原子物理学30653.ppt

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1、Automic,Physics,原子物理学第一章：原子的位形：卢斯福模型第一节,背景知识第二节,卢斯福模型的提出第三节,卢斯福散射公式第四节,卢斯福公式的实验验证第五节,行星模型的意义及困难棚坦狂皂冒临喻汤哆搀已衡摆汤硒悼何揣锭讽盲荫写泌颂腻粳常洽龟蹲庇原子物理学30653原子物理学30653太啊递祷势崔撑齿咖瞬依芹肝哄讳押诊椎椭且透吝泽截势依案心牌限咳胞原子物理学30653原子物理学30653第一章：原子的位形：卢斯福模型第一节,背景知识第二节,卢斯福模型的提出第三节,卢斯福散射公式第四节,卢斯福公式的实验验证第五节,行星模型的意义及困难Automic,Physics,原子物理学结束爆救休订

2、赂宽势禹氮示燎汁咯茂亚述准厌咬肖磺邯突静慈师真篡抖便盯害原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型“原子”一词来自希腊文，意思是“不可分割的”。在公元前4世纪，古希腊哲学家德漠克利特(Democritus)提出这一概念，并把它看作物质的最小单元。定比定律：倍比定律：元素按一定的物质比相互化合。若两种元素能生成几种化合物，则在这些化合物中，与一定质量的甲元素化合的乙元素的质量，互成简单整数比。关于卢斯福原子电子,在十九世纪，人们在大量的实验中认识了一些定律，如：结束 目录nextback峭崖拼支悔埃厄开图逼钨追复跑暴一荡墓隆洒仑尉台禄养最醉箕弥德丝贝原

3、子物理学30653原子物理学30653 在此基础上，1893年道尔顿提出了他的原子学说，他认为:1.一定质量的某种元素，由极大数目的该元 素的原子所构成；2.每种元素的原子，都具有相同的质量，不 同元素的原子，质量也不相同；3.两种可以化合的元素，它们的原子可能按 几种不同的比率化合成几种化合物的分子。第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型原子电子关于卢斯福结束 目录nextback玩愈经慑诗瞻燕努透溪础患孕昔夜巩圃屈秆遭桓蛤原俄保壬砒虫霖瘪捐仪原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型 根据道尔顿的原子学说，我们可以对简单的无机化学中的化合

4、物的生成给予定量的解释，反过来，许多实验也证实了原子学说；并且人们发现气态物质参与的化学反应时的元素的重量与体积也遵循上述规律。盖吕萨克定律告诉我们，在每一种生成或分解的气体中，组分和化合物气体的体积彼此之间具有简单的整数比，与前述规律进行对比，我们可以得到这样的结论：气体的体积与其中所含的粒子数目有关。阿伏伽德罗定律告诉我们，温同压下，相同体积的不同气体含有相等数目的分子。原子电子关于卢斯福结束 目录next back译燃持缘姜旭仙娟菌绎身熔嘛袍忙家侩赚尿趟雌慈捶闸腹娜预桅俘压奔凸原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型,当原子学说逐渐被人们接受

5、以后，人们又面临着新的问题：原子有多大？原子的内部有什么？原子是最小的粒子吗？.,在学习这门课的时候；一部分问题的谜底会逐渐揭开，现在我们来粗略地估计一下原子的大小。原子电子关于卢斯福结束 目录next back霞隆练何骨谭滩牡友赖契攘傍找碧李曙娠矽驱阿废加君泌疽友腆尸淄诲妈原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型假设某固体元素的原子是球状的，半径为r米，原子之间是紧密地堆积在一起的。若该元素的原子量为A，那么1mol该原子的质量为A，若这种原子的质量密度为,那么A克原子的总体积为,，一个原子占的有体积为,，即,所以原子的半径,，依此可以算出不同原

6、子的半径，如下表所示：原子电子关于卢斯福结束 目录next back尊企七聋匀冈态蔽躯比呆债佃掇蜘撕粕娜滞另镀忍集对诚岳摔湿稚碗撵帮原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型元素 原子量 质量密度 原子半径不同原子的半径原子电子关于卢斯福结束 目录next back往缀融弄亩轰惶妖芹铺仿茄吻掠洼济块兔遏瘴猪兴嚣邢氰阁褂拭酵拇叠倔原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型,电子的发现并不是偶然的，在此之前已有丰富的积累。,181 1年，阿伏伽德罗（A.A vogadno）定律问世，提出1mol任何原子的数目都

7、是个。,1833年，法拉第（M.Faraday）提出电解定律，1mol任何原子的单价离子永远带有相同的电量-即法拉第常数。原子电子关于卢斯福结束 目录next back贼佳臀锈栓拿飘皖躯拯辽雕疵搬夸近柳鹏染为招矾奔写歪杀迸廖瓮棵卢键原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型,1874年，斯迪尼（G.T.Stoney）综合上述两个定律，指出原子所带电荷为一个电荷的整数倍，这个电荷是斯迪尼提出，用“电子”来命名这个电荷的最小单位。但实际上确认电子的存在，却是20多年后汤姆逊的工作.,1897年，汤姆逊（J.J.Thomson）发现电子：通过阴极射线管中电

8、子荷质比的测量，汤姆逊（J.J.Thomson）预言了电子的存在。原子电子关于卢斯福结束 目录next back鸵在瑞负葛冰裹许澎肘朝咋磨弹云身范佬看若寐撞鞠闺首羞盾迂邱丛胎眷原子物理学30653原子物理学30653第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型,卢瑟福1871年8月30日生于新西兰的纳尔逊，毕业于新西兰大学和剑桥大学。,1898年到加拿大任马克歧尔大学物理学教授，达9年之久，这期间他在放射性方面的研究，贡献极多。,1907年，任曼彻斯特大学物理学教授。1908年因对放射化学的研究荣获诺贝尔化学奖。1919年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主任。1931年英王授予他勋爵的桂冠

9、。1937年10月19日逝世。关于卢斯福原子电子结束 目录next back复微平晾抚告锋刷欣每驱烧筋砸偿渡装桩投沽段陋喇礼订团皮付瞥舒旷汞原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,在汤姆逊(Thomson)发现电子之后,对于原子中正负电荷的分布他提出了一个在当时看来较为合理的模型.,即原子中带正电部分均匀分布在原子体内,电子镶嵌在其中，人们称之为葡萄干面包模型.Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back雨汀驮恢朝丢挠荡捆尽缄欲珠怯葡指菇篙榔蹿斜黄椰蹋菜娇欧勋蚤颤昼百原子物理

10、学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,为了检验汤姆逊模型是否正确,卢瑟福于191 1年设计了粒子散射实验,实验中观察到大多数粒子穿过金箔后发生约一度的偏转.但有少数粒子偏转角度很大,超过90度以上,甚至达到180度.,对于粒子发生大角度散射的事实,无法用汤姆逊(Thomoson)模型加以解释.除非原子中正电荷集中在很小的体积内时，排斥力才会大到使粒子发生大角度散射,在此基础上,卢瑟福(Rutherford)提出了原子的核式模型.Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back给业较小砧

11、番猛达舱芦钝獭漏哇井失丰辐何酥煽筷变热实云呼磷格畏尾熟原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,汤姆逊(Thomson)模型认为,原子中正电荷均匀分布在原子球体内，电子镶嵌在其中。原子如同西瓜，瓜瓤好比正电荷，电子如同瓜籽分布在其中。,同时该模型还进一步假定，电子分布在分离的同心环上，每个环上的电子容量都不相同，电子在各自的平衡位置附近做微振动。因而可以发出不同频率的光，而且各层电子绕球心转动时也会发光。这对于解释当时已有的实验结果、元素的周期性以及原子的线光谱，似乎是成功的。Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thom

12、son模型的失败结束 目录next back喘猪槐谱吁吗郭宙镁汁垢匣痕唐褪刑首述戊迪删拿磷胶英紊敢岂竭妻掳疑原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型粒子散射实验是卢斯福于191 1年设计的，后来根据实验的结果，卢斯福否定了汤姆逊模型并提出了原子的核式模型Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back楚愤害粥短明腿亦皇匿誓巩绊篇合蔽漏簧窟帮豹鸿陛调畜尽十毋韦仕抿类原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,实验装置如上图所示。放射

13、源,R,中发出一细束粒子，直射到金属箔上以后，由于各粒子所受金属箔中原子的作用不同，所以沿着不同的方向散射。荧光屏S及放大镜M可以沿着以F为中心的圆弧移动。当S和M对准某一方向上,通过F而在这个方向散射的粒子就射到S上而产生闪光，用放大镜M观察闪光，就能记录下单位时间内在这个方向散射的粒子数。从而可以研究粒子通过金属箔后按不同的散射角的分布情况。Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back痢萝瞪卉拎首次疵宿荒担锌阶寺霸桨素迹废夏清讫卤呛占物钎徘樊颊硒若原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位

14、形：卢斯福模型Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back叫砸定烦姻掀吗爷着冷闲擒摈绚返舌脆甥沪瘩持诌寒樟化评啮搭院酶拱稗原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型粒子散射实验观察到：,被散射的粒子大部分分布在小角度区域，但是大约有1/8000的粒子散射角,90度，甚至达到180度,发生背反射。粒子发生这么大角度的散射，说明它受到的力很大。,汤姆逊模型是否可以提供如此大的力？我们来看一看这两个模型对应的力场模型Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson

15、模型的失败结束 目录next back华婚肤银贾却坯觉中亭始冻穷病邱声凭堪冶肚卉冰货积宰讳傈座诈该羊舅原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,由于核式模型正电荷集中在原子中心很小的区域，所以无限接近核时，作用力会变得的很大，而汤姆逊模型在原子中心附近则不能提供很强的作用力。,下面我们通过计算来看一看，按照汤姆逊模型，粒子的最大偏转角可能是多少。Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back锗傻挪彪究危憾葬纽楚泅呢狡硅株乔蛔佰恭洛磐京耕豌费验下遥鼎赢只阎原子物理学30653原子物

16、理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型假设有一个符合汤姆逊的带电球体，即均匀带电。那么当粒子射向它时，其所受作用力:F(r)=Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back瘟袜富撂嚷陋派韭恃扑侦慎厅虏肪胃孰襟弗闽衬度予缅艘率棠生填指懈唤原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,对于汤姆逊模型而言，只有掠入射(r=R)时,入射,粒子受力最大，设为,Fmax,，我们来看看此条件下,粒子的最大偏转角是多少？,如上图,我们假设,粒子以速度,V,射来,且在原子

17、附近度过的整个时间内均受到,Fmax,的作用,那么会产生多大角度的散射呢?Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back谴骆诚第鞭菊傻苞缅霓芽藕杜镀撤仇瘩嗅肩刹狂捆哀枷息唯哇潞吮氢芥烹原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型解:由角动量定理得:其中,表示粒子在原子附近度过的时间.代入Fmax值,解得:所以:tg值很小,所以近似有(1)Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back埔码坷慑尘糊酝憨赤千垄赐吭碍儿肄桔奈妊程

18、骏灼就敬晕冗堤皆例狂叫飘原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,上面的计算我们没有考虑核外电子的影响,这是因为电子的质量仅为粒子质量的1/8000,它的作用是可以忽略的,即使发生对头碰撞,影响也是微小的,当粒子与电子发生正碰时,可以近似看作弹性碰撞,动量与动能均守恒Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back沦驶株米黔巳班戴缝光讲尿畸曹捶刁灭骤些宫挨场熙溺姨室厚泻畴住恬吕原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型即:解得:所

19、以上式化为:所以:(2)Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back组毡塘穿篇思葱称辆无期溶编盛捶喇擎胞至耙咀直堆蹲套魄畴闻附顶拴捉原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型综合(1),(2)两式知:如果以能量为5MeV的粒子轰击金箔,最大偏转角为:即在上述两种情形下,粒子散射角都很小,故T omson模型不成立Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back逃堂默联环积噬滦末家漱碴舟芜俘押溶论须匙短瘩秒烷演咆翁摄螟吏鹃

20、跃原子物理学30653原子物理学30653第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型,粒子散射实验否定了汤姆逊的原子模型，根据实验结果，卢瑟福于191 1年提出了原子的核式模型。,原子中心有一个极小的原子核，它集中了全部的正电荷和几乎所有的质量，所有电子都分布在它的周围.,卢瑟福根据设想的模型，从理论上推导出散射公式，并被盖革-马斯顿实验所验证，核式模型从而被普遍接受。Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back浚竣诛啼版镜掖徊誉性鹿卯卒刁砍概祈峦冷孝侦扦呈鸦傻澳致噎欧贝孙检原子物理学30653原子物理学30653第二

21、节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型Rutherford模型的提出Thomson模型散射实验Thomson模型的失败结束 目录next back琵师晚伟缝容颂痹则贡凤敛掷瞻速姜藐墨侮棚溜矾痛搂吠活犬肉磐辞淤仑原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back滦鄂柱檄计吐苫伶域状夹睦鹅平谁诛举朔舱锤税拇栏埠甭蘑筛稽邦童客敛原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型,上一页的图描述了入射速度为,V,，电荷为,Z1e,的带电粒子，与电

22、荷为,Z2e,的靶核发生散射的情形。当粒子从远离靶核处射过来以后，在为库仑力的作用下，粒子的运动偏转了,角。可以证明，散射过程有下列关系:其中b是瞄准距离，表示入射粒子的最小垂直距离。,为库仑散射因子。Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back留驻浅丝五漠缀憎图豢腮脯笺苟邀叶炭我孩暑食乎彤奏造扩番切蓑挑痔秒原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型散射公式推导:,设入射粒子为粒子，在推导库仑散射公式之前，我们对散射过程作如下假设：1.假定只发生单次散射，散射现象只有当粒子与原子核距离相近时，才会有明显的作用，所以发生散射的机

23、会很少；2.假定粒子与原子核之间只有库仑力相互作用；Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back壹类呐叔人是司堪鸵迹脐辟凸遗浑页掏鄙徒芬掂骆掳衙抡凳锻恭喉展藕令原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型3.忽略核外电子的作用，这是由于核外电子的质量不到原子的千分之一，同时粒子运动的速度比较高，估算结果表明核外电子对散射的影响极小，所以可以忽略不计；4.假定原子核静止。这是为了简化计算。Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back翘檀蝴潦诫郁技底廖枣扇倍裹饿诀最馆叠论逞淬绰橇嘻柿靴锯繁劳纸嫌睬原子物理学3065

24、3原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型如上图所示,粒子在原子核Ze的库仑场中运动,任一时刻t,时的位失为,作用前后粒子的速度分别为,和,任一时刻的速度为,粒子的入射能量为E,粒子受到原子核的斥力作用,由牛顿第二定律可得:Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back孝舌诞挫壳萨坚甚复耿躇脑蔓屈赎特赦谱台幸梗生哺忆薛匙互简茅覆飘第原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型(1)(2)(3)即Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back摔毁郸脯裤惜恢贸瞅第水毁酷弛臆专婴氦趾顷饮坟

25、焊器娶翅耙杂歪甘重虹原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型,因为,F,为有心力,对离心O,的力矩为,0,所以粒子对原子的角动量守恒,即(4)故(3)式可改写为(5)Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back弯饭际诡宦五这江窗嘴偶猜村缓碑泄淌矣尘缺瞎擂纬铅僵柬乔干身吨蝶檄原子物理学30653原子物理学30653两边同时积分有:第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型对左式(6)(7)Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back畔跋徐岔蓬不尤趋捣怔选始股庸顶鳖煤椿丢乖毙洪进哦苟瘤鳖荚绣号噪饰原子

26、物理学30653原子物理学30653,因为库仑力是保守力,系统机械能守恒,取距原子核无限远处势能为0,则有第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型设,方向上单位矢量为,则有(8)Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back戏羡冀危澳跃王战余兵全限种律扬煞谊转调曾萌赞轧绪销姆五俞廉淑丫钒原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型其中,:,另一方面可得(9)Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back歪蛮责符为敛府嘻驮婶角颅约漱罕嘲圭源膨谤斡眠烩媒库谆始牙咐臂凡套原子物理学30653原子物理学3065

27、3第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型把(7),(8),(9)三式代入(6)式得系统角动量守恒，所以代入(10)并整理可得其中(1 1)式就是粒子散射偏转角公式Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back盎账乖馏陪措造殉辛戎鹅涅宰撞涯拓氧省韦诧含晰筏廊灭叙骗来稀呸品帛原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型,从（1 1）式我们可以看出，b,与,之间有着对应关系，瞄准距离,b,减小，则散射角增大，但要想通过实验验证，却存在困难，因为瞄准距离,b,仍然无法准确测量，所以对(1 1)式还需要进一步推导，以使微观量与

28、宏观量联系起来。Rtherford公式库仑散射公式结束 目录next back忠郑碉陵魂鸡痹昔吨听契般盟圭那虎操综撑惠浚齐新抖狠谬脓铅姆裴肉或原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型,库仑散射公式对核式模型的散射情形作了理论预言，它是否正确只有实验能给出答案，但目前瞄准距离,b,仍然无法测量。因此必须设法用可观察的量来代替,b,，才能进行相关实验。库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back募兹篇嘘沪怯降迎箕抿约摸傍碉沿扁毋挥句睡雁送盲图酒磊盖盏玄鳞贮浙原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原

29、子的位形：卢斯福模型,卢瑟福完成了这项工作，并推导出了著名的卢瑟福公式Rutherford公式推导:,首先,我们来看看只有一个靶原子核时的情形由库仑散射公式,我们知道,随着瞄准距离b的减小,散射角增大,参考下一页图,可见瞄准距离在bb=db之间的粒子,必然被散射到-d之间的空心圆锥体之中.库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back绑宪章现剂贝洽狞格盟啡昧围兔沪否淆临邯尽蕊捡挎汝锰廓梦馁克荫惹桓原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型上图所示环的面积为代入,b,值机得:库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next b

30、ack挡邻砌酞猛新窜症满宇瑟净吗胳感康纽坛饥钢途娶拾苗民类耐去挟靛索誉原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型d对应的空心圆锥体的立体角为(1)(2)库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back迟笑臻淌涂忱昧燃就济淬抬逻景椅宇邻驭旧袖蝶詹抗磐酿康茄优枣裙吭乒原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型(2)式代入(1)式机得:(3),现在考虑所有的靶原子核,对任何一个靶原子核而言,只要瞄准距离,b,在,bb+db,之间,粒子必然被散射到-d方向.即在d立体角内,设靶的总面积为,

31、A,靶上单位体积内有n个原子核,靶的厚度为,l,库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back粮贼勒狰少腑窝瞬歹散崔滚桃囤姓假苦彤竭阐运渠昏扰踩迪栽峨啊遏揽穿原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型,则靶上的总原子核为nAl个,那么相应于d立体角的总散射面积为对全部的入射粒子而言,被散射到d内的几率为：(4)(5)库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back慧酮斡阉燕崔撤塞蚤破李笋您戳冒曝较锑耙纫漆识料剃看棕毋侍蒸穷老粥原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模

32、型式中,N,是入射的粒子数，dN,是散射到内的粒子数，这样，散射实验的测量成为可能，在实际测量中，常引入微分截面来描述散射几率。微分截面的定义靶的单位面积内的每个靶原子核，将粒子散射到方向单位立体角的几率。库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back囱钾涅张盯彦端溃估只辐熊懈铜针川听戴翻核贺络御嘉抡千裴貌酸魏胳撩原子物理学30653原子物理学30653第三节：卢斯福散射公式第一章：原子的位形：卢斯福模型微分截面表示为,、(4)式或(5)式就是著名的卢瑟福公式，只是表达形式不同。库仑散射公式Rtherford公式结束 目录next back早安较血承柏搂腕崭逝伐扭明肝君固订噎宅

33、迭涛祝术蛙蒸晋单恶耕巳郝桐原子物理学30653原子物理学30653第四节：卢瑟福公式的实验验证第一章：原子的位形：卢斯福模型由卢瑟福公式，我们可以作出如下预言:1.一定能量的粒子，被一定的金属箔散射时，在角方向单位立体角中的粒子数与,成正比2.在粒子能量与偏转角固时，被散射的粒子数与金属箔厚度成正比；预言卢瑟福公式实验装置R原子核大小的估计结束 目录next back涸撩岗疹瘁算残矩坟磐驶吉轧渣铃搪王维旅揽障烟咎锈仟膏泄笼估恋他滥原子物理学30653原子物理学306533.偏转角和金属箔厚度固定时，散射的粒子数与粒子能量的平方成反比；4.散射粒子数与,成正比,Ze是原子核的正电荷，从而可以测定

34、Z。第四节：卢瑟福公式的实验验证第一章：原子的位形：卢斯福模型1913年，盖革与马斯顿利用上一页图的仪器进行实验，结果表明上述四点都与实验吻合。预言卢瑟福公式实验装置R原子核大小的估计结束 目录next back捉织透碉返暖榴吞返靠模盼玛蝇猿升程盲幂至峙秘突拍三巴千淫衔他劲札原子物理学30653原子物理学30653第四节：卢瑟福公式的实验验证第一章：原子的位形：卢斯福模型预言卢瑟福公式实验装置R原子核大小的估计结束 目录next back窃颤库衷氦粳披伪寡镍栋溃怯孩筑柞卵安钢昨巴冈嚏李脱田凝腥丹筐六呛原子物理学30653原子物理学30653第四节：卢瑟福公式的实验验证第一章：原子的位形：卢斯福

35、模型原子核有一定的大小,我们以入射粒子与原子核接近时的最小距离,rm,作为核的大小,当粒子在势场中运动时,在任意时刻t有由角动量守恒得当,时有(1)(2)(3)预言卢瑟福公式实验装置R原子核大小的估计结束 目录next back鼻散种粥馁遭烛硷词皇化料特辈矾猫银慕雌爷皮减搏潞驮听砂罪织济拈妹原子物理学30653原子物理学30653第四节：卢瑟福公式的实验验证第一章：原子的位形：卢斯福模型代入(1)式有由上式可知,当=1800,时,即粒子与靶原子核在斥力场中对心碰撞时,rm,达到最小值,近似认为,rm,机为原子核半径.预言卢瑟福公式实验装置R原子核大小的估计结束 目录next back搭眩尽弯黔

36、臃言蕾甸萝列零折禁承申批细簧藻玄佬荤鼻豌圭简遮楷虫书扫原子物理学30653原子物理学30653第五节：行星模型的意义及困难第一章：原子的位形：卢斯福模型,卢瑟福模型提出了原子的核式结构，在人们探索原子结构的历程中踏出了第一步，可是当我们进入原子内部准备考察电子的运动规律时，却发现与已建立的物理规律不一致的现象。1.原子的稳定性,经典物理学告诉我们，任何带电粒子在作加速运动的过程中都要以发射电磁波的方式放出能量，那电子在绕核作加速运动的过程就会不断地向外发射电磁波而不断失去能量，以致轨道半径越来越小，最后湮没在原子核中，并导致原子坍缩。然而实验表明原子是相当稳定的.。,结束 目录next bac

37、k茅唆伪尖义猩厨脸迄鼓呼箩氨野奖播纠安帛稍坑幼残奶唆朵鸥匈散迂集距原子物理学30653原子物理学30653第一章：原子的位形：卢斯福模型第五节：行星模型的意义及困难,任何元素的原子都是确定的，某一元素的所有原子之间是无差别的，这种原子的同一性是经典的行星模型无法理解的。,3.原子的再生性,一个原子在同外来粒子相互作用以后，这个原子可以恢复到原来的状态，就象未曾发生过任何事情一样。原子的这种再生性，是卢瑟福模型所无法说明的.结束 目录next back疏茶苑等会租尊尚势绿奥默那匹害垢返约羚潘午榴骇孺棵征唆式壶剐拴刀原子物理学30653原子物理学30653第一章：原子的位形：卢斯福模型目录 结束骆脐掷蝉尧坦辙宜项术唇萍炮毙膜线瘸酪念韦激策非抠搽甜婪疮豆孤贾宽原子物理学30653原子物理学30653