原子物理学1绪论和第一章.ppt

* 绪 论 高等学校试用教材 高等学校试用教材 高等学校试用教材 1．研究对象 原子是物质结构的微小单元，原子物理学研究的是原子的结构和性质及其有关内容，是关于物质微观结构的一门学科。 2．发展简史 （1）原始的原子学说 （2）科学原子学说的发展 a.是近二三百年内才发展起来的，对其发展作出贡献的内容是： (a)：气体分子运动论，如1827年，布朗运动； (b)：化学，如道耳顿阐明的定比定律和倍比定律，开辟了原子学说的门径； 高等学校试用教材 高等学校试用教材 高等学校试用教材 (c)：光谱的发现与大量的观察为原子物理学的建立提供强有力的依据。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（光谱是牛顿在1666年发现的） b.原子物理学的阔步发展是在十九世纪末二十世纪初 十九世纪八十年代，物理学建立了完整的三大理论体系，是力学，热力学，电动力学．当时认为物理学的发展已到了尽头，已经非常完备，以后的进展只是次要问题的补充，但是随着社会生产的发展，如：冶金，内燃机，蒸汽机等的采用，促进了科学的迅速发展，一方面提出了新的科学问题，另一方面也为科学工作提供了更好的条件．因此，物理学在这个时期以后得到了迅速发展． ①．光谱资料的大量积累． ②．许多重大发现产生． 1885年　巴耳末发现光谱线规律。 1887年　赫兹发现光电效应 高等学校试用教材 高等学校试用教材 高等学校试用教材 1895年　伦琴发现X射线 1896年　贝克勒尔发现放射性 1897年　汤姆逊证明电子的存在. 1911年　卢瑟福的α粒子散射实验发现了原子的核式结构模型. ③.许多理论被提出 1900年　普朗克从研究黑体辐射出发提出了量子论 1913年　玻尔的氢原子理论被提出来。 1925年 由海森堡、薛定谔等人提出了关于描述微观体系的新理论——量子力学被建立，为物理学的发展起了巨大作用。 3.原子物理学的地位和作用 （1）地位： a．是关于物质结构的科学，是深入认识物质结构的中继站。 　 b．它是一门基础学科　　 ①．本身能解释许多物理问题，发展一些新的知识． ②．它的发展影响到物理学的全部领域． ③．它与其它科学有相当大的联系：如，化学、天文物理（用光谱知识）、矿物学、冶金学、生物科学。 （2） 应用：　 a．是广而深，有许多方面的应用．基本的应用是材料科学研究方面，如，电子发射材料，金属，磁性材料，半导体，导体，绝缘体，发光体等都需要原子物理方面的知识．总之，原子物理学与现代生产有广泛而密切的联系． b．对原子物理学的一些基本研究方法也可以用在其它生产和科学研究中． 4．学习上应注意的几点 总之，一定要用辩证唯物主义的观点来看问题，或者说来学习原子物理，具体来说是： （1） 实践理论再实践再理论．．．．．．，或者说：实践是检验真理的标准． 实践：自然界中，生产过程中，科学实验中观察到的一些事实，事实＂加工＂,分析，归纳，推理，从已有知识提出假设假设与事实或过一步实验符合理论推测其它实践情竞下的结果，于是再进行实践检验理论的下确性． （２）原子物理是逐步地不断发展的． 研究对象是原子、分子等微观物体，不能直接观察，原子的结构和运动的研究要从反映这些情竞的宏观现象中去推究，这样需要多咨反复地实验和理论过程．因此，在原子物理的逐步发展过种中，认识往往不完备，只是近似的，但是逐步深入的进而完善的．不能期望原子物理学在发展过程中提出的理论一定十分完整周密． （3）原子是微观休系不能要求都按宏观规律来描述． a．微观体系无直观性，不能想象出一幅清楚的图象． b．要冲破经典物理的束缚. c. 微观体系要用量子力学规律来描述． d．原子物理学中并没有完全否定经典规律，不少经典规律在微观物理中用． 五．几点要求： 高等学校试用教材 高等学校试用教材 高等学校试用教材 第一章 原子的基本状况 本章主要讲原子的一般情况，如原子的质量，大小，核式结构．其中核式结构是本章的重点内容．希望同学们认真体会其中的内涵． §1.1　　原子的质量和大小 原子质量 1. 相对质量－－原子量 把碳在自然界中最丰富的一种同位素的质量定为12.0个单位作为原子质量的标准，其它原子的质量同碳１２相比较，定出质量值这个数值称为原子量． 例，　Ｈ：1.0079 O ： 15.999 Cu ：63.54 原子量可以用化学方法测得．