,185619401940年年)杰出贡献杰出贡献:1897年发觉电子年发觉电子(荣获荣获1906年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖)分析已知状况：分析已知状况：电子是原子的一个组成部分；电子是原子的一个组成部分；电子质量很小，远小于原子的总质量；电子质量很小，远小于原子的总质量；电子带负电，但原子呈电中性。电子带负电，但原子呈电中性。由此可断定：由此可断定：原子内还有带正电的且具有绝大部分原子质量的物质原子内还有带正电的且具有绝大部分原子质量的

3、物质问题：问题：这部分物质与电子在原子中是怎么分布的？这部分物质与电子在原子中是怎么分布的？3.2原子的结构3-5 第三章 原子结构之谜 清远市一中 陈召平 科学靠两条腿走路，一个是理论，一科学靠两条腿走路，一个是理论，一个是试验。有时一条腿走在前面，有时另一个是试验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有运用两条腿，才能前条腿走在前面。但只有运用两条腿，才能前进。进。密立根密立根汤姆生原子结构模型汤姆生原子结构模型 原子是一个球体，正电荷匀整地分布原子是一个球体，正电荷匀整地分布在整个球内，电子像布丁里的葡萄干那在整个球内，电子像布丁里的葡萄干那样镶嵌在原子里面。样镶嵌在原子里面。

4、葡萄干布丁模型葡萄干布丁模型 汤姆生的葡萄干布丁原子模型能说明当时发觉的一些现象，如定性地说明某些光辐射，因而曾被广泛接受。但勒纳德但勒纳德1903年做了一个试验，使电年做了一个试验，使电子束射到金属膜上，发觉较高速度的电子束射到金属膜上，发觉较高速度的电子很简洁穿透原子。似乎原子不是一个子很简洁穿透原子。似乎原子不是一个实心球体实心球体 用什么方法去探讨象原子这样的微观粒用什么方法去探讨象原子这样的微观粒子的内部结构呢子的内部结构呢？用其它微观粒子或一些射线轰击用其它微观粒子或一些射线轰击 1871年年8月月 30日生于新西兰日生于新西兰 杰出贡献杰出贡献 1899年命名年命名射线、射线、射

5、线；射线；发觉放射性元素发觉放射性元素“钍钍”；1902年提出原子自然蜕变理年提出原子自然蜕变理论；论；卢瑟福卢瑟福(1871(187119371937年年)1911年提出年提出原子的核式结构模型；原子的核式结构模型；1919年发觉质子，预言中子。年发觉质子，预言中子。著名的著名的 粒子散射实验装置粒子散射实验装置卢卢瑟瑟福福 1909 190919111911年，英国物理学家卢年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了瑟福和他的助手们进行了 粒子散粒子散射实验射实验放射源放射源金箔金箔可转动的带可转动的带有荧光屏的有荧光屏的显微镜显微镜粒子散射粒子散射试验试验真空真空作用：作用：统计散射到各个

6、方向的统计散射到各个方向的粒子所占的比例，粒子所占的比例，可以推想原子中正负电荷的分布状况可以推想原子中正负电荷的分布状况依据汤姆孙原子模型：依据汤姆孙原子模型：1 1、电子质量很小，对、电子质量很小，对 粒子的运动方向不会粒子的运动方向不会发生明显影响；发生明显影响；粒子散射粒子散射试验试验 请预料请预料 粒子可能的运动状况？粒子可能的运动状况？2 2、由于正电荷匀整分布，、由于正电荷匀整分布，粒子所受库仑力粒子所受库仑力也很小；也很小；故故 粒子偏转角度不会很大粒子偏转角度不会很大粒子散射试验粒子散射试验绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进仍沿原来方向前进，但但少数

7、少数粒子发生了粒子发生了较大的偏转较大的偏转，并且有并且有极少数极少数粒子的粒子的偏转超过了偏转超过了9090，有的有的甚至几乎达到甚至几乎达到180180。粒子散射试验粒子散射试验 卢瑟福对于上述试验的结果感到特别惊异，卢瑟福对于上述试验的结果感到特别惊异，他说：他说：“这简直不行思议！这就似乎你对一张薄这简直不行思议！这就似乎你对一张薄薄的纸射出一颗薄的纸射出一颗1515英寸口径的炮弹，却被反射回英寸口径的炮弹，却被反射回来的炮弹击中一样来的炮弹击中一样”粒子散射试验的现象粒子散射试验的现象粒子散射试验粒子散射试验（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子）粒子出现大角度散射有没有可能是与

8、电子碰撞后造成的？碰撞后造成的？（2）依据葡萄干布丁模型，粒子在原子旁边或）依据葡萄干布丁模型，粒子在原子旁边或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成可能造成粒子的大角度偏转？为什么？粒子的大角度偏转？为什么？原子结构的葡萄干布丁模型能否说明？原子结构的葡萄干布丁模型能否说明？1 1、绝大多数、绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进2 2、少数、少数 粒子（约八千分之一）发生了较大的偏转粒子（约八千分之一）发生了较大的偏转3 3、极少

9、数、极少数 粒子的偏转角度超过粒子的偏转角度超过9090甚至达到甚至达到180 180 第一条现象说明第一条现象说明:原子中绝大部分是原子中绝大部分是“空空”的的其次条现象可看出其次条现象可看出:原子内部有原子内部有“核核”存在存在第三条现象可看出第三条现象可看出:粒子遇到了比它质量大粒子遇到了比它质量大 很多的东很多的东西（质量很集中），且受到的作用力很大（电量很集中）西（质量很集中），且受到的作用力很大（电量很集中）粒子散射粒子散射试验试验现象现象原子的核式结构模型核式结构模型卢瑟福分析试验数据认为：全部正电物质集中卢瑟福分析试验数据认为：全部正电物质集中在很小的空间范围在很小的空间范围汤

10、姆孙的原子模型无法说明大角度散射的试验结果汤姆孙的原子模型无法说明大角度散射的试验结果 原子的中心有一个带正电的很小的原子核，原子的中心有一个带正电的很小的原子核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，带负电的电子在核外空间绕核旋转带负电的电子在核外空间绕核旋转原子核式结构模型的原子核式结构模型的粒子散射图景粒子散射图景原子的核式结构的提出原子的核式结构的提出 体育场体育场 依据卢瑟福的原子结构模型，原子内依据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是特别部是特别“空旷空旷”的，举一个简洁的例子：的，举一个简洁的例子：原子原子原子核原子核 10-10m10-15

11、m原子核的尺寸原子核的尺寸原子核的尺寸原子核的尺寸小结卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程汤汤姆姆生生发发觉觉电电子子汤汤姆姆生生原原子子模模型型葡萄干布丁式葡萄干布丁式卢卢瑟瑟福福原原子子模模型型粒子散射试验粒子散射试验核式核式行星式效果检测1 1有关有关粒子散射试验，下列说法中正确粒子散射试验，下列说法中正确的是（的是（）A A 绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后不变更方向；粒子穿过金箔后不变更方向；B B 粒子遇到电子后运动方向几乎不发生变粒子遇到电子后运动方向几乎不发生变更；更；C C 粒子散射试验，确定了汤姆生的原子结粒子散射试验，确定了汤姆生的原子结构模

12、型；构模型；D D 粒子散射试验，是卢瑟福原子核式结构粒子散射试验，是卢瑟福原子核式结构模型的试验依据。模型的试验依据。ABD效果检测2 2下列对原子的结构的相识中正确的是（下列对原子的结构的相识中正确的是（）A A 原子中绝大部分是空的，原子核很小；原子中绝大部分是空的，原子核很小；B B 电子在核外旋转，库仑力供应向心力；电子在核外旋转，库仑力供应向心力；C C 原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里；原子核里；D D 原子核的直径大约为原子核的直径大约为10-10m10-10mAB效果检测3 3如如图图所所示示为为粒粒子子散散射射实实验验中中粒粒子子

13、穿穿过过某某一一金金原原子子核核附附近近时时的的示示意意图图，A A、B B、C C三三点点分分别别位位于于两两个个等等势势面上，则以下说法中正确的是（面上，则以下说法中正确的是（）+ABCA A 粒子在粒子在A A处的速率比在处的速率比在B B处处 的速率小；的速率小；B B 粒子在粒子在B B处的速率最大；处的速率最大；C C 粒子在粒子在A A、C C处的速度相同；处的速度相同；D D 粒子在粒子在B B处的速率比在处的速率比在C C处处 的速率小。的速率小。D4 4、当、当粒子被重核散射时，如图所示的运动粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不行能存在的？轨迹哪些是不行能存在的？答案：答案：BCBC效果检测