资源简介

(共19张PPT)4.3原子的核式结构欧内斯特·卢瑟福，英国著名物理学家，知名为原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。卢瑟福首先提出放射性半衰期的概念，证实放射性涉及从一个元素到另一个元素的嬗变。他又将放射性物质按照贯穿能力分类为α射线与β射线，并且证实前者就是氦离子。因为“对元素蜕变以及放射化学的研究”，他荣获1908年诺贝尔化学奖。一、阴极射线早在1858年，德国物理学家普吕克尔就发现了气体导电时的辉光放电现象。赫兹H.Rudolf Hertz1857 ～ 1894德国认为阴极射线是一种“电磁波”J.J 汤姆孙J.J Thomson1857 ～ 1940英国认为阴极射线是一种“带电微粒”一、阴极射线汤姆孙实验：气体放电管1.阴极C发出带电粒子,通过小孔AB形成阴极射线，到达右端荧光屏上P1点。一、阴极射线一、阴极射线2.金属板D1D2之间加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上P2处。由此可以推断阴极射线带负电。一、阴极射线3.再加垂直纸面向外的匀强磁场，抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到P1。4.去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场，阴极射线向上偏转。一、阴极射线汤姆孙发现用不同材料的阴极做实验，比荷数值都相同。说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成物质的共有成分。屏幕LD

0θ一、阴极射线汤姆孙还由实验测得测阴极射线粒子的电荷量，尽管当时测量很不准确，但足以证明这种粒子的电荷量与氢离子大致相同，质量比氢离子小得多。后来，把组成阴极射线的粒子称为电子。一、阴极射线电子电量：e=1.6×10－19 C （近似值）（美国科学家密立根通过“油滴实验”精确测定）电子质量：me=9.1×10－31 kg（近似值）质子质量与电子质量的比值: mp/me = 1836电子带电量是最基本的带电单位——元电荷e即任何带电体的电荷量只能是e的整数倍。电荷是量子化的。汤姆孙发现了电子，并且知道了电子带负电，由此，人们推断出原子中还必须有带正电的物质。那么这两种物质是怎样构成原子的？原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。正电荷电子汤姆孙的西瓜模型勒纳德在1903年做了一个实验，使电子束射到金属膜上，发现较高速度的电子很容易穿透原子。看来原子不是一个实心球体。卢瑟福和他的学生：α粒子散射实验完全否定“西瓜模型”。二、原子的核式结构模型α粒子就是氦原子核,电子全部剥离,也就是He2+,相对质量为4。二、原子的核式结构模型粒子源，发射高速α粒子接受α粒子轰击自由转动，观察散射后不同方向粒子绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进。少数发生了大角度的偏转，角度甚至大于90°，几乎被撞了回来。二、原子的核式结构模型粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞造成的？不可能，因为α粒子的质量是电子的7300倍。按照碰撞原理，电子对α粒予的影响完全可以忽略。按照“西瓜模型”，α粒子穿过金原子后有没有可能发生大角度偏转？不可能，按照“西瓜模型”，正电荷是均匀地分布在原子内，α粒子穿过原子时受到的各方向正电荷的斥力基本上会相互抵消。卢瑟福提出，占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围。这样才可能使a粒子发生大角度的偏转。质量很大，带正电。二、原子的核式结构模型卢瑟福核式结构模型：1.在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。2.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。3.带负电的电子在核外空间绕着核旋转。1、确定各种元素原子核的电荷用不同元素进行α粒子散射实验，由实验数据可以确定各种元素原子核的电荷。又由于原子是电中性的，可以推算出原子内含有的电子数。后来发现原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数。三、原子核的电荷与尺度2、原子核的尺度原子半径——数量级原子核半径——数量级二、原子核的电荷与尺度两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。体育场原 子原子核

展开更多......

收起↑