大学物理原子物理讲义
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• 3.75L
• 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核， 由于天然衰变放出一个粒子而得到两条圆 形轨迹，两圆半径之比为45∶1，测得衰变 后两粒子动能之比为117∶2，请根据计算， 写出该核的衰变方程式。
• 原子核
轰N核
—
1 1
H
14 7
N
4 2
He
187
O
11
H
质子的发现 （卢瑟福）
（二）创造力不足
仍然是制约中国发展的软肋
60年中国科学技术发展有喜有忧 我国高层次创新型人才严重不足 中美两国科学技术落差至少30年 世界上三次成功经济追赶的背后 诺贝尔奖至今与本土中国人无缘 我国人才自主创新能力亟待提高
1.60年中国科学技术 发展有喜有忧
新中国成立以来特别是改革开放以来，党和国家采取了一系列 加快科技事业发展的重大举措，经过广大科技人员顽强拼搏， 取得了一批以“两弹一星”、载人航天、杂交水稻、陆相成油 理论和应用、高性能计算机、人工合成牛胰岛素、基因组研究 等为标志的重大科技成就，拥有了一批在农业、工业领域具有 重要作用的自主知识产权，促进了一批高新技术产业群的迅速 崛起，
20名国家最高科学技术奖获得者基本信息
序号
年份
姓名
生平信息
获奖年龄
专业领域
1
吴文俊
1919-
81
2000
2
袁隆平
1930
70
世界著名数学家 杂交水稻之父
3
王选
1937-2006
64
2001
4
黄昆
1919-2005
82
m 1/1840u 3、穿透本领较强：能穿 透黑纸，几 mm铝板
射不线带—电电m 磁 0波132、、、v穿电透离c 本作领用最更强弱：穿透几铅板
各种放射线的性质比较
本 质 质量 电荷 速度 电离
种类
（u） （e） （c） 性
贯穿性
α射线 氦核 4
+2
β射线 电子 1/1840 -1
γ射线 光子 0
q核 z为整，用z表示原子核电荷量 e z 质子数 核电荷数 核外电子数 原子序数
A 质子数 中子数 — 质量数
A z
X
如11H
4 2
He
9 4
Be
14 7
N等
• 重核裂变
• 假设在NaCl蒸气中存在由钠离子 和氯离子Cl靠静 电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子．若取 与 相距无限远时其电势能为0，一个NaCl分子的电势 能为－6.leV．已知使一个中性原子Na最外层的电 子脱离钠原子而形成钠离子 所需的能量（电离
中子紧密结合，以一整
体抛出
—
4 2
He
衰变：10 n
转
1 1
H
0 1
e
放出01e叫衰变。
衰变：原子核处于不连
续能级
—
之后，高能级
低能级跃迁
光子
• 放射性同位素钍232经αβ衰变会生成氧，其衰变方
程为 Th=232 Rn+x2α20+yβ，
90
80
• A.x=1,y=3
B.x=2,y=3
• C.x=3,y＝1
能）为5.leV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子 形成氯离子 所放出的能量（亲和能）为
3.8eV．由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼 此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中， 外界供给的总能量等于__________eV．
• 如图所示，竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆 形金属环，在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、 NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD 下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、 电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程 中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨 足够长。已知导体棒下落时的速度大小为v1，下落到MN处时的速度大 小为v2。
1 1
H经测带质一量个 氢核质量元电荷
叫质子
m核 q核 m质 e
据此
卢猜：核内不光有质子 ，一定还有另一种粒子 质量跟质子
质量相等，但不带电 — 中子。
• 卢猜想→查德威克用实验证实
α粒子 轰 Be核——一种粒子
不质带量电接近质子质量中子10 n
4 2
He
9 4
Be
162
C
10
n
原子核中质子子核子
原子物理
• 电子的发现
阴 189极7年射汤线姆管生发现电子
m很小，带负电，—
原子中有带正电物质 质量很大
• 原子结构：
汤姆生模型原子是球体，正电荷均匀分布在整个球体内 电子象葡萄干蛋糕中的葡萄干，镶嵌在原子里面
• 卢瑟福模型：
α粒子散射实验
1、装置：α粒源发α粒子金箔
2、结果
绝大多数粒子穿过金箔基本沿原 方向前进 少数粒子发生大角度偏转 有的粒子甚至返回
• 解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α 粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢
瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核 式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19= mv2，解 得v=6.9×106m/s 。
• .玻尔模型（引入量子理论，量子化就是不连续性，
整数n叫量子数。） • ⑴玻尔的三条假设（量子化） • ①轨道量子化rn=n2r1 r1=0.53×10-10m
• (1)求电子在基态轨道上运动时的动能.
•
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态.画
一能级图在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪
几条光谱线.
•
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波
长.
•
(静电力恒量k=9.0×109牛顿·米2/库仑2,电子
电量e=1.60×10-19库仑,普朗克恒量n=6.63×10-34
• 解析:经过了两个半衰期，1g的氡剩下了 0.25g，衰变了0.75g，根据核反应方程的规
律，在反应前后的质量数和荷电荷数不变 可得出是a粒子，所以B正确。
• 一小瓶含有一种放射性同位素的溶液，它 平均每分钟衰变6000次，将它注射到一病 人血液中，经15小时后从病人身上取出 10cm3血液，测得平均每分钟衰变2次.若这 种同位素半衰期为5小时，试计算病人血液 的总体积？
• ⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化 和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。 但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向 心力、库仑力等），所以在解释其他原子的光谱上都遇到 很大的困难。
• 已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.0528×1010米量子数为n的
中国历史上的四大发明家
曾公亮 宋初 指南针
毕昇 北宋 印刷
蔡伦 东汉 造纸
孙思邈 唐代 火药
中国不同时期GDP 占世界GDP的比重
1700年占22%（清康熙年间） 1822年占32%（清道光年间） 1950年占5%（新中国初期） 1978年占1%（文革结束后） 2008年占6%（改革开放30年后） 预计2040年占22%（现代化前夜） 结论：340年一个轮回（1700-2400）
焦耳·秒,真空中光速c=3.00×108米/秒.)
• 用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢 原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放 出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依 次为ν1、ν2、ν3，由此
• 可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可 以表示
• 为表：示①式h中ν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3) 以上
造就了一批拥有自主知名品牌的优秀企业，全社会科技水平显著 提高。这些科技成就，为推动经济社会发展和改善人民生活提供 了有力的支撑，显著增强了我国的综合国力和国际竞争力。随着 科学技术的不断进步，以吴文俊、袁隆平等为代表的国家最高科 学技术奖获得者相继产生，一大批优秀拔尖的高层次创新型人才 相继涌现。创新型科技人才数量呈现出高速增长态势。2008年 研发人员总量达到194万人年，比1997年增长142.5%。其中， 科学家工程师总量达到159万人年，比1997年增长189%。
• 天然放射现象 贝克勒尔的发现——成功眷顾注意细节
的人
皮玛丽埃居尔里• 居里研铀、铀矿石 发现：RP0a
成功更关注坚韧的人
• 三种射线：
1、v c /10
射线 2、电离作用强
4 2
He
3、感光作用也很强：易 使照相底片感光
4、穿透本领很弱：与物 质碰撞易损能量
射线
1、v c99%
0 1
e
2、电离作用较弱
（1）求导体棒ab从A处下落时的加速度大小；
（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II这间的 距离h和R2上的电功率P2；
（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab进入磁场II时的速度大小为
v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加
外力F随时间变化的关系式。
D.x=3,y=2
• 解析：本题考查放射性元素衰变的有关知识，本 题为较容易的题目。由衰变方程： ,由质量数守恒 和电荷数守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y可解得： x=3、 y=2。
• 一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线， 由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，
铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后， 射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进， 射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射 线a为____射线，射线b为_____射线。
A R1
a b
I
B
r
M
O
N
h
C
II
E
R2
D
B
F
（一）中华民族在人类 历史上曾经几度辉煌
公元960年，北宋建立。在此前后，中国GDP总量占世界经济总 量60%以上，达到了颠峰。 从东汉到明朝初期，中国的科学技术曾经长达14个世纪一路领 先，中国的四大发明曾经成为引领世界科学技术的四面旗帜。 进入近现代以后，由于闭关锁国、故步自封等原因，我们落伍了 掉队了，我们与世界科学技术的差距日益加大。
• A.只有①③正确
B.只有②正确
• C.只有②③正确
D.只有④正确
• 解：该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光 子，说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理 论h示ν3应为= 该②hν1有 或+ h③hνν3，2==E答h3(ν-案1E+选1ν，2)C，h。ν所1=E以3-照E2射，光hν子2=E能2-量E1可，以可表见
• 1911年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生了
___________（选填“大”或“小”）角度散射现 象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1
MeV的粒子轰击金箔，其速度约为
_____________m/s。（质子和中子的质量均为 1.6710－27 kg，1 MeV＝106eV）
大，6.9×106
• 半衰期
定义：放射性原子核有 半数发生衰变所需的时 间
决定因素：决定原子内
部：与 与化 物学 理状 状态 态
无关
• .一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其 半衰期为3.8天。1 g氡经过7.6天衰变掉氡的 质量，以及衰变成的过程放出的粒子是B A.0.25g，α粒子 B.0.75g，α粒子 C.0.25g，β粒子 D.0.75g，β粒子
0
0.1 最强 最弱，纸能挡住
0.99 较强 较强，穿几mm铝 板
1 最弱 最强，穿几cm铅 版
• 衰变：原子核放出α或β射线转变成新的原 子核，这种变化叫衰变
238 92
U
92034
Th
4 2
He 92134
Pa
4 2
He
wenku.baidu.com
0 1
e
• 衰变规律：在衰变过程中，电荷数和质量 数都守恒
衰变：两个质子、两个
n
E/eV
∞
0
4
-0.85
33
-1.51
E2
2
-3.4
E1
E3
1
-13.6
氢原子的能级图
•
②能量量子化：En
E1 n2
E1=-13.6eV
• ③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能 量hν=Em-En
n
E/eV
∞
0
4
-0.85
3
3
-1.51
E2
2
-3.4
E1 E3
1
-13.6
氢原子的能级图
• ⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级 跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方 法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能 量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的 光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电 离能的任何频率的光子。（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离 出去的电子的动能）。
3、卢瑟福的发现：大角度散射
分析：
大多数粒子直进 — —原子内空旷，碰电子象 碰尘埃 少数散射，不可能是因 电子作用， me很小，一定受原子内正 电荷斥力 原子内正电荷、质量一 定集中在很小核上
卢瑟福核式结构
原子中有一个很小的核 。— —原子核原子全部正电核
核式结构 几乎全部质量 集中在核上，带负电的 电子在核外空间运动
• 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核， 由于天然衰变放出一个粒子而得到两条圆 形轨迹，两圆半径之比为45∶1，测得衰变 后两粒子动能之比为117∶2，请根据计算， 写出该核的衰变方程式。
• 原子核
轰N核
—
1 1
H
14 7
N
4 2
He
187
O
11
H
质子的发现 （卢瑟福）
（二）创造力不足
仍然是制约中国发展的软肋
60年中国科学技术发展有喜有忧 我国高层次创新型人才严重不足 中美两国科学技术落差至少30年 世界上三次成功经济追赶的背后 诺贝尔奖至今与本土中国人无缘 我国人才自主创新能力亟待提高
1.60年中国科学技术 发展有喜有忧
新中国成立以来特别是改革开放以来，党和国家采取了一系列 加快科技事业发展的重大举措，经过广大科技人员顽强拼搏， 取得了一批以“两弹一星”、载人航天、杂交水稻、陆相成油 理论和应用、高性能计算机、人工合成牛胰岛素、基因组研究 等为标志的重大科技成就，拥有了一批在农业、工业领域具有 重要作用的自主知识产权，促进了一批高新技术产业群的迅速 崛起，
20名国家最高科学技术奖获得者基本信息
序号
年份
姓名
生平信息
获奖年龄
专业领域
1
吴文俊
1919-
81
2000
2
袁隆平
1930
70
世界著名数学家 杂交水稻之父
3
王选
1937-2006
64
2001
4
黄昆
1919-2005
82
m 1/1840u 3、穿透本领较强：能穿 透黑纸，几 mm铝板
射不线带—电电m 磁 0波132、、、v穿电透离c 本作领用最更强弱：穿透几铅板
各种放射线的性质比较
本 质 质量 电荷 速度 电离
种类
（u） （e） （c） 性
贯穿性
α射线 氦核 4
+2
β射线 电子 1/1840 -1
γ射线 光子 0
q核 z为整，用z表示原子核电荷量 e z 质子数 核电荷数 核外电子数 原子序数
A 质子数 中子数 — 质量数
A z
X
如11H
4 2
He
9 4
Be
14 7
N等
• 重核裂变
• 假设在NaCl蒸气中存在由钠离子 和氯离子Cl靠静 电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子．若取 与 相距无限远时其电势能为0，一个NaCl分子的电势 能为－6.leV．已知使一个中性原子Na最外层的电 子脱离钠原子而形成钠离子 所需的能量（电离
中子紧密结合，以一整
体抛出
—
4 2
He
衰变：10 n
转
1 1
H
0 1
e
放出01e叫衰变。
衰变：原子核处于不连
续能级
—
之后，高能级
低能级跃迁
光子
• 放射性同位素钍232经αβ衰变会生成氧，其衰变方
程为 Th=232 Rn+x2α20+yβ，
90
80
• A.x=1,y=3
B.x=2,y=3
• C.x=3,y＝1
能）为5.leV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子 形成氯离子 所放出的能量（亲和能）为
3.8eV．由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼 此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中， 外界供给的总能量等于__________eV．
• 如图所示，竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆 形金属环，在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、 NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD 下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、 电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程 中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨 足够长。已知导体棒下落时的速度大小为v1，下落到MN处时的速度大 小为v2。
1 1
H经测带质一量个 氢核质量元电荷
叫质子
m核 q核 m质 e
据此
卢猜：核内不光有质子 ，一定还有另一种粒子 质量跟质子
质量相等，但不带电 — 中子。
• 卢猜想→查德威克用实验证实
α粒子 轰 Be核——一种粒子
不质带量电接近质子质量中子10 n
4 2
He
9 4
Be
162
C
10
n
原子核中质子子核子
原子物理
• 电子的发现
阴 189极7年射汤线姆管生发现电子
m很小，带负电，—
原子中有带正电物质 质量很大
• 原子结构：
汤姆生模型原子是球体，正电荷均匀分布在整个球体内 电子象葡萄干蛋糕中的葡萄干，镶嵌在原子里面
• 卢瑟福模型：
α粒子散射实验
1、装置：α粒源发α粒子金箔
2、结果
绝大多数粒子穿过金箔基本沿原 方向前进 少数粒子发生大角度偏转 有的粒子甚至返回
• 解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α 粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢
瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核 式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19= mv2，解 得v=6.9×106m/s 。
• .玻尔模型（引入量子理论，量子化就是不连续性，
整数n叫量子数。） • ⑴玻尔的三条假设（量子化） • ①轨道量子化rn=n2r1 r1=0.53×10-10m
• (1)求电子在基态轨道上运动时的动能.
•
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态.画
一能级图在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪
几条光谱线.
•
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波
长.
•
(静电力恒量k=9.0×109牛顿·米2/库仑2,电子
电量e=1.60×10-19库仑,普朗克恒量n=6.63×10-34
• 解析:经过了两个半衰期，1g的氡剩下了 0.25g，衰变了0.75g，根据核反应方程的规
律，在反应前后的质量数和荷电荷数不变 可得出是a粒子，所以B正确。
• 一小瓶含有一种放射性同位素的溶液，它 平均每分钟衰变6000次，将它注射到一病 人血液中，经15小时后从病人身上取出 10cm3血液，测得平均每分钟衰变2次.若这 种同位素半衰期为5小时，试计算病人血液 的总体积？
• ⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化 和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。 但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向 心力、库仑力等），所以在解释其他原子的光谱上都遇到 很大的困难。
• 已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.0528×1010米量子数为n的
中国历史上的四大发明家
曾公亮 宋初 指南针
毕昇 北宋 印刷
蔡伦 东汉 造纸
孙思邈 唐代 火药
中国不同时期GDP 占世界GDP的比重
1700年占22%（清康熙年间） 1822年占32%（清道光年间） 1950年占5%（新中国初期） 1978年占1%（文革结束后） 2008年占6%（改革开放30年后） 预计2040年占22%（现代化前夜） 结论：340年一个轮回（1700-2400）
焦耳·秒,真空中光速c=3.00×108米/秒.)
• 用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢 原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放 出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依 次为ν1、ν2、ν3，由此
• 可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可 以表示
• 为表：示①式h中ν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3) 以上
造就了一批拥有自主知名品牌的优秀企业，全社会科技水平显著 提高。这些科技成就，为推动经济社会发展和改善人民生活提供 了有力的支撑，显著增强了我国的综合国力和国际竞争力。随着 科学技术的不断进步，以吴文俊、袁隆平等为代表的国家最高科 学技术奖获得者相继产生，一大批优秀拔尖的高层次创新型人才 相继涌现。创新型科技人才数量呈现出高速增长态势。2008年 研发人员总量达到194万人年，比1997年增长142.5%。其中， 科学家工程师总量达到159万人年，比1997年增长189%。
• 天然放射现象 贝克勒尔的发现——成功眷顾注意细节
的人
皮玛丽埃居尔里• 居里研铀、铀矿石 发现：RP0a
成功更关注坚韧的人
• 三种射线：
1、v c /10
射线 2、电离作用强
4 2
He
3、感光作用也很强：易 使照相底片感光
4、穿透本领很弱：与物 质碰撞易损能量
射线
1、v c99%
0 1
e
2、电离作用较弱
（1）求导体棒ab从A处下落时的加速度大小；
（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II这间的 距离h和R2上的电功率P2；
（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab进入磁场II时的速度大小为
v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加
外力F随时间变化的关系式。
D.x=3,y=2
• 解析：本题考查放射性元素衰变的有关知识，本 题为较容易的题目。由衰变方程： ,由质量数守恒 和电荷数守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y可解得： x=3、 y=2。
• 一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线， 由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，
铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后， 射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进， 射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射 线a为____射线，射线b为_____射线。
A R1
a b
I
B
r
M
O
N
h
C
II
E
R2
D
B
F
（一）中华民族在人类 历史上曾经几度辉煌
公元960年，北宋建立。在此前后，中国GDP总量占世界经济总 量60%以上，达到了颠峰。 从东汉到明朝初期，中国的科学技术曾经长达14个世纪一路领 先，中国的四大发明曾经成为引领世界科学技术的四面旗帜。 进入近现代以后，由于闭关锁国、故步自封等原因，我们落伍了 掉队了，我们与世界科学技术的差距日益加大。
• A.只有①③正确
B.只有②正确
• C.只有②③正确
D.只有④正确
• 解：该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光 子，说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理 论h示ν3应为= 该②hν1有 或+ h③hνν3，2==E答h3(ν-案1E+选1ν，2)C，h。ν所1=E以3-照E2射，光hν子2=E能2-量E1可，以可表见
• 1911年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生了
___________（选填“大”或“小”）角度散射现 象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1
MeV的粒子轰击金箔，其速度约为
_____________m/s。（质子和中子的质量均为 1.6710－27 kg，1 MeV＝106eV）
大，6.9×106
• 半衰期
定义：放射性原子核有 半数发生衰变所需的时 间
决定因素：决定原子内
部：与 与化 物学 理状 状态 态
无关
• .一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其 半衰期为3.8天。1 g氡经过7.6天衰变掉氡的 质量，以及衰变成的过程放出的粒子是B A.0.25g，α粒子 B.0.75g，α粒子 C.0.25g，β粒子 D.0.75g，β粒子
0
0.1 最强 最弱，纸能挡住
0.99 较强 较强，穿几mm铝 板
1 最弱 最强，穿几cm铅 版
• 衰变：原子核放出α或β射线转变成新的原 子核，这种变化叫衰变
238 92
U
92034
Th
4 2
He 92134
Pa
4 2
He
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0 1
e
• 衰变规律：在衰变过程中，电荷数和质量 数都守恒
衰变：两个质子、两个
n
E/eV
∞
0
4
-0.85
33
-1.51
E2
2
-3.4
E1
E3
1
-13.6
氢原子的能级图
•
②能量量子化：En
E1 n2
E1=-13.6eV
• ③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能 量hν=Em-En
n
E/eV
∞
0
4
-0.85
3
3
-1.51
E2
2
-3.4
E1 E3
1
-13.6
氢原子的能级图
• ⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级 跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方 法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能 量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的 光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电 离能的任何频率的光子。（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离 出去的电子的动能）。
3、卢瑟福的发现：大角度散射
分析：
大多数粒子直进 — —原子内空旷，碰电子象 碰尘埃 少数散射，不可能是因 电子作用， me很小，一定受原子内正 电荷斥力 原子内正电荷、质量一 定集中在很小核上
卢瑟福核式结构
原子中有一个很小的核 。— —原子核原子全部正电核
核式结构 几乎全部质量 集中在核上，带负电的 电子在核外空间运动