高中物理 第三章 原子核 第1節(jié) 原子核的組成與核力課件 教科選修3-5

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1、年盧瑟福完成了用粒子轟擊氮原子核的人工核實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。CAFSM：放射性物質(zhì)：容器：閥門：鋁箔：熒光屏：顯微鏡 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果：實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果：、適當(dāng)選擇鋁箔的厚度，使熒光屏恰好不出現(xiàn)閃光、然后充入氮?dú)?熒光屏出現(xiàn)了閃光 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，充入氮?dú)夂螽a(chǎn)生了穿透能力從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，充入氮?dú)夂螽a(chǎn)生了穿透能力比比粒子更強(qiáng)的新的粒子，這種粒子可以穿透鋁箔，粒子更強(qiáng)的新的粒子，這種粒子可以穿透鋁箔，打在熒光屏上，出現(xiàn)了閃光。打在熒光屏上，出現(xiàn)了閃光。后來，將這種粒子引入電場、磁場測定它的電后來，將這種粒子引入電場、磁場測定它的電量和質(zhì)量，確定了它就是氫原子核，又稱為量和質(zhì)量，確定了它就是氫原子核

2、，又稱為質(zhì)子質(zhì)子。物理學(xué)中用符號物理學(xué)中用符號p或或 表示質(zhì)子。表示質(zhì)子。上述實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)子從何而來？盧瑟福設(shè)想實(shí)驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)子從何而來？盧瑟福設(shè)想實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的質(zhì)子是中出現(xiàn)的質(zhì)子是粒子擊中氮原子核，發(fā)生核反應(yīng)粒子擊中氮原子核，發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)生的。H11 上述實(shí)驗(yàn)以及后來用上述實(shí)驗(yàn)以及后來用粒子轟擊氟、鈉、粒子轟擊氟、鈉、鋁等元素的原子核都發(fā)生了類似的反應(yīng)，鋁等元素的原子核都發(fā)生了類似的反應(yīng)，并且都產(chǎn)生了質(zhì)子。并且都產(chǎn)生了質(zhì)子。這些實(shí)驗(yàn)表明，由于從不同元素的原子這些實(shí)驗(yàn)表明，由于從不同元素的原子核中都能打出質(zhì)子來，因此質(zhì)子應(yīng)該是原核中都能打出質(zhì)子來，因此質(zhì)子應(yīng)該是原子核的組成部分。子核的組

3、成部分。原子核只由質(zhì)子組成嗎？原子核只由質(zhì)子組成嗎？想一想想一想 由于原子核的質(zhì)量大體上是質(zhì)子質(zhì)量的由于原子核的質(zhì)量大體上是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍，如果原子核只由質(zhì)子組成，則原整數(shù)倍，如果原子核只由質(zhì)子組成，則原子核的質(zhì)量數(shù)應(yīng)該與質(zhì)子數(shù)相等，因而也子核的質(zhì)量數(shù)應(yīng)該與質(zhì)子數(shù)相等，因而也與原子核的核電荷數(shù)相等。但任意考察兩與原子核的核電荷數(shù)相等。但任意考察兩種元素，就知它們的核質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)種元素，就知它們的核質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)不等。不等。原子核只由質(zhì)子組成的設(shè)想能夠成立原子核只由質(zhì)子組成的設(shè)想能夠成立嗎？嗎？在上一世紀(jì)的二十年代，盧瑟福在上一世紀(jì)的二十年代，盧瑟福依據(jù)原子核的電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)的差依據(jù)原子

4、核的電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)的差別，別，預(yù)見預(yù)見到原子核中應(yīng)該存在質(zhì)量到原子核中應(yīng)該存在質(zhì)量與質(zhì)子相等的、不帶電的粒子，盧與質(zhì)子相等的、不帶電的粒子，盧瑟福稱其為瑟福稱其為中子中子。直到上一世紀(jì)的。直到上一世紀(jì)的三十年代，另一個(gè)人工核反應(yīng)，即三十年代，另一個(gè)人工核反應(yīng)，即用放射性元素釙發(fā)出的用放射性元素釙發(fā)出的射線轟擊鈹，射線轟擊鈹，證實(shí)了中子的存在。證實(shí)了中子的存在。中子的發(fā)現(xiàn)釙o鈹石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子粒子粒子轟擊鈹產(chǎn)生的不可見粒子是什么？釙鈹石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子查德威克對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析查德威克用碰撞中的動(dòng)量守恒和能量守恒分析得到不可見粒子是質(zhì)量與質(zhì)

5、子幾乎相等的、不帶電的粒子，它正是盧瑟福預(yù)見的中子。中子的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子的相等，都是1，中子不帶電，其電荷數(shù)為零。物理學(xué)中用符號表示中子。射線粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程是：n10CnHeBe126104294原子核的組成質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為原子核原子核原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)原子核的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱如如:H11H21H31(氕氕)(氘氘)(氚氚)質(zhì)子質(zhì)子H11中子中子n10從放射性元素的原子核中釋放出來的射線就是兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合在一起放出的核子以什么力結(jié)合成原子核中子質(zhì)子原子核示意圖原子核示意圖想一想想一想已知、核子之間存在萬有引力、質(zhì)子

6、之間存在比萬有引 力更強(qiáng)大的庫侖斥力、原子核的結(jié)構(gòu)是非常牢固的核子以什么力結(jié)合成原子核？使核子結(jié)合在使核子結(jié)合在一起的強(qiáng)相互一起的強(qiáng)相互作用（引力）作用（引力）核子以什么力結(jié)合成原子核中子質(zhì)子核力存在于質(zhì)子之間、中子之間及中子與質(zhì)子之間，即核子之間。核力是只在2.01015米距離內(nèi)起作用的短程強(qiáng)相互作用力。由于核子的大小約為0.81015米，故只有相鄰的核子之間才有核力作用。核力的本質(zhì)仍在研究中。原子核示意圖原子核示意圖小結(jié)、原子核由質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱為核子）組成、使核子結(jié)合在一起的力是短程強(qiáng)相互作用力，也稱為核力。HOHeN1117842147nCHeBe101264294、原子核的人工轉(zhuǎn)變（用人工的辦法使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變）、粒子轟擊氮的核實(shí)驗(yàn)（發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)）、粒子轟擊鈹?shù)暮藢?shí)驗(yàn)（發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)）