原子物理學習題答案褚圣麟很詳細

1、第1頁很好的答案很詳細希望能給大家?guī)硇┰S幫助1原子的基本狀況原子的基本狀況1.1解：根據(jù)盧瑟福散射公式：200222442KMvctgbbZeZe????????得到：米2192150152212619079(1.6010)3.97104(48.8510)(7.681010)ZectgctgbK????????????????????式中是粒子的功能。212KMv???1.2已知散射角為的粒子與散射核的最短距離為??，2202121(

2、)(1)4sinmZerMv?????試問上題粒子與散射的金原子核之間的最短距離多大？?mr解：將1.1題中各量代入的表達式，得：mr2min202121()(1)4sinZerMv?????米1929619479(1.6010)1910(1)7.68101.6010sin75??????????????143.0210???1.3若用動能為1兆電子伏特的質(zhì)子射向金箔。問質(zhì)子與金箔。問質(zhì)子與金箔原子核可能達到的最小距離多大？又問如果用同

3、樣能量的氘核（氘核帶一個電荷而質(zhì)量是質(zhì)子e?的兩倍，是氫的一種同位素的原子核）代替質(zhì)子，其與金箔原子核的最小距離多大？解：當入射粒子與靶核對心碰撞時，散射角為。當入射粒子的動能全部轉(zhuǎn)化為兩180?粒子間的勢能時，兩粒子間的作用距離最小。根據(jù)上面的分析可得：，故有：220min124pZeMvKr????2min04pZerK???米19291361979(1.6010)9101.1410101.6010????????????由上式看出

4、：與入射粒子的質(zhì)量無關，所以當用相同能量質(zhì)量和相同電量得到核minr代替質(zhì)子時，其與靶核的作用的最小距離仍為米。131.1410??第3頁1.6已知粒子質(zhì)量比電子質(zhì)量大7300倍。試利用中性粒子碰撞來證明：粒子散射??“受電子的影響是微不足道的”。證明：設碰撞前、后粒子與電子的速度分別為：。根據(jù)動量守恒定律，?0evvv???得：evmvMvM???????由此得：……(1)73001eevvMmvv?????????又根據(jù)能量守恒定律

5、，得：222212121emvMvMv????……（2）222evMmvv????將（1）式代入（2）式，得：整理，得：0cos73002)17300()17300(22???????????vvvv00)7300173002???????????vvvv?????（上式可寫為：即粒子散射“受電子的影響是微不足道的”。?1.7能量為3.5兆電子伏特的細粒子束射到單位面積上質(zhì)量為?221005.1米公斤??的銀箔上，粒子與銀箔表面成角。在

6、離L=0.12米處放一窗口面積為??6025100.6米??的計數(shù)器。測得散射進此窗口的粒子是全部入射粒子的百萬分之29。若已知銀的原子??量為107.9。試求銀的核電荷數(shù)Z。解：設靶厚度為。非垂直入射時引起粒子在靶物質(zhì)中通過的距離不再是靶物質(zhì)的t?厚度，而是，如圖11所示。t?60sintt?因為散射到與之間立體???d??d角內(nèi)的粒子數(shù)dn與總?cè)肷淞Ｗ訑?shù)n的比為：(1)dnNtdn??而為：（2）?d2sin)()41(422220