原子物理 习题【精选】
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否定了汤姆孙原子模型，支持卢瑟福建立了原子的核式结构模型。 ________________________________________________
2. 氢原子的质量约为_____9_3_8___ MeV/c2
3.原子核式结构模型的提出是根据粒子散 射实验中粒子的____大__角__散__射__________。
基本常数或者数据:
电子电量: e 1.61019C
电子质量: 质子质量:
me mp
9.111031kg 1.67261027
kg
原子单位: 1u 1.661027 kg
原子大小量级： 1010 m
阿伏伽德罗常数
e2 1.44eV
NA
nm
=
6.0221023mol-1
6.原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中 [ C ] A.绝大多数粒子散射角接近180; B. 粒子只偏2~3度. 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.
7. 卢瑟福由粒子散射实验得出原子核式结构模型时，
所依据的理论基础是：
[ D]
A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设;
C. 狭义相对论;
D. 经典理论。
8. 盖革和马斯登使能量为5MeV的粒子束垂直射至厚 度为1m的金箔（Z=79），已知金 箔的数密度为
5.91022cm-3,他们测得散射角大于90°的概率为：[ ]
A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。
二、填空题:
1．在粒子散射实验中,粒子大角散射的结果说明了_
解:(1)直接根据库仑散射公式可得
a 1 2Ze2 e2 Z
b ctg
ctg
ctg
2 2 2 4 0 Ek 2 4 0 Ek 2
1.44 fm MeV 79 ctg45 22.8 fm . 5MeV
(2)方法一:若有N个粒子打到金箔上,在d方向上测 得的粒子数为dN'=Nntcd 已知金的摩尔质量为M=197g/mol,金的密度为 =18.88g/cm3,则原子核的数密度 n=NA/Vm=NA/(M/)=NA/M
#. 1897年汤姆孙通过阴极射线管确认电子的存在, 并测得e/m,由此提出“葡萄干面包”模型;
$. 1910年密立根通过著名的“油滴实验”测 得电子的电荷Βιβλιοθήκη Baidu并提出电荷量子化;
#1911年卢瑟福提出“核式结构模型”,并被盖 革和马斯顿的散射实验做验证;
$卢瑟福的核式结构的意义和困难: 意义:提出核式结构;提供以散射作为研究物质结构的 方法;可作为材料分析的手段; 困难:无法解释原子的稳定性、同一性、再生性.
4.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：[ C ] A．4：1 B.1：2 C.1：4 D 1：8
5.在进行卢瑟福理论实验验证时，发现小角度散射与理论不 符，这说明：[ D] A. 原子不一定存在核式结构; B. 散射物太厚; C. 卢瑟福理论是错误的; D. 小角散射时,一次散射理论不适 用。
4.一原子质量单位定义为 C 原子质量的 1/12
。
5.1911年卢瑟福根据 粒子在原子内的 __大___角__度___散射现象，而提出了原子的 核__式__ 结构模型。
6.在认识原子结构，建立原子的核式模型的进程中， ______粒__子__散__射________ 实验起了重大作用。
计算题:
粒子束以大于90°散射的粒子数为
1.44MeV fm
4 0
库仑散射公式:
b a ctg ,其中a 2Ze2 为库伦散射因子
22
4 0 E
卢瑟福散射公式:
微分散射截面表示单位面积内垂直入射一个粒子被 一个原子核散射到角方向单位立体角内的概率.
c ( )
d ( )
d
dN ' Nntd
)d
原子核大小： rm
a
2Ze2
4 0 E
课堂习题
一、选择题:
1.分别用１MeV的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但
质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达
到的最小距离之比为：
[C ]
Ａ.1/4;
Ｂ.1/2; Ｃ.１; Ｄ.２.
2．如果用相同动量的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质
a2 16 sin 4
2
散射粒子数 入射粒子数单位面积的靶原子数 测量所取的立体角
截面单位:靶(b)和毫靶(mb),也可用平方米或平方厘米. 1b=103mb=10-24cm2=10-28m2
入射到靶核上的粒子被散射到方向d立体角内的 概率
dN N
d ( d
) ntd
nt c (
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？
[ B]
A.2 B.1/2 C.1 D .4
3.一强度为I的粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。
若=90°对应的瞄准距离为b，则这种能量的粒子与金核可
能达到的最短距离为：[ B ] A. b; B. 2b; C. 4b; D. 0.5b。
原子物理电子课件
本章知识要点回顾
1.电子的发现不仅打破了原子不可分的经典 物质观,为打开微观世界研究的大门作出了重 大贡献,而且对物理学的发展产生重要影响.
2.卢瑟福核式模型的成功和困难告诉我们:一个 模型的成功在于它能用一种比较直观的图像, 抓住研究问题的主要矛盾,所得到的结果与实验 相符,模型的这种特点也预示它必然有其局限性, 甚至会带来新的难以解决的困难,从而迎来新的 物理学革命.
1.试问4.0MeV的粒子与金核（Z=79）对心碰撞时 的最小距离是多少 ？
rm
a
2Ze2
4 0 E
2Z E
e2
4 0
2 79 1.44MeV fm 56.88 fm 4.0MeV
2. 动能为5.00MeV的粒子被金核以90 ° 散射时，它的瞄 准距离（碰撞参数）为多大？若金箔厚1.0m，则入射粒 子以大于90 ° 散射（称为背散射）的粒子数是全部入射粒 子的百分之几？（已知：金原子的原子序数为Z=79,原子 量为A=197；密度为
2. 氢原子的质量约为_____9_3_8___ MeV/c2
3.原子核式结构模型的提出是根据粒子散 射实验中粒子的____大__角__散__射__________。
基本常数或者数据:
电子电量: e 1.61019C
电子质量: 质子质量:
me mp
9.111031kg 1.67261027
kg
原子单位: 1u 1.661027 kg
原子大小量级： 1010 m
阿伏伽德罗常数
e2 1.44eV
NA
nm
=
6.0221023mol-1
6.原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中 [ C ] A.绝大多数粒子散射角接近180; B. 粒子只偏2~3度. 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.
7. 卢瑟福由粒子散射实验得出原子核式结构模型时，
所依据的理论基础是：
[ D]
A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设;
C. 狭义相对论;
D. 经典理论。
8. 盖革和马斯登使能量为5MeV的粒子束垂直射至厚 度为1m的金箔（Z=79），已知金 箔的数密度为
5.91022cm-3,他们测得散射角大于90°的概率为：[ ]
A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。
二、填空题:
1．在粒子散射实验中,粒子大角散射的结果说明了_
解:(1)直接根据库仑散射公式可得
a 1 2Ze2 e2 Z
b ctg
ctg
ctg
2 2 2 4 0 Ek 2 4 0 Ek 2
1.44 fm MeV 79 ctg45 22.8 fm . 5MeV
(2)方法一:若有N个粒子打到金箔上,在d方向上测 得的粒子数为dN'=Nntcd 已知金的摩尔质量为M=197g/mol,金的密度为 =18.88g/cm3,则原子核的数密度 n=NA/Vm=NA/(M/)=NA/M
#. 1897年汤姆孙通过阴极射线管确认电子的存在, 并测得e/m,由此提出“葡萄干面包”模型;
$. 1910年密立根通过著名的“油滴实验”测 得电子的电荷Βιβλιοθήκη Baidu并提出电荷量子化;
#1911年卢瑟福提出“核式结构模型”,并被盖 革和马斯顿的散射实验做验证;
$卢瑟福的核式结构的意义和困难: 意义:提出核式结构;提供以散射作为研究物质结构的 方法;可作为材料分析的手段; 困难:无法解释原子的稳定性、同一性、再生性.
4.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：[ C ] A．4：1 B.1：2 C.1：4 D 1：8
5.在进行卢瑟福理论实验验证时，发现小角度散射与理论不 符，这说明：[ D] A. 原子不一定存在核式结构; B. 散射物太厚; C. 卢瑟福理论是错误的; D. 小角散射时,一次散射理论不适 用。
4.一原子质量单位定义为 C 原子质量的 1/12
。
5.1911年卢瑟福根据 粒子在原子内的 __大___角__度___散射现象，而提出了原子的 核__式__ 结构模型。
6.在认识原子结构，建立原子的核式模型的进程中， ______粒__子__散__射________ 实验起了重大作用。
计算题:
粒子束以大于90°散射的粒子数为
1.44MeV fm
4 0
库仑散射公式:
b a ctg ,其中a 2Ze2 为库伦散射因子
22
4 0 E
卢瑟福散射公式:
微分散射截面表示单位面积内垂直入射一个粒子被 一个原子核散射到角方向单位立体角内的概率.
c ( )
d ( )
d
dN ' Nntd
)d
原子核大小： rm
a
2Ze2
4 0 E
课堂习题
一、选择题:
1.分别用１MeV的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但
质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达
到的最小距离之比为：
[C ]
Ａ.1/4;
Ｂ.1/2; Ｃ.１; Ｄ.２.
2．如果用相同动量的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质
a2 16 sin 4
2
散射粒子数 入射粒子数单位面积的靶原子数 测量所取的立体角
截面单位:靶(b)和毫靶(mb),也可用平方米或平方厘米. 1b=103mb=10-24cm2=10-28m2
入射到靶核上的粒子被散射到方向d立体角内的 概率
dN N
d ( d
) ntd
nt c (
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？
[ B]
A.2 B.1/2 C.1 D .4
3.一强度为I的粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。
若=90°对应的瞄准距离为b，则这种能量的粒子与金核可
能达到的最短距离为：[ B ] A. b; B. 2b; C. 4b; D. 0.5b。
原子物理电子课件
本章知识要点回顾
1.电子的发现不仅打破了原子不可分的经典 物质观,为打开微观世界研究的大门作出了重 大贡献,而且对物理学的发展产生重要影响.
2.卢瑟福核式模型的成功和困难告诉我们:一个 模型的成功在于它能用一种比较直观的图像, 抓住研究问题的主要矛盾,所得到的结果与实验 相符,模型的这种特点也预示它必然有其局限性, 甚至会带来新的难以解决的困难,从而迎来新的 物理学革命.
1.试问4.0MeV的粒子与金核（Z=79）对心碰撞时 的最小距离是多少 ？
rm
a
2Ze2
4 0 E
2Z E
e2
4 0
2 79 1.44MeV fm 56.88 fm 4.0MeV
2. 动能为5.00MeV的粒子被金核以90 ° 散射时，它的瞄 准距离（碰撞参数）为多大？若金箔厚1.0m，则入射粒 子以大于90 ° 散射（称为背散射）的粒子数是全部入射粒 子的百分之几？（已知：金原子的原子序数为Z=79,原子 量为A=197；密度为