原子核角动量量子数，称为核自旋量子数.PPT

一、原子核的电荷与电荷数 原子核的一个重要特征是它的电荷。由卢瑟福的原子核式结构模型可知：  原子序数为Z的原子的中心有一个带有正电量为Ze的原子核。即a q=+ZeZ是原子序数，e是基本电荷，其数值为一个电子电量的绝对值。 二、原子核的质量与质量数 三、原子核的成分 4、同位素：Z相同，N不同的核素。 四、原子核的大小 五、原子核的角动量和磁矩 （2）PI在某特殊方向投影的数值为； （3）原子光谱的超精细结构 原子核的角动量（核自旋）可以从原子光谱的超精细结构，或从分子光谱测得。例如，当用分辨本领更高的光谱仪观察钠的光谱时，会发现钠主线系第一条谱线D双线的D1线 （ ）由相距为0.023埃的两条线组成,D2线 由相距为0.021埃的两条线组成.这就是原子光谱的超精细结构。 2. 原子核的磁矩 六、原子核的宇称、电四极矩、 统计性和同位旋 1.原子核的宇称 2.原子核的电四极矩 3.原子核的统计性 4.同位旋 1. 原子核的宇称 （1）空间反演变换： ?（x，y，z）? ?（-x，-y，-z） （2）宇称： 是表示描述微观粒子体系状态的波函数在空间反演变换下的奇偶性的物理量。 ?（x，y，z）= ?（-x，-y，-z） （偶宇称） ?（x，y，z）=- ?（-x，-y，-z ） （奇宇称） （3）宇称守恒： 孤立体系的宇称不会从偶性变为奇性或从奇性变 为偶性。 （5）弱相互作用中宇称不守恒： 1956年，李政道和杨振宁提出后,经吴键雄用?衰变的实验加以证实，是近代物理学史中的一个重大突破。 2. 原子核的电四极矩 （1）原子核的电偶极矩： D= ?e?rp??0 （2）电四极矩： 3.原子核的统计性 （1）交换对称性： 两个相同的粒子互相交换时对波函数的影响 ?（r1，r2。。。ri。。。rj。。。rn）=± ? （r1，r2。。。rj。。。ri。。。rn） （“+”号交换对称） （“-”号交换反对称） （2）费米子和玻色子： 费米子：自旋为半整数的粒子，如电子、质子、中子等遵从费米-狄拉克统计规律，受泡利原理限制，波函数是交换反对称的。 玻色子：自旋为零或整数的粒子，如光子、中子等遵从玻色-爱因斯坦统计规律，不受泡利原理限制，波函数是交换对称的。 A为奇数的原子核是费米子，遵从费米-狄拉克统计。 A为偶数的原子核是玻色子，遵从玻色-爱因斯坦统计。 （4）氮核不可能由质子和电子组成，由统计性判断： A=14是玻色子 （由质子和中子组成） A=21是费米子 （由质子和电子组成） 4.同位旋 1、为了区分核子的两个不同状态而引入的自由度 2、质子和中子是核子的两个不同状态，质子是带电状态，中子是不带电状态。 核子同位旋为I=1/2 核子同位旋第三分量I3= 七、原子核的结合能 1.质量亏损 2.原子核的结合能 3.平均结合能（比结合能） 原子核的质量总是小于组成它的所有核子的质量和，两者质量之差称为质量亏损。 ?m=[ZmH+（A-Z）mn] - M 3.平均结合能（比结合能） （1）若干分散的核子组成原子核时，平均每个核子所释放的能量或把原子核分离成单个核子时，平均需要供给每个核子的能量。 （2）平均结合能的物理意义：标志着原子核的 稳定性。 （3）计算公式： （A）两头低中间高：中等质量的原子核（A：  40--120）平均结合能比轻核和重核的大。 约为8.6MeV。 这预示着：重核裂变，轻核聚变都可以获  得原子能。 （B）质量数A30的原子核，平均结合能变化不 大。说明?E?A显示出核力的饱和性。 （C）质量数A30的原子核，平均结合能随A的 变化显示周性，最大值都在A等于4的倍 数处。 e=110-19C， （二）、放射性衰变的基本规律 2．半衰期 二、?衰变 （二）、?能谱和原子核能级 三、 ?衰变 2．中微子假设 1930年，泡利提出了中微子假设，成功地解释了上述矛盾， 　并被以后的实验所证实 （二）、?衰变的三种类型及衰变条件 四、 ?衰变 五、 放射系 §10.５ 原子核反应 3．核反应中的守恒定律 （二）、核反应的机制 2．Q