选修3-5-第十九章-原子核(全章教案上课课件).pptx

选修 3-5第十九章 原子核第一节原子核的组成 电子（负电）质量很小原子 正电荷（大部分质量） 原子核？ 人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？ 人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。一、天然放射现象 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射射线的性质称为放射性．具有发射性的元素称为放射性元素．元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．天然放射现象 放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．放大了1000倍的铀矿石二、天然放射现象中的三种射线不带电正电负电α射线β射线 γ射线 根据图判断这三种射线都带何种电荷？三种射线的特点成分速度贯穿能力电离能力α射线β射线γ射线氦核1/10光速弱很容易电子流近光速较强较弱电磁波（光子）光速很强更小都来自于原子核内部！！！三、原子核的组成三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，天然放射现象说明原子核内有复杂的结构原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？ 1、质子的发现1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍.进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核核的电量核的质量质子电量质子质量 同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。------质子是原子核的组成部分。原子核是否只是由质子组成呢？ 卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．2、中子的发现1932年英国物理学家查德威克又发现了中子 ，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子.在对各种原子核进行的实验中，发现质子和中子是组成原子核的两种基本粒子. 1931年，约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿公布了他们关于石蜡在“铍射线”照射下产生大量质子的新发现。查德威克立刻意识到，这种射线很可能就是由中性粒子组成的，这种中性粒子就是解开原子核正电荷与它质量不相等之谜的钥匙！查德威克立刻着手研究约里奥·居里夫妇做过的实验，用云室测定这种粒子的质量，结果发现，这种粒子的质量和质子一样，而且不带电荷。他称这种粒子为“/item/%E4%B8%AD%E5%AD%90/466557中子”。“机遇只偏爱有准备的头脑”阅读材料：小居里夫妇的三次懊悔法国物理学家约里奥?居里夫妇（freedorie?joliotcurie，1900—1958；irene?joliot?curie，1897—1956）是著名科学家皮埃尔?居里夫妇（pierre?curie，1859—1906；marie?sklodowska?curie?1867—1934）的女婿和大女儿。后人习惯称为小居里夫妇。他们都是著名的科学伴侣、实验物理学家。小居里夫妇是处于二三十年代之交的核物理“危机”时代，自从卢瑟福发现人工核嬗变后，由于物理学家的注意力多集中于量子力学上，在二十年代初期，对原子核物理的研究进展十分缓慢。1926年量子力学建立，原子物理学中的困难基本解决。于是，人们开始把注意力集中到原子核内。使物理学家们感到惊讶的是：量子力学在原子核中的应用导致了许多困难。量子力学在核物理领域遇到了严峻的挑战，但与通过放弃量子论建立量子力学来解决量子论的危机不同，量子力学在核物理领域的危机是以通过三个新粒子：中子、正电子和中微子的发现解决的。 一般认为，中子的概念最早是由卢瑟福于1920年提出的，他在那年6月的一次演讲中指出：“在某些条件下，一个电子有可能更紧密地与氢核相结合，从而形成一个中性偶极子。”第一个显示出存在于中子迹象的实验是玻特和贝克进行的，他们用α粒子轰击铍，发现从铍中发射出一种贯穿力很强的中性辐射，其辐射能量几乎是入射α射线能量的十倍。玻特和贝克的工作引起了许多物理学家的兴趣。1931年，约里奥?居里与我国杰出的科学家、教育家严济慈教授同时被法国物理学会选为理事，在此期间，约里奥夫妇重复了玻特的实验，并用这种从铍中放出的新射线轰击石腊，结果竟从石腊中打出速度为3×107m／s的质子束来，如果认为这些质子的产生是由于原子核受到γ光子碰撞的结果，那么计算表明，这种γ光子的能量至少应该具有50百万电子伏，否则就不可能给质子那么大的速度，然而，这跟实际测得的数据10百万电子伏有矛盾，遗憾的是这一矛盾并没有引起约里奥?居里夫妇的深思，他们仍然勉强地承认这种新射线就是γ射线，把这一矛盾解释为γ光子同质子的康普顿散射。在1932年1