原子物理学第一章练习题.docVIP

第一章原子的核式结构 1．选择题： 原子半径的数目级是： A．10－10cm; -8mC.10-10m -13m (2)原子核式结构模型的提出是依据 粒子散射实 验中 A.绝大多数 粒子散射角凑近 180 B.粒子只 2～3 C.以小角散射为主也存在大角散射D.以大角散射为主也存在小角散射 用同样能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰，丈量金原子核半径的上限.问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍 A.1/4B.1/2C.1D. 2 动能EK=40keV的粒子对心凑近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）： 1010 1012 假如用同样动能的 质子和氘核同金箔产生散射 ,那么用质子作为入射粒 子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍 在金箔引起的粒子散射实验中,每10000个瞄准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于 5°的范围内.若金箔的厚度增添到4倍,那么被散射 的粒子会有多少 A.16 (7）在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子 被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子 数之比为： A．4:1B. 2:2C.1:4 :8 8）在粒子散射实验中,若把粒子换成质子,要想获取粒子同样的角分布,在散射物不变条件下则一定使： A.质子的速度与粒子的同样；B．质子的能量与粒子的同样； C．质子的速度是粒子的一半；D．质子的能 量是粒子的一半 2．计算题： （1）当一束能量为的粒子垂直入射到厚度为×10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到×104个粒子试求： ①仅改变探测器部署方向,沿60°方向每秒可记录到多少个粒子 ②若粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个粒子 ③粒子能量仍为,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿 20°方向每秒可记录到多少个粒子(ρ金＝19.3g/cm3ρ铅＝27g/cm3；A金＝179,A铝＝27,Z金＝79Z铝＝13) (2)10MeV的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29,试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最凑近于核 的距离rm. 3）动能为的粒子被金核散射，试问当瞄准距离分别为1fm和10fm时，散射角各为多大 1解：dNNnt( 1 )2(Z1Z2e2 )2 d Nnt( 1 )2(Z1Z2e2 )2 S/r2 4 0 4E sin4(/2) 4 0 4E sin4(/2) (1) 当60 时, 每秒可纪录到的 α粒子dN2 满足: dN2 sin 4(1/2) sin410 0.01455 dN1 sin4(2/2) sin 430 故dN2 0.01455dN1 0.01455 2 104 2.909102(个) (2) 因为dN 1/E2,因此dN3 4dN1 8104(个) (3) 因为dN nZ2 ,故这时: dN4 n4Z42 NA4Z42 /A4 103 dN1 n1Z12 NA1Z12 /A1 103 dN4 4Z42 A1dN1 2.7132 197 2104 553(个) 1Z 12 A4 19.3 792 27 2 2．解：由库仑散射公式：b 1 2Ze2cot ，当 90时，cot 1，这时 4 0 Mv0 2 2 1 2Ze2 b 0Mv02 4 而对心碰撞的最小距离： 12Ze2 rm40Mv0222b