原子物理学知识要点总结82页课件.pptVIP

第一章原子的基本状况

主要内容:原子的质量和大小、原子的核式结构、a粒子散

射实验(重点)

基本要求

(1)掌握估算原子大小的方法、理解原子量的定义和原子量、

原子质量的计算。

(2)了解汤姆逊模型的要点和遇到的困难;理解卢瑟福核式

结构的要点和提出核式结构的实验依据;

原子的质量

原子质量单位和原子量

各种原子的质量各不相同,常用它们的相对值原子量。

原子质量单位:1u=C的质量=1605×102k

原子量:原子包含1个原子质量单位(1u)的数量

H:1.0079C:12.010:15999Cu:6354

原子的大小量级

4

将原子看作是球体,1摩尔原子占体积为V=3zrN

如果物质的密度为p,A为原子量,则1摩尔原子占有体积

V=Apcm

a(g)

4TpM

0

原子的半径都约为1010m即A的量级。

C粒子散射实验

结果:绝大多数散射角小于2度;约1/8000散射角大于90

度,有的几乎达180度。

大角散射是值得注意的现象。

汤姆逊提出原子的布丁(pudding)模型下,单次碰撞不可能引起大角散射!

多次散射引起的偏转角仍很小,在1度左右

要发生大于90的散射,需要与原子核多次碰撞,其几率

为102019远小于实验测得的大角度散射几率1/8000。

卢瑟福的原子核式模型

1911年提出:原子由带正电荷并几乎占有全部质量的

微小中心核以及绕核运行的电子所组成。

b

4zoMy2182…库仑散射公式

散射角θ与瞄准距b有关。

O

do=

478Mv

sin4g……

卢瑟福散射公式

dc:a粒子被散射到+d之间对应立体角d内每个原

子的有效散射截面

原子核的半径量级在1014m1015m范围。

第二章原子的能级和辐射

基本要求:

(1)氢原子光谱线系的特点及各线系公示表达。

(2)玻尔理论基本假设。

(3)氢原子光谱和能级。

(4)掌握弗兰克-赫兹实验的目的、原理、结

果和意义。

氢原子光谱的线系

巴尔末线系:

n=3,4,5,

BL22n

n](2

Rn=1.0967758×10m氢原子的Rydberg常数

(远紫外)赖曼系:

尺,

n=2,3,4..

(红外三个线系)

帕邢系:D=Rn

n=4,5,6.

布喇开系:=R\

n=5,6,7

普丰特系:5=R

n=6,7,8

线系的一般表示:

V=R

令

T(n)=

光谱项

并合原则:讠=T(m)-7(n)

每一谱线的波数都可表达为二光谱项之差

二、玻尔基本假设(1913年)

(1)定态(stationarystate)假设

电子只能在一系列分立的轨道上绕核运动,且不辐射电

磁波,能量稳定。

电子轨道和能量分立E=1z

n=1,2,3,

24πEon

(2)跃迁(transition)假设

原子在不同定态之间跃迁,以电磁

hvA

辐射形式吸收或发射能量。

四=EE颏率条件

吸收发射