《原子物理学》课程教学资源（PPT课件）第一章 原子的基本状况

原子的质量和大小 用原子质量的相对值来描述原子的质量 称为原子量A 在1961年国际会议上最后把自然界中最丰富的一种碳 的同位素的质量定为12,作为原子量的标准 其它原子的质量同碳12原子的质量进行比较,所得比 值乘12即为该原子的原子量。如氢的原子量为10079。 回主页 第一章原子的基本状况

原子的质量和大小 用原子质量的相对值来描述原子的质量 第一章 原子的基本状况 在1961年国际会议上最后把自然界中最丰富的一种碳 的同位素的质量定为12，作为原子量的标准。 其它原子的质量同碳12原子的质量进行比较，所得比 值乘12即为该原子的原子量。 称为原子量A 如氢的原子量为1.0079。 回主页

原子的质量和大小 1摩尔原子的物质中,不论哪种元素,含有同一数量 的原子,这个数称为阿伏伽德罗常数 般用No表示,等于6022×1023。 1摩尔的原子的质量数为原子量A,单位为克。 所以单个原子的质量 MA=A/N=1661×104A(克 第一章原子的基本状况

原子的质量和大小 第一章 原子的基本状况 所以单个原子的质量 M A A N A （克） 2 4 0 = / =1.66110 1摩尔原子的物质中，不论哪种元素，含有同一数量 的原子，这个数称为 1摩尔的原子的质量数为原子量A，单位为克。 阿伏伽德罗常数 一般用No表示，等于6.022×1023

原子的质量和大小 从各种方法测得的原子大小来看: 虽然不同原子的质量不同(相差几百倍),大小也 不同,但其半径的数量级切是相同的,都是10-10米 也就是说原子的大小相对于质量来说几乎是相等的。 这是由原子的结构决定的 第一章原子的基本状况

原子的质量和大小 第一章 原子的基本状况 虽然不同原子的质量不同（相差几百倍），大小也 不同，但其半径的数量级切是相同的，都是10-10米 从各种方法测得的原子大小来看: 也就是说原子的大小相对于质量来说几乎是相等的。 这是由原子的结构决定的

原子的核式结构 1、电子的发现 汤姆逊被誉为:一位最先打开通向基本粒子物理学 大门的伟人” 19世纪70年代,在对气体放电现象的研究中发现 了阴极射线。 1897年,汤姆逊通过阴极射线管的实验发现了电子, 并进一步测出了阴极射线的荷质比:1.758×10C/kg 所带电量与氢离子的电量相同,都为16×10C,而氢离 子的荷质比为9.6×10C/kg,因此他判断这种粒子不是 离子,而是一种新的粒子。 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 1、电子的发现 汤姆逊被誉为:“一位最先打开通向基本粒子物理学 大门的伟人.” 1 9世纪70年代，在对气体放电现象的研究中发现 了阴极射线。 1897年，汤姆逊通过阴极射线管的实验发现了电子， 并进一步测出了阴极射线的荷质比: , 所带电量与氢离子的电量相同，都为 ，而氢离 子的荷质比为 ,因此他判断这种粒子不是 离子，而是一种新的粒子。 C 19 1.6 10− 

原子的核式结构 1894年,斯托尼将阴极射线粒子命名为电子。 但公认为1897年汤姆逊通过阴极射线管的实验发 现了电子,并获得1906年的诺贝尔物理奖 电子发现后,从很多实验证明电子是原子的组成 部分。 电子带负电而原子又是中性的,很显然,原子中 定有带正电的部分,而且电荷和电子总电荷相等 而且电子质量很小,原子质量几乎全由正电部分承担 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 但公认为1897年汤姆逊通过阴极射线管的实验发 现了电子，并获得1906年的诺贝尔物理奖。 1894年，斯托尼将阴极射线粒子命名为电子。 电子发现后，从很多实验证明电子是原子的组成 部分。 电子带负电而原子又是中性的，很显然，原子中 一定有带正电的部分，而且电荷和电子总电荷相等。 而且电子质量很小，原子质量几乎全由正电部分承担

原子的核式结构 那么原子中的正、负电荷的结构是什么样的呢? 为了使正负电荷中和成电中性的原子,汤姆逊 很自然地想到了让正负电荷均匀地混合在一起 汤姆逊提出了一个原子模型,他认为原子中的 正电荷分布在整个原子空间,电子则嵌在布满正电荷 的球内,由于电子间的相互作用,电子均匀分布在正 电荷球内 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 那么原子中的正、负电荷的结构是什么样的呢 ? 为了使正负电荷中和成电中性的原子，汤姆逊 很自然地想到了让正负电荷均匀地混合在一起。 汤姆逊提出了一个原子模型，他认为原子中的 正电荷分布在整个原子空间，电子则嵌在布满正电荷 的球内，由于电子间的相互作用，电子均匀分布在正 电荷球内

原子的核式结构 当原子处于最低的能量状态时,电子处在其平 衡位置上。 当原于被激发时,电子偏离平衡位置,由于和 正电荷之间的静电力,使它在平衡位置附近作简谐 振功。 按照经典的电磁理论,作加速运动的带电物体 可发射电磁辐射,所发射的电磁辐射的频率应等于 振动的频率。 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 当原子处于最低的能量状态时，电子处在其平 衡位置上。 当原于被激发时，电子偏离平衡位置，由于和 正电荷之间的静电力，使它在平衡位置附近作简谐 振功。 按照经典的电磁理论，作加速运动的带电物体 可发射电磁辐射，所发射的电磁辐射的频率应等于 振动的频率

原子的核式结构 简单的估算可给出辐射频率约在紫外和可见光 区,因此能定性解释原子的辐射特性。 研究原子物理的两种常用的方法为:碰撞和光谱。 当时为研究原子的内部结构,首先用的就是碰 撞的方法。其中最有名的就是α粒子散射实验。 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 简单的估算可给出辐射频率约在紫外和可见光 区，因此能定性解释原子的辐射特性。 研究原子物理的两种常用的方法为：碰撞和光谱。 当时为研究原子的内部结构，首先用的就是碰 撞的方法。其中最有名的就是α粒子散射实验

原子的核式结构 2、粒子散射实验 1896年,贝克勒耳发现放射性现象,其中一种 带正电的射线称为0射线。 卢瑟福对这种射线进行了一系列的研究,并证明 了α射线实际上是高速运动的带两个正电荷的氦离子 (获1908年诺贝尔化学奖)。 他还发明了用a粒子打在荧光屏上,通过对发光 次数的计数来确定入射a粒子的数目的方法。 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 2、α粒子散射实验 1896年，贝克勒耳发现放射性现象，其中一种 带正电的射线称为α射线。 卢瑟福对这种射线进行了一系列的研究，并证明 了α射线实际上是高速运动的带两个正电荷的氦离子 （获1908年诺贝尔化学奖）。 他还发明了用α粒子打在荧光屏上，通过对发光 次数的计数来确定入射α粒子的数目的方法

原子的核式结构 1909年,盖革和马斯顿利用α粒子轰击铂薄膜时, 发现了一个令他们感到很吃惊的现象: 他们的实验装置如图所示: 其中S为一荧光屏,通过 放大镜M可以观察到荧光屏的 闪光次数,从而知道打在S上的 粒子数。 第一章原子的基本状况

原子的核式结构 第一章 原子的基本状况 1909年，盖革和马斯顿利用α粒子轰击铂薄膜时， 发现了一个令他们感到很吃惊的现象: 他们的实验装置如图所示: 其中S为一荧光屏，通过 放大镜M可以观察到荧光屏的 闪光次数，从而知道打在S上的 α粒子数