大学物理基础知识原子与原子核的结构
大学物理基础知识原子与原子核的结构
大学物理基础知识：原子与原子核的结构
原子与原子核是物质世界的基本组成部分，对于理解物质性质和物
质转化过程具有重要意义。本文将介绍原子与原子核的结构，包括原
子的组成、原子核的构成以及原子的稳定性等内容。
一、原子的组成
原子由原子核和电子构成。原子核位于原子的中心，带有正电荷，
质量较大；电子绕核运动，带有负电荷，质量较小。原子核中包含两
种粒子：质子和中子。质子带有正电荷，质量约为1.6726×10^-27千克；中子不带电荷，质量约为1.6749×10^-27千克。
二、原子核的构成
原子核由质子和中子组成，质子和中子共同维持了原子核的稳定性。质子和中子的数目决定了原子核的质量数和原子的同位素。质子和中
子都存在于原子核的能级中，能级较低的排在内侧，能级较高的排在
外侧。
三、原子的稳定性
原子的稳定性与原子核中质子和中子的比例有关。当质子和中子的
比例适当时，原子核相对稳定；当比例失去平衡时，原子核变得不稳定，容易发生放射性衰变。原子核的稳定性可以通过核素的存在时间
来衡量，稳定的核素存在时间较长，不稳定的核素则具有较短的存在
时间。
四、原子核的力
原子核内部存在着强相互作用力和库伦排斥力。强相互作用力是一
种相互吸引的力，使得质子和中子能够在原子核内紧密结合；库伦排
斥力是质子之间的排斥力，使得原子核维持一定的稳定结构。在原子
核中，强相互作用力的作用要大于库伦排斥力，从而使得原子核保持
相对稳定。
五、原子的结构模型
原子的结构模型有很多种，其中最为常用的是玻尔模型和量子力学
模型。玻尔模型将电子的运动描述为绕着核心的轨道运动，提出了能
级概念。量子力学模型则是基于波粒二象性提出的，将电子视为波函
数存在于原子核周围的云中，且存在于不同的能级中。
六、元素周期表与原子核结构
元素周期表是按照原子核结构的特点将元素排列整齐的表格。元素
周期表按照原子核中质子的数目和电子的排布规律来确定元素的位置。元素周期表中的每一个元素都有特定的原子序数、原子量和原子核构成。
总结：
原子与原子核的结构是大学物理基础知识的重要内容。通过对原子
核和电子的组成、原子核的构成、原子的稳定性以及原子核的力等方
面的学习，我们可以更好地理解物质的构成和性质。在掌握了原子与原子核的结构后，我们可以更深入地研究原子核的性质和物质世界的各种现象。
注意事项：本文所述内容仅为基础知识，仅供参考。如若需要深入了解相关知识，请参考相关专业教材或查阅权威资料进行学习。
大学原子物理学知识点总结
大学原子物理学知识点总结 大学原子物理学知识点总结。大家在考试之前先复习一下，记忆在脑海里，这样才能更好地把握。原子结构比较简单，而且很容易被发现其存在。只要稍加观察就会得到它们的信息。因此说，原子结构对我们来讲并没有多少神秘感。实际上，通过适当的观测就可以直接了解到某些元素的性质。 原子是构成物质的基本粒子。由原子组成的物体称为原子晶体，如金刚石等。分子是保持物质化学性质的一类微小的粒子。通常将分子看作是大量原子的集合体，并研究其间相互关系及运动规律。 原子内部主要由三层结构组成：原子核、电子和原子核外空间。原子核由质子和中子组成；电子带负电，是一种亚稳定的带电粒子，但是电子在原子核外还有一层外壳叫做电子层，该外壳可使电子离核较远；核外空间充满着带正电的电子，形成所谓的“真空”状态。根据大量事实的证明，当代人已经逐渐认识到在微观世界——分子、原子、电子的周围还存在一层新的东西——原子核。当然，按照目前人类的技术水平尚无法制造出足够精确的原子模型来描述它们的具体 行为，甚至连组成这些微小粒子的分子也难以捉摸，即便是在近似描述的情况下也需要用许多精细的公式来进行计算。 对于正负电荷的辨认，如果一个粒子给另一个粒子以净电荷（正或负）时则它们都显负性。在此假设下任何粒子均显负性，除非遇到特别条件才可能呈正性。粒子的电荷数必须满足一定的规律。这一规律可以通过阿伏伽德罗定律推导出来，其式为： Q= Eq* N/(N+1)（ Q
为电量， E 为电子的电量， Q 为正电荷数， N 为电子层数）正电荷与负电荷是两种不同性质的粒子，它们之间的引力和斥力的大小，是随距离 r 变化的。引力大小与物质的质量 m 成正比，与距离 r 成反比，斥力与质量成正比，与距离 r 成反比。如果一个粒子与另一个粒子以相同速度移动，那么它们受到的引力就同粒子的电量 q 成正比，而且 q 是一个恒量，物体越重，则引力越强。那么，影响这个粒子轨道的因素是什么呢？物质不仅对电量产生影响，对其他诸如密度、温度等参数也产生影响。
原子与原子核的结构
第三章二、原子与原子核的结构 原子的核式结构模型 1909～1911年，英国物理学家卢瑟福（E．Rutherford，1871-1937）和他的助手们进行了α粒子散射的实验：用α射线照射金箔，由于金原子中的带电微粒对仪粒子有库仑力的作用，一些α粒子穿过金箔后会改变原来运动的方向。卢瑟福希望通过对实验现象的分析，来了解原子内部电荷与质量分布的情形。 实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后仍大致沿原来的方向前进，但是少数α粒子发生了较大的偏转（图3.2-1）。 图3.2-1 α粒子的散射 实验中观察到的大角度散射使卢瑟福感到惊奇。α粒子的这种大角度散射，不可能是金箔原子内的电子造成的，因为电子的质量很小。这就像子弹碰到尘埃一样，子弹的方向不会发生什么变化。α粒子一定是由于正电荷的作用而散射，而且正电荷的质量一定很大，碰撞时才能使α粒子改变运动方向。卢瑟福猜想：原子中的正电荷与原子的质量一定集中在一个很小的核上。 卢瑟福精确统计了向各个方向散射的α粒子的数目，在此基础上提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，这个核叫做原子核（atomic nucleus），带负电的电子在核外的空间运动着。 按照原子的核式结构模型，原子内部的空间十分空旷。近代研究表明，原子直径的数量级为10-10 m，而原子核直径的数量级仅为10-15m，两者相差十万倍！如果把原子比做直径百米左右的大球，那么原子核只有米粒大小。 原子核的组成 原子核虽然很小，但是也有内部结构。 1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子。根据这种粒子在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷，原来它就是氢原子核，叫做质子（proton），用p表示。以后，人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中都打出了质子，因而，质子是原子核的组成部分。
原子物理知识点详细汇总
百度文库 - 让每个人平等地提升自我 第一讲 原 子 物 理 自1897年发现电子并确认电子是原子的组成粒子以后，物理学的中心问题就是探索原子内部的奥秘，经过众多科学家的努力，逐步弄清了原子结构及其运动变化的规律并建立了描述分子、原子等微观系统运动规律的理论体系——量子力学。本章简单介绍一些关于原子和原子核的基本知识。 § 原子 1．1．1、原子的核式结构 1897年，汤姆生通过对阴极射线的分析研究发现了电子，由此认识到原子也应该具有内部结构，而不是不可分的。1909年，卢瑟福和他的同事以α粒子轰击重金属箔，即α粒子的散射实验，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数发生偏转，并且有极少数偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转几乎达到180°。 1911年，卢瑟福为解释上述实验结果而提出了原子的核式结构学说，这个学说的内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间里软核旋转，根据α粒子散射的实验数据可估计出原子核的大小应在10-14nm 以下。 1、1． 2、氢原子的玻尔理论 1、核式结论模型的局限性 通过实验建立起来的卢瑟福原子模型无疑是正确的，但它与经典论发生了严重的分歧。电子与核运动会产生与轨道旋转频率相同的电磁辐射，运动不停，辐射不止，原子能量单调减少，轨道半径缩短，旋转频率加快。由此可得两点结论： ①电子最终将落入核内，这表明原子是一个不稳定的系统； ②电子落入核内辐射频率连续变化的电磁波。原子是一个不稳定的系统显然与事实不符，实验所得原子光谱又为波长不连续分布的离散光谱。如此尖锐的矛盾，揭示着原子的运动不服从经典理论所表述的规律。 为解释原子的稳定性和原子光谱的离经叛道的离散性，玻尔于1913年以氢原子为研究对象提出了他的原子理论，虽然这是一个过渡性的理论，但为建立近代量子理论迈出了意义重大的一步。 2、玻尔理论的内容： 一、原子只能处于一条列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。 二、原子从一种定态（设能量为E 2）跃迁到另一种定态（设能量为E 1）时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这种定态的能量差决定，即 γh =E 2-E 1 三、氢原子中电子轨道量子优化条件：氢原子中，电子运动轨道的圆半径r 和运动初速率v 需满足下述关系： π2h n rmv =，n=1、2…… 其中m 为电子质量，h 为普朗克常量，这一条件表明，电子绕核的轨道半径是不连
大学物理基础知识原子与原子核的结构
大学物理基础知识原子与原子核的结构 大学物理基础知识：原子与原子核的结构 原子与原子核是物质世界的基本组成部分，对于理解物质性质和物 质转化过程具有重要意义。本文将介绍原子与原子核的结构，包括原 子的组成、原子核的构成以及原子的稳定性等内容。 一、原子的组成 原子由原子核和电子构成。原子核位于原子的中心，带有正电荷， 质量较大；电子绕核运动，带有负电荷，质量较小。原子核中包含两 种粒子：质子和中子。质子带有正电荷，质量约为1.6726×10^-27千克；中子不带电荷，质量约为1.6749×10^-27千克。 二、原子核的构成 原子核由质子和中子组成，质子和中子共同维持了原子核的稳定性。质子和中子的数目决定了原子核的质量数和原子的同位素。质子和中 子都存在于原子核的能级中，能级较低的排在内侧，能级较高的排在 外侧。 三、原子的稳定性 原子的稳定性与原子核中质子和中子的比例有关。当质子和中子的 比例适当时，原子核相对稳定；当比例失去平衡时，原子核变得不稳定，容易发生放射性衰变。原子核的稳定性可以通过核素的存在时间
来衡量，稳定的核素存在时间较长，不稳定的核素则具有较短的存在 时间。 四、原子核的力 原子核内部存在着强相互作用力和库伦排斥力。强相互作用力是一 种相互吸引的力，使得质子和中子能够在原子核内紧密结合；库伦排 斥力是质子之间的排斥力，使得原子核维持一定的稳定结构。在原子 核中，强相互作用力的作用要大于库伦排斥力，从而使得原子核保持 相对稳定。 五、原子的结构模型 原子的结构模型有很多种，其中最为常用的是玻尔模型和量子力学 模型。玻尔模型将电子的运动描述为绕着核心的轨道运动，提出了能 级概念。量子力学模型则是基于波粒二象性提出的，将电子视为波函 数存在于原子核周围的云中，且存在于不同的能级中。 六、元素周期表与原子核结构 元素周期表是按照原子核结构的特点将元素排列整齐的表格。元素 周期表按照原子核中质子的数目和电子的排布规律来确定元素的位置。元素周期表中的每一个元素都有特定的原子序数、原子量和原子核构成。 总结： 原子与原子核的结构是大学物理基础知识的重要内容。通过对原子 核和电子的组成、原子核的构成、原子的稳定性以及原子核的力等方
原子物理和原子的结构
原子物理和原子的结构 在现代物理学中，原子物理是研究原子和原子核的行为和性质的一 个重要分支。原子是物质的基本构建单位，其研究对于理解物质的性 质和相互作用具有重要意义。原子的结构是原子物理领域的核心内容 之一，通过研究原子的组成和性质，我们可以更好地理解物质的本质 和运动规律。 一、原子的基本结构 原子是由中心核和围绕核运动的电子构成的。核由质子和中子组成，而电子则具有负电荷，并围绕着核心以不同的能级和轨道运动。原子 的结构可以用波尔模型来描述，即电子以能级和轨道的形式存在于不 同的电子壳层中。电子在不同能级之间跃迁时会吸收或放出能量，导 致原子的光谱现象。 二、原子核的结构 原子核是原子的重要组成部分，其中质子和中子几乎占据了整个原 子的质量。质子带有正电荷，中子不带电，它们集中在原子核的中心 区域。原子核的结构可以通过核模型来描述，其中质子和中子分布在 核内的不同能级上。原子核的结构决定了原子的质量数和原子核的稳 定性。 三、原子物理的实验方法 为了研究原子的结构和行为，科学家们设计了许多实验方法。例如，利用粒子加速器和碰撞实验可以探究原子核的内部结构。通过测量粒
子散射的角度和能量分布，我们可以了解原子核中粒子的位置和相互 作用。利用光谱学技术，我们可以研究原子和分子的能级跃迁和辐射 特性，从而推断出原子的结构和组成。 四、原子的量子力学描述 原子物理中的量子力学是研究原子和原子核行为的理论基础。量子 力学描述了微观粒子的运动和相互作用，提供了计算原子性质的有效 工具。根据量子力学理论，电子存在于波函数描述的状态中，这些状 态由能量和轨道形状决定。原子性质如能级、光谱和电子云分布都可 以通过量子力学进行计算和解释。 五、应用领域 原子物理和原子结构的研究在众多应用领域有着重要的作用。例如，原子物理的发展推动了核能技术的发展与应用，包括核能发电和核武器。原子物理也在材料科学、生命科学、医学影像等领域发挥了关键 作用。通过研究原子结构和性质，我们可以设计新的材料、开发新的 医疗诊断工具，并推动科学技术的进步。 总结： 原子物理和原子的结构是现代物理学的重要分支，通过研究原子的 组成和性质，我们能够更好地理解物质的本质和运动规律。原子的结 构由核和电子组成，核中含有质子和中子，而电子围绕着核心运动。 原子物理的研究方法包括实验方法和量子力学理论，这些方法使得我 们能够深入探索原子的内部结构和行为。原子物理在核能、材料科学、
原子的结构 知识讲解
原子的结构 责编：熊亚军 【学习目标】 1.了解原子是由质子、中子和电子构成的；了解不同种类原子的区别。 2.初步了解相对原子质量的概念，并能利用相对原子质量进行简单的计算。 3.记住两个等量关系：核电荷数=质子数=核外电子数；相对原子质量≈质子数+中子数。 【要点梳理】 要点一、原子的构成〔高清课堂《原子的构成》〕 1.原子是由以下粒子构成的： 原子由原子核和核外电子〔带负电荷〕构成，原子核由质子〔带正电荷〕以及中子〔不带电〕构成，但并不是全部的原子都是由这三种粒子构成的。例如：一般的氢原子核内没有中子。 2.原子中的等量关系：核电荷数=质子数=核外电子数 在原子中，原子核所带的正电荷数〔核电荷数〕就是质子所带的电荷数〔中子不带电〕，每个质子带1个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，原子整体是呈电中性的粒子。 3.原子内部结构揭秘—散射实验〔如以下列图所示〕： 1911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子〔α粒子是带两个单位正电荷的氦原子〕轰击金箔时，觉察大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但是也有一小局部α粒子改变了原来的运动路径，甚至有极少数的α粒子好似碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来。实验结论：〔1〕原子核体积很小，原子内部有很大空间，所以大多数α粒子能穿透金箔； 〔2〕原子核带正电，α粒子途经原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向； 〔3〕金原子核的质量比α粒子大得多，当α粒子碰到体积很小的金原子核被弹了回来。
【要点诠释】 1.原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷〔核电荷数〕和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。 2.区分原子的种类，依据的是原子的质子数〔核电荷数〕，因为不同种类的原子，核内的质子数不同。要点二、相对原子质量 1.概念：以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，就是这种原子的相对原子质量〔符号为Ar〕。依据这个标准，氢的相对原子质量约为1，氧的相对原子质量约为16。 2.计算式： 【要点诠释】 1.相对原子质量只是一个比值，单位是“1〞〔一般不读也不写〕，不是原子的实际质量。 2.每个质子和每个中子的质量都约等于1个电子质量的1836倍，即电子质量很小，跟质子和中子相比可以忽略不计。原子的质量主要集中在质子和中子〔即原子核〕上。 3.在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12约等于1.66×10-27 kg。 4.几种原子的质子数、中子数、核外电子数及相对原子质量比较： 原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量 氢 1 0 1 1 碳 6 6 6 12 氧8 8 8 16 钠11 12 11 23 氯17 18 17 35.5 铁26 30 26 56 通过分析上表，得到以下结论： 〔1〕质子数=核外电子数； 〔2〕相对原子质量≈质子数+中子数； 〔3〕原子核内质子数不肯定等于中子数； 〔4〕原子核内质子数不同，原子的种类不同；
物理原子结构知识点
物理原子结构知识点 质量数决定原子的近似相对原子质量，质子数(核电荷数)决定元素种类。接下来店铺为你整理了物理原子结构知识点，一起来看看吧。 物理原子结构知识点 1. 三个基本关系 (1)数量关系： 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数(原子中) (2)电性关系： ①原子中： 质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中： 质子数>核外电子数或质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中： 质子数<核外电子数或质子数=核外电子数-电荷数 (3)质量关系： 质量数=质子数+中子数 2. 对于公式： 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)，无论原子还是离子，该公式均适应。 原子可用元素符号表示，质量数A写在原子的右上角，质子数Z 写在原子的左下角，上下两数值的差值即为中子数。原子周围右上角以及右下角或上面均可出现标注，注意不同位置标注的含义，右上角为离子的电性和电荷数，写作n ;右下角为微粒中所含X原子的个数，上面标注的是化合价，写作n形式，注意与电荷的标注进行正确区分，如由氧的一种同位素形成的过氧根离子，可写作 O(-1) 。 物理原子结构习题 1.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是( ) A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核 C.费米从沥青铀矿中分离出了钋(P0)和镭(Ra)两种新元素 D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 2.下面正确的说法是 A.光电效应实验证实了光具有粒子性 B.红外线的波长比X射线的波长短，可利用它从高空对地面进行遥感摄影 C.γ射线的贯穿本领比β粒子的强，可利用它检查金属内部伤痕 D.太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应，以光和热的形式向外辐射 3.卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时，认为电子不会对α粒子偏转产生影响，其主要原因是 A.α粒子与各电子相互作用的效果互相抵消 B.电子的体积很小，α粒子碰不到它 C.电子的电量很小，与α粒子的相互作用力很小，可忽略不计 D.电子的质量很小，就算碰到，也不会引起明显的偏转 4.大量氢原子处于n=4的激发态，当它们向较低能级跃迁时，下列说法中错误的是选项前的字母) A.最多能辐射6种不同频率的光子 B.从n=4跃迁到n=1能级辐射的光子波长最长 C.从n=4跃迁到n=1能级辐射的光子频率最高 D.从n=4跃迁到n=1能级辐射的光子能量最大 5.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是() (A)原子中心有一个很小的原子核(B)原子核是由质子和中子组成的 (C)原子质量几乎全部集中在原子核内(D)原子的正电荷全部集中在原子核内 6.下列说法正确确的是 A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
原子物理知识点详细汇总
原子物理知识点详细汇总 原子物理是研究原子的性质和行为的科学领域。它涉及到原子的结构、性质、相互作用和变化等方面的知识。以下是一些常见的原子物理知识点 的详细汇总： 1.原子结构：原子由质子、中子和电子组成。质子带正电荷，中子不 带电，电子带负电荷。质子和中子集中在原子核中，而电子以轨道的形式 环绕在核周围。 2.原子序数：原子序数是指元素的原子中所含有的质子数。不同的元 素有不同的原子序数，可以用来区分不同的元素。 3.原子量：原子量是指其中一元素的一个原子质量。它等于该元素中 质子和中子的质量之和。 4.原子核：原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。它的直径 约为10^-15米，相对于整个原子来说非常小。 5.电子能级：电子在原子中的能量状态被称为能级。每个能级可以容 纳一定数量的电子，低能级的电子比高能级的电子更靠近原子核。 6.电子轨道：电子在原子周围运动的轨道被称为电子轨道。每个电子 轨道对应一个不同的能级。 7.量子力学：量子力学是研究微观粒子行为的物理学理论。它描述了 原子和原子核内的粒子的运动和相互作用规律。 8.波粒二象性：量子力学认为粒子既可以表现出粒子性，也可以表现 出波动性。这意味着电子等微观粒子既可以被看作是粒子，也可以像波一 样传播和干涉。
10.量子隧道效应：量子隧道效应是指粒子通过势垒时，即使其能量 低于势垒的高度，也有一定概率穿过势垒的现象。这解释了一些现象，如 量子点隧穿显微镜的原理。 11.光谱学：光谱学研究物质与光的相互作用，通过分析和解释发射、吸收、散射等现象以获得物质的结构和性质信息。例如，原子吸收光谱可 以用来确定元素的存在和浓度。 12.分子结构：原子可以结合成分子，形成更复杂的化学物质。分子 结构决定了分子的化学性质和反应行为。 13.原子核反应：原子核反应是指原子核之间的相互作用，包括核裂变、核聚变和放射性衰变等过程。 14.脉冲星：脉冲星是一种高速旋转的致密星体，由恒星爆炸产生的 中子星形成。它们具有非常强大的磁场，通过旋转发出定时脉冲的射电波。 15.量子计算：量子计算是利用量子力学的特性进行计算的一种新型 计算方法。与传统的二进制位只能表示0和1不同，量子比特可以同时表 示0和1，从而大大增加了计算能力。 以上只是原子物理的一些常见知识点的简要介绍，原子物理还包括许 多其他的研究领域和概念，如原子能、物质的相变等。对于深入了解原子 物理，需要更多的学习和研究。
物理学中的原子结构和分子结构
物理学中的原子结构和分子结构物理学是自然科学的一个重要分支，其研究的内容包括了宏观和微观两个方面。微观物理学研究的是原子、分子等微观结构的性质和规律，而其中的原子结构和分子结构的研究，则是物理学中最为重要的一个方向。 一、原子结构 原子是物质世界中最基本的单位，也是整个宇宙中存在数量最多的物质。对原子结构的研究，是物理学的重要课题之一。 在过去的几个世纪里，科学家们对原子结构的研究经历了不断的发展和变革。最初，人们认为原子是一个不可分割的微粒，随着科学技术的进步，原子的结构开始逐渐被揭示出来。 1911年，英国物理学家Rutherford进行了具有里程碑意义的散射实验，发现原子核位于原子中央，而原子的外层则由电子云所组成。这一发现极大地推动了原子结构研究的进程，为后来的量子力学研究奠定了基础。
20世纪初期，量子力学的诞生为原子结构的研究带来了一次革 命性变革。量子力学揭示出电子在原子中的能级构成和运动规律，并对原子的性质做出了详细的解释。 在量子力学的框架下，原子结构被进一步细化和解释。电子的 能级、轨道、自旋等概念得以初步建立；同时，量子化学的理论 和方法被不断推陈出新，为后来化学研究提供了重要的理论工具 和参考。 二、分子结构 分子是由两个或更多个原子通过共价键或离子键结合而成的化 合物，也是生命存在的基石。分子结构的研究，是化学和生物学 等领域的重要支撑。 分子的结构决定了它们的性质和功能，因此对分子结构的研究 一直以来都是科学家们的重要课题。在物理学的框架下，分子结 构的研究主要借助于光谱学和计算化学等手段。
光谱学是研究物质光谱的学科，主要通过物质对光的吸收、散 射和发射等过程来研究分子的结构和性质。不同的分子会对不同 波长的光产生不同的响应，因此可以利用光谱学手段来研究分子 内部的结构和化学键的情况。 计算化学则是利用计算机模拟方法，对分子的结构、物理性质、电子结构等进行研究。传统的计算化学方法主要是基于量子力学 的计算方法，它可以模拟分子内部的原子核、电子等微观结构， 并对分子的化学键、电子云、能量等进行数值计算和分析。 现代计算化学的发展，也为分子结构的研究提供了更为细致和 精确的方法和工具。比如，现在的计算化学方法已经可以利用分 子的三维结构来预测分子的生物活性、配位能力、毒性等性质； 同时，它还可以与实验数据相结合，从而进一步提高分子结构的 预测准确度。 总之，原子结构和分子结构的研究，既是物理学的重要领域， 也是科学发展的基础。随着科技的不断进步，对这些微观结构的 理解将会变得更加深入和精细，从而推动科学技术的发展和人类 文明的进步。
大学物理原子核物理与粒子物理学
大学物理原子核物理与粒子物理学原子核物理与粒子物理学是大学物理学科中的重要分支之一。本文 将从原子核物理和粒子物理这两个方面进行讨论，首先介绍原子核物 理的基本概念和研究内容，然后转向粒子物理的相关知识和发展历程。 一、原子核物理 原子核是构成物质的基本粒子之一，它由质子和中子组成。原子核 物理主要研究原子核的结构、性质与相互作用。原子核物理在核能源、核技术以及医学诊断和治疗等方面具有重要的应用价值。 1.1 原子核的结构 原子核由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子不带电荷。原子 核的结构可以用核子数和中子数来描述，在同位素的不同核素中，质 子数和中子数的比例不同。 1.2 原子核的性质 原子核具有很高的密度和巨大的能量，是原子的稳定核心。原子核 的质量集中在一个极小的空间内，而质子之间相互排斥，需要强相互 作用力维持原子核的稳定性。 1.3 原子核的相互作用 原子核之间存在相互作用力，主要包括静电作用力和强相互作用力。静电作用力是负责核内粒子之间的排斥力，而强相互作用力是保持核 内粒子结构相对稳定的主要力。
二、粒子物理学 粒子物理学研究微观世界的基本粒子，以及它们之间的相互作用和 性质。粒子物理学对于理解宇宙的起源、宇宙组成和基本力的统一理 论等方面有着重要的贡献。 2.1 基本粒子 粒子物理学将基本粒子分为两类：费米子和玻色子。费米子包括质子、中子、电子、中微子等，它们符合费米-狄拉克统计，满足泡利不 相容原理。而玻色子包括光子、希格斯玻色子等，它们符合玻色-爱因 斯坦统计。 2.2 粒子之间的相互作用 粒子之间的相互作用可以通过四种基本相互作用来描述：引力、电 磁力、弱相互作用和强相互作用。这四种相互作用决定了物质的性质 和基本力的运作机制。 2.3 粒子物理的发展历程 粒子物理学的发展经历了多个重要阶段，从射线的发现、质子和中 子的发现，到粒子加速器的建立和基本粒子的进一步研究，最终形成 了今天的标准模型。 三、应用与展望 原子核物理与粒子物理学在科学研究和技术应用方面具有广泛的前 景和潜力。原子核物理的应用包括核能产业、核医学、核材料科学等。
原子核物理知识点总结
原子核物理知识点总结 原子核物理是一门研究原子核结构、性质和变化规律的学科，是理论物理学中重要的分支之一。在核能的利用、核技术的发展以及原子核物理研究方面，具有重要意义。本文将从三个方面，即原子核结构、放射性和核反应中的常用知识点进行总结。 一、原子核结构 原子核由质子和中子组成，通过核力所保持。质子是具有正电荷的粒子，而中子是没有电荷的粒子。正电荷和质量数都不相同的原子核称为同位素核，同位素核具有相似的化学特性，但物理性质却有所不同。 原子核的半径约为 $10^{-14}$ 米量级，它的大小与核中质子与中子的总数成正比，而与元素的原子序数无关。因此，不同元素的同位素核的大小是相同的。元素的原子序数 Z 是指其原子核中所含的质子数，而中子数是没有规律可循的，所以原子核的质量数 A 常被用来描述元素同位素的种类。
原子核存在着稳定和不稳定两种形态，稳定核对外射出α、β、γ 射线等，而不稳定核则会经历放射性衰变，发射α、β、γ 射线，以达到稳定状态。值得一提的是，原子核的κ、λ、μ、ω 四个量子数用于描述原子核的轨道结构和能量，它们相互具有联系，共同 规定了原子核的物理性质。 二、放射性 放射性是指原子核内部结构稳定性不足，无法维持其对称性而 发生变化的一种现象。它以放射性衰变为主要表现形式，放射性 衰变分为α、β、γ 三种类型。 α 衰变指放射性核释放出一个α 粒子，即由两个质子和两个中 子构成的 4He 核。α 衰变后，原子核质量数 A 减少 4，原子序数 Z 减少 2，原子核的性质也相应发生变化。 β 衰变分为β+ 和β- 两种形式。其中，β+ 衰变即正电子发射， 质子转变成中子，放射线为$β^+$；β- 衰变时，中子转变成质子，放射线为β- 。β 衰变后，质子数或中子数会增加或减少，原子核 性质也会发生变化。
原子物理学大学物理中的原子结构和量子力学
原子物理学大学物理中的原子结构和量子力 学 原子物理学：大学物理中的原子结构和量子力学 原子物理学是物理学中的一个重要分支，研究的是物质的基本组成 单位——原子。在大学物理学的学习中，原子结构和量子力学是非常 重要的内容。本文将重点介绍原子结构和量子力学的基础概念和原理，并探讨它们在大学物理学中的应用。 一、原子结构 原子由原子核和核外电子组成。原子核带有正电荷，由质子和中子 组成，质子具有正电荷，中子则是中性的。核外电子则带有负电荷， 绕着原子核运动。 1. 原子核 原子核是原子的中心部分，包含了质子和中子。质子带有正电荷， 中子则是带有质量但没有电荷的粒子。原子核的直径通常只有10^-15 米左右，但它却带有原子的绝大部分质量。 原子核的质量数A表示原子核中质子和中子的总数，原子核的电荷 数Z表示原子核中质子的数目。在一个稳定的原子中，质子数和电子 数相等，即原子的电荷数为零。 2. 核外电子
核外电子绕着原子核运动，具有负电荷。每个能级上的电子数量有一定的限制，按照能级理论，0级能级最多容纳2个电子，1级能级最多容纳8个电子，2级能级最多容纳18个电子，依此类推。 由于电子的负电荷和原子核的正电荷之间的引力相互作用，电子的运动轨道受到限制，形成了稳定的原子结构。 二、量子力学 量子力学是描述微观粒子行为的物理学理论，被广泛应用于原子物理学中。它认为微观粒子的性质不是连续的，而是呈现出离散的量子态。 1. 波粒二象性 量子力学提出了波粒二象性的理论，即微观粒子既可以表现出粒子的性质，也可以表现出波动的性质。例如，光既可以看作是由颗粒状的光子组成的粒子，也可以看作是一种波动现象。 2. 不确定性原理 量子力学中著名的不确定性原理，由海森堡提出，指出无法同时准确测量粒子的位置和动量，粒子的位置和动量具有一定的不确定性。这意味着在量子世界中，我们无法准确预测粒子的行为。 3. 波函数和概率解释 在量子力学中，波函数用于描述微观粒子的状态。波函数的模的平方表示了在某个空间区域内找到粒子的概率。
原子物理知识点
原子物理知识点 原子物理指的是关于原子和分子的物理学研究。原子是由带有正电荷的原子核和带有负电荷的电子组成的，其大小约为 10^-10 米。原子物理研究的主要内容包括原子结构、核物理，以及原子和分子的物理和化学性质等方面。 1. 原子结构 原子的结构主要由原子核和电子组成。原子核由带有正电荷的质子和带有负电荷的中性子组成，质子和中性子合称为核子。中性的原子核直径约为 10^-15 米，比原子半径约大10^4 倍。 电子是质量极小的粒子，其轨道围绕在原子核外部，根据波粒二象性理论可以将电子看做既有粒子特征，也有波动特征的物体。电子的轨道可以用量子力学的波函数来描述，其中每个轨道对应一定的能量，越靠近原子核的轨道能量越低。原子结构的核心概念是能级，即原子中的电子具有可以带有的能量级别。 2. 原子核物理 原子核中带有正电荷的质子之间的相互作用力是比较复杂的，其力源来自于电荷和核力。电荷相互作用力是简单的静电相互作用，但是在α衰变中，则是核力从中发挥作用，并且质子与中性子的相互作用也需要核力的作用。此外，核力对于比质子和中子的数量更大的物体来说也非常重要。 核物质的质量密度所需要距离或所占的体积十分的小，因此核物质对于能量传输具有高度的效率。核物理学中的原子
核反应是指两个或多个原子核相互作用以形成新型核的过程。这类反应可以具有放出大量的核能，可以用于核能的利用。 3. 原子和分子的物理和化学性质 原子和分子在物理和化学性质上都具有非常关键的作用。许多材料的不同物理性质，通常可以通过原子和分子之间的相互作用来解释并预测。例如，材料的熔化温度和固化温度、晶体的结构和性质、某些分子的光学性质等。 在化学过程中，原子和分子参与了大量的化学反应过程。化学反应通常涉及原子之间的共用电子对，所谓的化学键。不同的元素之间的结合方式可以改变物质的性质和成分。例如，将氧气和氢气转化为水，可以使能量在不同的形式之间传递。同时，原子和分子之间的化学反应也广泛地应用于多种工程和生物学领域。 原子物理在现代科学中具有广泛的应用，包括物质科学、能源、医学和环境等方面。例如，通过调整原子和分子组成和排列，可以设计出具有特定性质的新材料，如导电高分子。利用核反应产生的能量可以用于发电，同时也为世人医疗服务提供了效率更高的方法。 总的来说，原子物理是研究原子结构和原子反应的物理 学分支，在诸多科学计划中都有广泛的应用。随着技术的进步，原子物理在人类日常生活中的作用将会越来越大。
原子核物理知识点归纳
原子核物理知识点归纳 原子核物理是研究原子核结构，核反应，核能等问题的学科。本文将从原子核的组成，核力学，核衰变，核反应等几个方面对原子核物理进行归纳总结。 一、原子核的组成 原子核由质子和中子组成，质子是带正电的粒子，中子没有电荷。质子和中子统称为核子，其质量都为1单位。原子核的质量以质子的质量为基准，用“原子质量单位”（u）表示质量。1u约等于1.66×10^-27kg。 原子核的半径是大约10^-15m，比原子大约整整一万倍。这是由于原子核的质量很大，电荷也很大，使得同样的引力和斥力作用会很大，导致原子核结构紧密，凝聚力很强。 二、核力学 核力学是研究原子核结构和特性的理论基础。核力学中最有名的模型是“液滴模型”和“壳模型”。
液滴模型把原子核看成一个球体的液滴，通过表面张力把核子聚集在一起。这一模型可以解释核子聚集在一起的原因，但是无法解释壳层结构的存在。 壳模型则针对核子的角动量进行解释。这个模型把原子核看成一系列填充壳层的核子。每个壳层都有一个固定的角动量，核子必须保持这个角动量，才能在壳层内绕着核心运动，因此也能解释原子核的很多性质。 三、核衰变 核衰变是指原子核在特定条件下从一种核态转变为另一种核态的过程。核衰变包括放射性衰变和非放射性衰变两种。 放射性衰变是指放出α粒子、β粒子或γ射线等方式让核子通过数值上的减少或能量的减小来调整核状态的过程。而非放射性衰变是原子核自然地通过放出热能、光能等方式来调整核状态的过程。
核衰变是放出能量的过程，能量来自原子核的结构和缺陷，这 些结构和缺陷能导致原子核的能量不稳定。通过核衰变，原子核 可以达到更稳定的状态。 四、核反应 核反应是指原子核之间的相互作用，它可以造成原子核的变化，同时也可以形成新的能量形态。核反应的实际应用广泛，被用于 发电、制造纽带等领域。 核反应分为核裂变和核聚变两种。 核裂变是一种把重的原子核分裂成两个轻的原子核的反应。进 行核分裂的原子核会释放出大量的能量。核聚变则是通过把两个 原子核融合在一起来创建一个较重的原子核，同样会产生大量的 能量。核聚变是太阳和其他星球使用的主要反应类型。 总结
第1章-核物理基础
第一章核物理基础 说起来，每年物理师上岗证考试前三章的基础内容都是重点复习内容，尽管在日常工作中应用不多，但作为一个物理师，顾名思义，与“物理”是有着紧密关系的，这就少不了一个物理师对物理学知识必须了解一些基本的东东。 总的来说，前三章内容以记忆为主，另加一些理解！ 前三章的概念比较多，类似的、相同性质的，比较分析会对理解记忆有帮助，注意区分那些不同点！ 原子结构 原子结构这部分内容较少，知识点也较明确。相对容易掌握。 1、原子结构的数量级10(-10),原子和原子核的数量级关系：10000倍； 2、每个电子的电量约为1.6×10(-19)； 3、核素：具有确定质子数和中子数的原子的整体； 4、同位素：原子序数相同而质量数不同的核素，在元素周期表中处于同一位置； 5、轨道电子数：每个壳层最多容纳2n(2)个电子，各壳层的顺序依次为K、L、M、N、O、P、Q；每个次壳层最多容纳2（2l+1）个电子；《肿瘤放射物理学》第二页表1-1：电子的壳层结构是要多加记忆的。 原子、原子核能级 1、电子在原子核库仑场中所具有的势能主要由主量子数n和轨道量子数l决定，并随n和l 的增大而提高； 2、基态的定义 3、由于高原子序数的原子核比低原子序数的原子核对电子的吸引力大，因此对于同一个能级，当所属原子的原子序数增大时，他的能量更低； 4、能量值得大小等于壳层能级能量的绝对值，这些能量程为相应壳层的结合能； 5、特征辐射、特征X线、俄歇电子 6、当核获得能量，可以从基态跃迁到某个激发态。当它再跃迁回基态时，以r射线形式辐射能量，能量值等于跃迁能级之差。 原子、原子核的质量 1、1u=1/12C（12，6）原子质量------描述方法不好输入，凑合着看吧。 2、N A=6.02×10（23） 3、1u=1/NA=1.66×10（-27）kg 质量：中子>质子>>电子 质量和能量的关系 1、E=mC(2) 2、电子静止能量：0.51MeV 质子静止能量：938.3MeV 中子静止能量：939.6MeV
物理中的原子物理基础知识点
物理中的原子物理基础知识点物理学是研究物质、能量以及它们之间相互作用的学科。原子物理 是物理学的重要分支之一，它研究原子以及原子的组成和性质。本文 将介绍物理中的一些重要的原子物理基础知识点。 1. 原子的组成 原子是构成物质的基本单位，它由电子、质子和中子组成。电子带 负电荷，质子带正电荷，中子是中性的。 2. 元素和原子数 元素是由具有相同原子数的原子组成的物质。元素根据原子数的不 同可以分为不同的元素。原子数是指原子中质子的数目，决定了元素 的性质。 3. 原子核 原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。质子和中子都存在 于原子核中，质子带正电荷，中子是中性的。 4. 原子的电子壳层 原子的电子分布在不同的能级上，这些能级被称为电子壳层。第一 层最靠近原子核，能容纳最多2个电子；第二层能容纳最多8个电子；第三层能容纳最多18个电子。电子的分布规律由量子力学和泡利不相 容原理决定。 5. 光谱
原子通过吸收或发射光的方式与外界相互作用。当原子吸收特定波长的光时，电子会跃迁到一个高能级；当电子从高能级跃迁回低能级时，就会发射特定波长的光。这种由光谱带来的色彩变化可以用来分析物质的成分和性质。 6. 半导体 半导体是一种介于导体和绝缘体之间的物质。它的导电性可以通过外界的控制来调节，在电子学和光电子学中起着至关重要的作用。半导体的导电性是由其原子的价带和导带之间的能量差决定的。 7. 原子能级和量子 原子的电子只能处于特定的能级上，这些能级称为原子能级。每个能级都有一定的能量值，能量越高，能级越远离原子核。原子能级由量子力学来描述，量子是指能量的最小单位，能量在能级之间的跃迁是以量子为单位进行的。 8. 原子核反应和核能 原子核反应是由原子核发生的变化，例如核裂变和核聚变。核反应释放出巨大的能量，称为核能。核能广泛应用于能源领域，如核电站和核武器。 总结： 物理中的原子物理基础知识点包括原子的组成、元素和原子数、原子核、原子的电子壳层、光谱、半导体、原子能级和量子，以及原子
原子结构和原子核
14、2 原子结构和原子核 主备人：贾宝善备课组长：周春燕备课时间：2013/11/25 授课时间：2013/12/11 学习目标： 1．了解人们对原子结构的认识过程
些能量值叫做能级。 2．氢原子的能级图 3．氢光谱 原子的核式结构 卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。我们把这样的原子模型称为“核式结构模型”。 五、天然放射现象 1．天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。 2．种类和性质 α射线——高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。 β射线——高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。γ射线——能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。 六、原子核的衰变 1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化． 2．衰变规律：α衰变X→ Y+ He ； β衰变X→ Y+ e 3．α衰变的实质：某元素的原子核同时发出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）2 H+2 n→ He β衰变的实质：某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。即n → H+ e+ （为反中微子） 4．γ射线：总是伴随α衰变或β衰变产生的，不能单独放出γ射线．γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．实质是元素在发生α衰变或β衰变时产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态），向低能级跃迁而辐射出光子． 七、半衰期 1．放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。它是大量原子核衰变的统计结果，不是一个原子发生衰变所需经历的时间。 2．决定因素：由原子核内部的因素决定，与原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质或化合物）无关．
原子和原子核
原子和原子核 1.α粒子散射实验 1909～1911年，英国物理学家卢琴福和他的助手们进行了α粒子散射实验. （1）实验装置如图所示： 如图所示，用α粒子轰击金箔，由于金原子中的带电微粒对α粒子有库仓力作用，一些α粒子穿过金箔后改变了运动方向，这种现象叫做α粒子散射. 汤姆生 发现电子汤姆生枣糕模型 卢瑟福α粒子散射实 验 卢瑟福原子 核式结构模型 经典电 磁场理论 量 子 化 理 玻 尔 原 子 理 论 天然放射现 象的发现 原子可分 原子核可分 衰变（α、β衰变） 原子核人工转变 裂变 聚变 爱因斯坦质能方程E=mC 能量 氢原 子能级 半衰期 2
荧光屏可以沿着图中虚线转动，用来统计向不同方向散射的粒子数目.全部设备装在真空中. （2）实验结果： 绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转. （3）现象解释： 认为原子中的全部正电荷和几乎所有质量都集中到一个很小的核上，由于核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的库仑力很小，它们的运动几乎不受影响.只有少数α粒子从原子核附近飞过，明显受到原子核的库仑力而发生大角度偏转. 2.原子的核式结构模型 内容：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间运动. [说明] 核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验，从α粒子散射的实验数据，估计原子核半径的数量级为10-14m ～10-15m ，而原子半径的数量级是10-10m. 3.玻尔的原子模型 内容：玻尔认为，围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这种现象叫轨道量子化；不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的. 理解要点：玻尔的原子模型是以假说的形式提出来的，包括以下三方面的内容： ○ 1轨道假设：即轨道是量子化的，只能是某些分立的值. ○ 2定态假设：即不同的轨道对应着不同的能量状态，这些状态中原子是稳定的，不向外辐射能量. ○ 3跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的能量，从一个定态向另一个定态跃迁时要辐射或吸收一定频率的光子，该光子的能量，等于这两个状态的能级差. n m E E hv -= 4.三种射线的比较 ○1α射线：是氦核（42He ）流，速度约为光速的十分之一，在空气中射程几厘米，贯穿本领小，电离作用强. ○2β射线：是高速的电子流，穿透本领较大，能穿透几毫米的铝板，电离作用较弱. ○ 3γ射线：是高能光子流，贯穿本领强，能穿透几厘米铅板，电离作用小. [说明] 放射性元素有的原子核放出α射线，有的放出β射线，多余的能量以γ光子的形式射出. 5.衰变
原子物理知识点总结
第一章原子的基本状况 教学内容 §1.1 原子的质量和大小 §1.2 原子的核式结构 §1.3 同位素 教学要求 （1）掌握原子的静态性质；理解阿伏加德罗常数的物理意义. （2）掌握电子的发现、α粒子散射实验等实验事实. （3）掌握库仑散射公式和卢瑟福散射公式的推导. （4）掌握卢瑟福公式的实验验证、原子核大小的估计和原子的核式结构. 重点 •α粒子散射实验 •卢瑟福散射公式 •库仑散射公式 •原子的核式模型. 难点 ▪库仑散射公式 ▪卢瑟福散射公式推导 §1.1 原子的质量和大小 一、原子的质量 二、原子的大小 三、原子的组成 一、原子的质量 质量最轻的氢原子：1.673×10-27kg 原子质量的数量级：10-27kg~~10-25kg ▪ 1.原子质量单位和原子量 ▪原子质量单位u：规定自然界中含量最丰富的一种元素12C的质量的1/12 1u=1.994×10-26kg/12=1.661×10-27kg ▪原子量A:将其他原子的质量同原子质量单位相比较，所得的数值即为原子量A. ▪MA=A·u ▪A是原子质量的相对值 ▪MA是原子质量的绝对值 ▪知道了原子量，就可以求出原子质量的绝对值. 2．阿伏伽德罗定律 ▪1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗提出： ▪一摩尔任何原子的数目都是NA NA=6.022141023/mol，称为阿伏伽德罗常数 ▪如果以A代表原子量，NA代表阿伏伽德罗常数，MA 代表一个原子的质量绝对值，那么 ▪式中原子量A代表一摩尔原子的以克为单位的质量数，只要NA知道，MA就可以算出. 测量阿伏伽德罗常数的几种方法 1．电解法：
在电解实验中发现：分解出的正离子的量与流过电解流的电荷成正比， NA= = 式中F 是法拉第常数. 2．分子运动论法：NA = ，PV=RT ，式中的K 可根据分布规律确定. 另外，还有其它方法，如：晶体的X 射线衍射方法，放射衰变法等. 一摩尔元素的质量为该元素的原子量A(g) NA 是物理学中一个很重要的常数，它是联系微观物理学和宏观物理学的纽带，例如： 二、原子的大小 1. 从晶体的密度推测原子的大小▪ 设原子半径为r ，在晶体中按一定的规律排列，晶体的密度为ρA ，则1mol 原子的体积为： ▪ 2．从气体分子运动论可以估计原子的大小 ▪ 气体的平均自由程： ▪ 3．从X 德瓦尔斯方程测定原子的大小 ▪ 其中b =4V ` ，V `是分子体积，定出b ，算出r . ▪ 经各种方法计算，r 在10-10mX 围内 三、原子的组成 1. 电子的发现 1897年汤姆逊从如 右图放电管中的阴极射 线发现了带负电的电子, 并测得了e/m 比.1910年 密立根用油滴做实验发 现了电子的电量值为 e =1.602×10－19（c ） 从而电子质量是 m e =9.109×10－31kg = 0.511MeV/c 2 = 5.487×10－4u 2. 原子的组成 到此我们已经看到，原子中存在电子，它的质量仅是整个原子质量的很小一部分.电子带负电，而原子是中性的，这就意味着，原子中还有带正电的部分，它担负了原子质量的大部分.通过测定原子中电子的多少，就可以确定出原子带正电荷的多少.（我们现在知道，对于原子序数为Z 的原子其带电子的个数为Z ，带正电为Ze.） 那么，原子中带正电的部分，以及带负电的电子，在大约为埃的X 围内是怎样分布的，怎样运动的呢？这一问题的研究曾是一个热点，出现了许多见解.其中最为重要的有汤姆逊原子模型"西瓜模型”，这种模型认为：正电荷均匀地分布在原子内部，负电荷镶在其中.1909年，卢瑟福的学生盖革(G.Geiger)和马斯顿E.(Marsden)作了α粒子散射实验，卢瑟福根据这个实验，建立了原子的核式结构模型. 课外思考 1. 电子的发现过程及其启示. 2. 元素的研究历史及现状调查. ▪ 问题：在10-10m 的X 围内，带负电、质量很小的电子与带正电、 质量很大的部分如何分布、如何运动？ § 1.2 原子核式结构模型 一、汤姆逊原子模型 二、粒子散射实验 三、原子核式结构模型—卢瑟福模型 四、粒子散射理论 五、卢瑟福散射公式的实验验证 六、原子核大小的推断 七、粒子散射实验的意义及卢瑟福模型的困难 k R ) (11g N u A =2 24/1r N πλ= B _ + E