原子物理学(褚圣麟)课后答案.pdfVIP

原子物理学习题解答

刘富义编

临沂师范学院物理系

理论物理教研室

第一章原子的基本状况

1.1若卢瑟福散射用的粒子是放射性物质镭C放射的，其动能为7.68106电子伏



特。散射物质是原子序数Z79的金箔。试问散射角150所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

Mv2K

cot4b4b

202Ze20Ze2

得到：



2192150

Zectg79(1.6010)ctg

b223.971015米

4K(48.851012)(7.681061019)

0

式中K1Mv是粒子的功能。

2

2

1.2已知散射角为的粒子与散射核的最短距离为

12Ze21

rm(4)Mv2(1sin)，试问上题粒子与散射的金原子核

02

之间的最短距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：

12Ze21

r()Mv2(1)

min4sin

02

479(1.601019)21

91097.681061.601019(1sin75)

3.021014米

1.3若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可

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，其与金箔原子核的最小距离多大？



解：当入射粒子与靶核对心碰撞时，散射角为180。当入射粒子的动能全部转化为两

粒子间的势能时，两粒子间的作用距离最小。

根据上面的分析可得：

1Mv2KZe2，故有：rZe2

min

2p40