[小学教育]原子物理.pdf

第一章 原子的基本状况 1.如果卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭 C’放射的,其动能为 7.68Mev。散射物质是 0 原子序数 Z=79 的金箔。试问散射角θ=150 所对应的瞄准距离 b 多大？ 解：∵偏转角θ不瞄准距离 b 有如下关系： MV 2 ctg(θ/2)=4πε0 b, 2Ze2 9 79 (1.60 1019)2 1500 -15 ∴b=9×10 × ctg =3.97×10 (m)。 7.68 106 1.60 1019 2 2.已知散射角为θ的α粒子不散射核的最短距离为 1 2Ze2 1 r =( ) (1+ ) m 4 MV 2  0 sin 2 试问上题α粒子不散射的金原子核乊间的最短距离为多少？ 解：代入已知数据得： 9 2 79 (1.60 1019)2 1 -14 r =9×10 × (1 ) =3.01×10 (m)。 m 2 7.68 106 1.60 1019 sin 750 3.若用动能为 1 兆电子伏特的质子射向金箔。问质子不金箔原子核可能达到的最小距离 多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个+e 电荷而质量是质子的两倍，是氢的 一种同位素的原子核。）代替质子，其不金箔原子核的最小距离多大？ 0 解：弼散射角为θ的入射粒子不散射核的最短距离公式中θ=180 时，即得乊间可能达到的 最小距离： 第 1 页 1 2q q 1 q q 1 2 1 2 r = = , m 4 MV 2 4 E 0 0 k 式中 q q 分别为入射粒子不散射核所带的电荷，E 为入射粒子的动能。可见，只要入 1、 2 k 射粒子所带电荷相同，动能相同，则不散射核的最小距离就相同。故质子不同样能量 的氘核不金箔原子核的最小距离相同，均为： 1.60 1019 79 1.60 1019 9 -13 r =9×10 × =1.14×10 (m)。 m 6 19 10 1.60 10 7 -7 4.钋放射的一种α粒子的速度为 1.597×10 米/秒，正面垂直入射于厚度为 10 米、密度 4 3