原子物理第一章知識點總結

1、第一章 第一章 原子的基本狀況 原子的基本狀況教學內容§1.1 原子的質量和大小§1.2 原子的核式結構§1.3 同位素教學要求 （1）掌握原子的靜態(tài)性質；理解阿伏加德羅常數(shù)的物理意義。（2）掌握電子的發(fā)現(xiàn)、α粒子散射實驗等實驗事實。（3）掌握庫侖散射公式和盧瑟福散射公式的推導。（4）掌握盧瑟福公式的實驗驗證、原子核大小的估計和原子的核式結構。 重 點? α粒子散射實驗 ? 盧瑟福散射公式? 庫侖散射公

2、式? 原子的核式模型。 難 點? 庫侖散射公式? 盧瑟福散射公式推導 § 1.1 原子的質量和大小一、 原子的質量二、 原子的大小三、 原子的組成 一、原子的質量質量最輕的氫原子： 質量最輕的氫原子：1.673×10-27kg原子質量的數(shù)量級： 原子質量的數(shù)量級：10-27kg~~10-25kg? 1.原子質量單位和原子量?原子質量單位 u：規(guī)定自然界中含量最豐富的一種元素 12C 的質量的 1/12

3、1u=1.994×10-26kg/12=1.661×10-27kg?原子量 A:將其他原子的質量同原子質量單位相比較，所得的數(shù)值即為原子量 A。? MA=A·u? A 是原子質量的相對值? MA 是原子質量的絕對值? 知道了原子量，就可以求出原子 知道了原子量，就可以求出原子質量的 量的絕對值 絕對值。2．阿伏伽德羅定律? 1811 年，意大利物理學家阿伏伽德羅提出：? 一摩爾任何原子的數(shù)目都是 NA NA

4、=6.02214?1023/mol ，稱為阿伏伽德羅常數(shù)? 如果以 A 代表原子量，NA 代表阿伏伽德羅常數(shù)， MA代表一個原子的質量絕對值，那么? 式中原子量 A 代表一摩爾原子的以克為單位的質量數(shù)，只要 NA 知道，MA 就可以算出。測量阿伏伽德羅常數(shù)的幾種方法 測量阿伏伽德羅常數(shù)的幾種方法1．電解法：在電解實驗中發(fā)現(xiàn)：分解出的正離子的量與流過電解流的電荷成正比，NA=

5、 = 式中 F 是法拉第常數(shù)。AA N A M ?一個離子所帶的電量原子的物質需要的電量 分解出 mol 1eFk R年，盧瑟福的學生蓋革(G.Geiger)和馬斯頓 E.(Marsden)作了α粒子散射實驗，盧瑟福根據這個實驗，建立了原子的核式結構模型。課外思考1. 電子的發(fā)現(xiàn)過程及其啟示。2. 元素的研究歷史及現(xiàn)狀調查。? 問題：在 10-10m 的范圍內，帶負電、質量很小的電子與帶正電、質量很大的部分如何分布、如何運動

6、？§ 1.2 原子核式結構模型 原子核式結構模型一、湯姆遜原子模型二、粒子散射實驗三、原子核式結構模型—盧瑟福模型四、粒子散射理論五、盧瑟福散射公式的實驗驗證六、原子核大小的推斷七、粒子散射實驗的意義及盧瑟福模型的困難一、湯姆遜原子模型 一、湯姆遜原子模型歷史背景? 1903 年英國科學家湯姆遜 湯姆遜提出 “葡萄干蛋糕”式原子模型或稱為“西瓜”模型。? ?正電荷和質量均勻分布在原子大小的彈性實心球內? ?電子就像西瓜里的瓜

7、子那樣嵌在實心球內湯姆遜正在進行實驗 湯姆遜正在進行實驗原子發(fā)光：是電子在其平衡位置做簡諧振動的結果，原子所發(fā)出的光的頻率就相當于這些振動的頻率。元素周期表：? 假設電子分布在一個個圓環(huán)上，第一只環(huán)上只可放 5 個電子，第二只環(huán)上可放 10 個……? 困難：? ?預言的原子光譜與實驗觀測的數(shù)據完全不符? ?無法解釋α粒子散射實驗二、α粒子散射實驗α粒子：? 放射性元素發(fā)射出的高速帶電粒子，速度約為光速的十分之一，帶+2e 的電荷，質量約