《原子物理》：原子学说讲义

原子物理 ( Atomic Physics) 原子结构和玻尔模型 2.单电子原子 3.多电子原子

原子物理 （Atomic Physics） 1．原子结构和玻尔模型 2．单电子原子 3．多电子原子

古代原子学说B.C.4世纪 Democritus 原子(Atom)组成物质的最小单元,永恒不变 机械原子学说17世纪 Newton 有质量的球形微粒 通过吸引力机械地结合成宏观物体 原子的运动是机械位移,遵守力学定律 困难:不能解释光、电、热等物理现象和燃烧等化学过程

古代原子学说 B. C. 4世纪 Democritus 机械原子学说 17世纪 Newton 组成物质的最小单元，永恒不变 有质量的球形微粒 通过吸引力机械地结合成宏观物体 原子的运动是机械位移，遵守力学定律 困难：不能解释光、电、热等物理现象和燃烧等化学过程 原子（Atom）

化学原子学说 1808年 Dalton化学反应中,原子不可分解,性质不变; 不同元素的原子不同,每种原子有确定原子量 1811 Avogadro气体由分子组成,分子由原子组成。 同温同压的同体积气体含相同数目的分子。 1869年 Mendeleev发现元素周期律,预言新元素 现代原子学说 19世纪末三大发现一—X射线、放射性和电子

1811年 Avogadro 化学原子学说 1808年 Dalton 化学反应中，原子不可分解，性质不变； 不同元素的原子不同，每种原子有确定原子量。 气体由分子组成，分子由原子组成。 1869年 Mendeleev 发现元素周期律，预言新元素 现代原子学说 同温同压的同体积气体含相同数目的分子。 19世纪末 三大发现——X射线、放射性和电子

原子是物质结构的一个层次,介于分子和原子核之间。 191|年 Rutherford原子核式结构模型 1913年Bohr原子量子理论解释氢光谱 1923-1927量子力学诞生成功解释原子现象 问题:组分? 结构和相互作用? 内部运动?

原子是物质结构的一个层次，介于分子和原子核之间。 1911年 Rutherford 原子核式结构模型 1913年 Bohr 原子量子理论 解释氢光谱 1923-1927 量子力学诞生 成功解释原子现象 问题： 组分? 结构和相互作用? 内部运动?

第五章卢瑟福一玻尔原子模型 电子( electron)的发现 1833年 Faraday电解定律:析出物质量正比于电解液电量 1mol-价离子所带电量为常数(法拉第常数)F 1874年 Stoney提出电荷的最小单位e=F/N 1881年 Stoney命名电量子为电子 1897年 Thomson证实阴极射线由负电微粒组成 通过磁场中的偏转测e/m2电子的发现 1899年 Thomson测量e和m2 1909年 Millikan油滴实验精确测定e

第五章 卢瑟福－玻尔原子模型 电子（electron）的发现 1833年 Faraday电解定律：析出物质量正比于电解液电量 1874年 Stoney提出电荷的最小单位 1mol一价离子所带电量为常数（法拉第常数） F A e F N = 1881年 Stoney命名电量子为电子 1897年 Thomson证实阴极射线由负电微粒组成 通过磁场中的偏转测 e e m 电子的发现 1899年 1909年 Millikan油滴实验精确测定 e Thomson测量 e 和 me

The nobel Prize in Physics 1906 in recognition of the great merits of his theoretical J. J Thomson and experimental investigations on the conduction (1856-1940) of electricity by gases The nobel prize in physics 1923 for his work on the elementary charge of electricity and on the photoelectriceffect R. Millikan (1868-1953)

J. J. Thomson (1856-1940) in recognition of the great merits of his theoretical and experimental investigations on the conduction of electricity by gases The Nobel Prize in Physics 1906 The Nobel Prize in Physics 1923 for his work on the elementary charge of electricity and on the photoelectric effect R. Millikan (1868-1953)

原子中存在一定数量的电子,带负电。 原子电中性,必定带有相同电量的正电荷,承担了绝大部 分质量。 正电部分和电子如何分布与相对运动?

原子中存在一定数量的电子，带负电。 原子电中性，必定带有相同电量的正电荷，承担了绝大部 分质量。 正电部分和电子如何分布与相对运动？

§1.原子的核式模型 1.原子模型 THomson?模型(1898年)西瓜模型葡萄干布丁模型 正电荷均匀分布于原子球体内,电子嵌 于其中。 Rutherford模型(191年)核式结构模型行星模型 正电荷集中于占原子线度1/10的核内, 电子绕核运动

§1．原子的核式模型 1．原子模型 Thomson模型（1898年） 西瓜模型 葡萄干布丁模型 正电荷均匀分布于原子球体内，电子嵌 于其中。 Rutherford模型（1911年） 核式结构模型 行星模型 正电荷集中于占原子线度1/104的核内， 电子绕核运动

1909年 Geiger和 Marsden发现a粒子经原子散射后散射角 大于90的概率约为1/8000 “就像一枚15英寸的炮弹打在一张纸 上又被反射回来一样,” E. Rutherford 模型比较: (1871-1937) ml>ma粒子进入原子内部时,电子的影响可忽略 m≤m重元素原子正电部分近似固定不动

1909年 Geiger和Marsden发现粒子经原子散射后散射角 大于 90 的概率约为1/8000 模型比较： m m α e m m α A 重元素原子正电部分近似固定不动 粒子进入原子内部时，电子的影响可忽略 “就像一枚15英寸的炮弹打在一张纸 上又被反射回来一样，” E. Rutherford (1871-1937)

Thomson模型 Zer Rutherford模型 r 4丌Enr 易穿过原子,只能发生小角度散射。 二 Thomson模型 Rutherford模型 Ze R模型E= 4πE 距核愈近力愈大,可能被大角度散射

T模型 3 0 2 0 4π 4π Zer r R R E Ze r R r       =     R模型 2 0 4π Ze E  r = 易穿过原子，只能发生小角度散射。 距核愈近力愈大，可能被大角度散射