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驗，實驗裝置示意如圖。CAFSM：放射性物質(zhì)：容器：閥門：鋁箔：熒光屏：顯微鏡 實驗步驟及結(jié)果：實驗步驟及結(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 從實驗結(jié)果可知，充入氮?dú)夂螽a(chǎn)生了穿透能力從實驗結(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。上述實驗中的質(zhì)子從何而來？盧瑟福設(shè)想實驗上述實驗中的質(zhì)子從何而來？盧瑟福設(shè)想實驗中出現(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 上述實驗以及后來用上述實驗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。這些實驗表明，由于從不同元素的原子這些實驗表明，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，另一個人工核反應(yīng)，即三十年代，另一個人工核反應(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，證實了中子的存在。證實了中子的存在。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)子查德威克對實驗結(jié)果的分析查德威克用碰撞中的動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質(zhì)子和兩個中子結(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）、粒子轟擊氮的核實驗（發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)）、粒子轟擊鈹?shù)暮藢嶒灒òl(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)）