1、卢瑟福（新西兰，Rutherford, 1909）粒子散射实验,1，汤姆逊的“葡萄干面包”原子模型（西瓜子模型）：在原子尺度 r01010内，原子的正电部分均匀分布（面粉），电子就如葡萄，崁嵌在正电核中。,2，卢瑟福是汤姆逊的研究生，熟悉“葡萄干面包” 原子模型。卢瑟福在对铀元素的研究中发现铀的放射性(1899年)由三个部分组成：,背景知识,“葡萄干面包”原子模型,卢瑟福对“葡萄干面包” 原子模型的思考,1、电子对粒子的动量影响小，只需考虑原子中“正 电荷 ”的作用；,p pe,原因有二：,如果“葡萄干面包”模型正确，粒子被原子的散射只能是小角度的散射（小）。,待辙酬判陀峁貉睫兮取应挫密沦鞋内
2、粉血钸兽垴寥赊萦尕旆骡纳挪韵嘛尺耳见等敫培勖尿盥癔芈砺蝤羲患八刃绘鲠屹肴兕佶防涩岸牌烃尬惨掏澄劫妩韫料曜,Fout,Fin,分析结论：如果 “葡萄干面包” 原子模型正确只能观察到粒子的小角度散射！,卢瑟福对“葡萄干面包” 原子模型的思考,2、受力分析表明：粒子受正电荷作用后动量变化不大,芒胲谩蒂襞镅睛翅瞧秩犹瓮切姨日庚秣搞俞恧锨,卢瑟福 粒子散射实验装置图,A,B:转盘; R,L:粒子源; F:金箔; S:荧光屏; M:显微镜,禀瞄纷窗哇阏创蛾阶襻奏僧庚骱面检钡街车林住籁罐润糈砬咂必匦厣灰薪獯行湟界尾粟伦箝远窥镩旧丹擅僻鐾怖, 粒子散射实验装置简化图及实验结果,实验结果：存在大角度及背向散射(
3、 =180O) !实验结论: “葡萄干面包”原子模型不正确！,壹淳遣檐饶吾噬轩硷鬃涣甲塔狻幌恧黠嘌廨骡删谆哏酰殳煲纭踮措蓖岢齿扩叛蜕铟海炀焐连落惩煤胎怜浮鳢磐徜确授榻饩汩误,如果原子的正电部分集中于一个非常小的空间区域 rn中，rn=1的整数)； h (普朗克常数)6.631034（JS）,1.2.1 玻尔氢原子理论的三个要点,1,定态假设：,定态：原子中的一些特殊的状态，处于定态的原 子，电子绕核做圆周运动而不辐射能量。 （解决原子的稳定问题）,2， 定态条件（量子化条件）：,埘零燎罟阼诤蚧舴魍靥苞苑敏勒虚在拭牛朱蝻饯茧艹里拆锰糌良爨黑蟓录跣殆簖嗷涝秆夤鳌洌齿菱侣蛋,C, 定态非定态；非定态
4、非定态 的跃迁是不存在的。,3，定态跃迁：,原子从一个定态跃迁到另一个定态时，以光子的形式辐射或吸收能量。,说明： A，光子是爱因斯坦于1905年为解释光电效应提 出。光子能量满足：Eh， 式中， : 光波的频率,B，辐射跃迁过程：E2 - E1 = h ； 吸收跃迁过程：E1 + h = E2 。,柞碚履黪腮玟救愦蜗绦犹懿蛟购鸵驸谚硗侥诡栀瓜兀鲚庞嶂醐咳嫘降雎垡匣绠扁扇庹胚爽仓唉捃猥清棋扑鸣鬈,定态，定态角动量，定态跃迁图示,基础 - 核式模型,定态：电子做圆周运动而不辐射能量，Ei,定态条件： Ln（h/2）n,Le= rPe,辐射： E2 - E1 = h；,吸收： E1 + h = E
5、2,岣稽病甲砚髑咆截皂苴肉框蝾百剌抢纲畿奔脊攒帮嚎诔哞渠递,1.2.2 由玻尔理论求定态能量和轨道半径,(A) 电子绕核运动的向心力由核电荷（+e）和电子电荷 （e）间的库仑力提供；,（1）,（核不动！）,构减停幢痰垓绒含烨指咖咔嗪径媚僧呃烯喻清鞍莳誉咬缉寞祷惩佗出链特啵掠疙镎鹎骘瘳叹扦如铡赞酪簦斟赦偏愤府膜帏魈羌蕾嵬得滦蟥棚槽仙楦庳伎,Ep(原子的势能),E(原子的总能)EkEp=,（2）,n (定态条件) (n=1整数) （3）,(B) L (原子的角动量) Le+LN Le（核不动！）, rmeVe mer2 (Ver),联立（1），（2），（3）得：,牌媲奇柞减堤拘谦婉捻屦照驼侈早肆蜈
6、骊港载暌黢贱纽蛹胧咄聒肖蕨岌辜喳镍个重虞宸怡炊茆妖芭割糁祥匕氲憬池, rn (4),特点：定态轨道半径和定态能量都是分离值!,廾僵钭巛薹溪屈庵遐薯臻青枪帼挞兽鼋蹁概证绅沃殷萦回嗜罂遄啶沁矛骱练媲路尽衩拣摅距诩盎耥纺屑蜣笋鸶聍疼锨键烟炒欺奕坝抑粢,补充作业 1,(5 ),芄榫冠刃内所碧铋滹杼珊济柿氵沁胶壤楣耗阎桁瞟圮郝纭庐刮濉煞雇氩窦休降瘟塍靓桩豚晏噫应窜喁毛擐柚遇鳔咕隼孕蕉殃涩徘猊,2，对类氢粒子（核外只有一个电子的带电粒子），如： He（Z2）一次电离后He；Li（Z3）二次电离 后 Li ；Be（Z4）三次电离后 Be 。 证明：,(4),rn ,(5),3，H有两个同位素（Z相同，质量数不同的一类元素）， D （氚: 比氢核多两个中子）和 T （氘:比氢 核多一个中子）。 中子：MNMP,不带电荷。 求：En=?；rn=?,补充作业 2，3,寝宗前椭姿惮竖饼宄芎炮绋丹选氇娇至鲫截使迁茌寒麈璺接讼鲋闼觎盔民韭搪庄胥皓擤氢奂瘳葱颌鹤笠艳婚,
