原子物理中三种散射的对比研究
原子结构知识：原子结构与光子散射的动力学
原子结构知识：原子结构与光子散射的动力学原子的结构是物理学研究的基础之一，了解原子结构的基本原理对于理解各种物质现象起着重要的作用。
光子散射是一种研究原子结构的方法，通过对光子的散射观测可以得到原子的结构信息。
本文将介绍原子结构与光子散射的动力学。
首先，我们来了解一下原子的结构。
原子是由质子、中子和电子组成的微观粒子，其中质子和中子组成了原子核，而电子则绕着原子核运动。
质子和中子都属于核子，具有相同的质量，而电子则比核子轻得多。
原子的核心质量集中在核子中，而原子的大小主要由电子云决定，因为电子的运动轨迹很大程度上受到奥卡姆剃刀原则的影响，即精简原则，保证能量最小的电子轨道闭合，形成电子云。
电子的运动是原子结构的基本特征之一，电子的运动状态可以通过量子数来描述。
量子数是一个整数或半整数，通过量子数可以描述电子的轨道、自旋和能级等信息。
当前物理学上，对原子结构的描述采用量子力学的方法，即薛定谔方程。
薛定谔方程描述了原子中电子的波函数，通过波函数可以得到电子在原子中的位置、动量和能级等信息。
光子散射是研究原子结构的一种方法，光子散射是指光子与物质中的原子或分子相互作用，光子的动量、能量和方向发生变化。
在光子散射过程中，光线进入物质后，与物质分子或原子相互作用，光子的能量发生变化，从而产生了散射光线。
散射过程中，散射角度和光强度的变化对应了量子力学的李普曼-施万格方程。
在散射过程中，光子的能量发生变化，散射角度和光强度的变化可以说明原子的结构特征。
根据散射的角度和能量差异，可以得知原子中电子的能级、轨道和自旋等信息。
同时，对光子散射进行分析，可以得到物质的性质、成分和状态等信息。
光子散射的实验技术可以分为弹性散射和非弹性散射两种。
在弹性散射过程中，入射光子与物质原子或分子相互作用后，仍然保持能量守恒，只是方向和频率发生了变化。
非弹性散射则会导致光子的能量发生变化，这种散射通常发生在光子与低能电子、原子中的激发态或分子振动等相互作用时。
卢瑟福的α粒子散射实验观察和结论
卢瑟福的α粒子散射实验观察和结论卢瑟福的α粒子散射实验观察和结论导言卢瑟福的α粒子散射实验是物理学史上具有里程碑意义的实验之一。
通过此实验，卢瑟福成功地证实了原子结构的基本概念，并揭示了原子核的存在。
本文将探讨卢瑟福的α粒子散射实验的观察结果和结论，并分享我对此实验的观点和理解。
1. 实验背景卢瑟福的α粒子散射实验于1911年进行，当时科学界对原子结构的理解还较为模糊。
卢瑟福希望通过实验来验证当时流行的“杜尔文模型”，即认为原子是由带正电的球体（原子核）和带负电的电子云组成的。
他选择使用α粒子（带有两个负电荷的氦离子）作为入射粒子，通过散射角度的观察来揭示原子的内部结构。
2. 实验过程卢瑟福将一束经过加速的α粒子照射到薄金属箔上，并在周围布置了一个荧光屏。
通过观察荧光屏上出现的散射点和角度，卢瑟福记录下了大量实验数据。
3. 实验观察结果卢瑟福的实验观察结果出人意料，与当时的预期相去甚远：(1) 大多数α粒子出射角度很小，接近与入射方向一致；(2) 一小部分α粒子发生明显的偏转，出射角度远离入射方向；(3) 极少数α粒子甚至发生180度的反向散射，返回入射方向。
4. 实验结论基于上述观察结果，卢瑟福得出了以下结论：(1) 原子具有较大的空隙，大部分α粒子可以直接穿过原子而不发生散射；(2) 原子中存在带正电的原子核，同时带负电的电子云位于其周围；(3) 发生明显偏转的α粒子与正电荷较大的原子核发生了相互作用；(4) 散射角度与入射粒子的能量和散射物质的原子核正电荷有关。
5. 对实验的观点和理解卢瑟福的α粒子散射实验提供了直接证据，证明了历史上首次提出的原子核模型。
此模型认为原子核位于原子的中心，其中带有正电荷，并且占据了大部分原子的质量。
这个实验打破了当时流行的汤姆孙模型，即认为原子是由均匀分布的正负电荷所组成。
对于实验的观察结果，我认为其中最令人震惊的是极少数α粒子的180度反向散射。
这意味着原子核的大小远远小于原子的整体大小，同时具有较大的正电荷。
中子源与中子散射探索物质的内部结构
中子源与中子散射探索物质的内部结构中子是构成原子核的基本粒子之一，具有无电荷和质量较大的特点。
中子源被广泛应用于物理学和材料科学领域，通过中子散射实验，可以揭示物质的内部结构和性质。
本文将从中子源的概念、中子散射实验的原理及应用等方面进行论述。
一、中子源的概念与分类中子源是指产生并提供中子束流的装置或设备。
中子源主要分为天然中子源和人工中子源两大类。
1. 天然中子源天然中子源是指利用天然界存在的放射性核素自发裂变产生中子。
例如，铀、镎等元素及其同位素都能够释放出大量的中子。
天然中子源中子产生比较随机，中子能谱范围较广，适用于一些基础研究领域。
2. 人工中子源人工中子源是指人为制造中子的装置。
常用的人工中子源包括核反应堆和加速器。
核反应堆是利用核裂变过程释放中子，通过控制裂变过程可以调节中子束流的强度和能谱。
而加速器则是通过粒子加速和撞击靶材产生中子。
人工中子源由于能够更好地控制中子束流的参数，广泛应用于材料科学、生命科学等应用领域。
二、中子散射实验的原理中子散射实验是一种通过中子与目标物质的相互作用，研究物质结构与性质的方法。
中子散射实验可分为弹性散射和非弹性散射两种类型。
1. 弹性散射弹性散射是指中子在与物质相互作用后，能量和动量基本上不发生改变。
在弹性散射中，中子与目标原子核或电子发生散射，散射角度和动量转移可以通过散射实验进行测量。
2. 非弹性散射非弹性散射是指中子与物质相互作用后，能量和动量发生改变。
非弹性散射实验可以研究物质内部的结构和元激发态。
非弹性散射实验最常应用的方法是能量散射法和时间散射法。
三、中子散射实验的应用中子散射实验在物理学和材料科学领域有着广泛的应用。
以下列举几个典型的应用案例：1. 研究晶体结构中子散射实验可以通过分析材料中的晶体衍射图案，确定晶体的结构和晶格参数。
常见的应用包括研究材料的晶体缺陷、晶格畸变等。
2. 分析材料的磁性通过中子散射实验可以研究材料的磁性质，如磁结构、磁序等。
α粒子散射实验应用的方法
α粒子散射实验应用的方法α粒子散射实验应用的方法引言在物理学中，α粒子散射实验是一种重要的研究手段，被广泛应用于研究原子核结构、表面物理学以及材料科学等领域。
本文将详细介绍α粒子散射实验中常用的几种方法。
1. Rutherford散射法在Rutherford散射法中，将α粒子轰击靶核，观测散射后的α粒子运动方向和能量变化。
通过测量散射角度和散射截面，可以获得靶核的结构信息。
这种方法适用于研究原子核的尺度和电荷分布等性质。
•步骤1：选取适当的α粒子能量和靶核材料。
•步骤2：测量入射和散射α粒子的角度和能量。
•步骤3：绘制散射角度和截面的关系曲线。
•步骤4：分析曲线，得出靶核的相关信息。
2. 前向散射法前向散射法是一种简单而有效的方法，用于研究原子核的尺度和电荷分布。
该方法中，测量入射α粒子角度很小的范围内散射角度的分布，以获得靶核的表面形状等信息。
•步骤1：调节入射α粒子束的角度，并测量在前向区域内散射到不同角度的α粒子数量。
•步骤2：将散射角度分布与靶核的形状相关联。
•步骤3：分析数据，得出靶核的相关信息。
3. 碰撞截面法碰撞截面法是一种经典的方法，用于研究原子核和物质之间的相互作用。
该方法中，通过测量入射α粒子束与靶核的相互作用截面，来推断靶核的性质。
•步骤1：选择适当的入射α粒子能量和靶核材料。
•步骤2：测量入射α粒子束与靶核的散射截面。
•步骤3：根据截面数据，推测靶核的性质。
4. 多普勒效应法多普勒效应法主要用于研究原子核的运动行为和物质结构。
通过测量入射α粒子的频率和散射后的频率变化，可以推断原子核的速度以及与靶核的相互作用。
•步骤1：选取适当的入射α粒子能量和靶核材料。
•步骤2：测量入射α粒子的频率和散射后的频率变化。
•步骤3：根据频率变化结果，推断原子核的速度和相互作用。
结论α粒子散射实验是一种重要的研究手段，可用于探索物质的微观结构和性质。
本文介绍了几种常用的α粒子散射实验方法，包括Rutherford散射法、前向散射法、碰撞截面法和多普勒效应法。
高能粒子在物质中的穿透和散射
高能粒子在物质中的穿透和散射在物质中的高能粒子穿透和散射是一个具有重要物理意义的研究领域。
高能粒子在物质中的行为和它的能量、物质的密度和组分、粒子材料的状态和温度等因素有关。
本文将着重探讨高能粒子在物质中的穿透和散射现象，以及相关研究进展和应用。
一、高能粒子在物质中的穿透现象高能粒子指的是能量较高的粒子，如γ射线、X射线、中子、质子等。
当这些粒子进入物质中时，会与物质中的原子和分子相互作用，从而发生能量的损失和角度的偏转。
这种相互作用会导致粒子在物质中的穿透深度和能量损失都受到影响。
根据粒子与物质相互作用的机制，可以将其分为电离能损和非电离能损，电离能损是指粒子在物质中与原子或分子碰撞产生电离作用，损失能量的大小与物质的密度和厚度、粒子的能量和类型、电离截面等有关。
非电离能损是指粒子在物质中与原子或分子碰撞产生非电离作用，如产生光子辐射、激发出电子等，损失能量的大小与物质的密度、粒子的能量和类型、物质的化学组分等有关。
珂西核的穿透能力可以通过Bethe-Bloch公式来计算，它的能量损失有电离和非电离两种成分。
而在轻元素中，碰撞激发另一个原子的能损是一个重要的过程。
在中子散射中，会形成核反应，比如核裂变和核反应。
二、高能粒子在物质中的散射现象高能粒子在物质中的散射现象可分为弹性散射和非弹性散射两种类型。
弹性散射是指粒子在物质中与原子或分子碰撞后，仅改变了运动方向而未改变能量大小和种类的过程。
非弹性散射是指粒子在物质中与原子或分子碰撞后，除了改变运动方向外，还改变了粒子的种类和动能大小的过程。
当粒子穿过物质时，会受到物质中离子的库仑散射，如在介质中的瑞利散射。
由于库仑散射和瑞利散射均受到物质中原子和分子的影响，因此这种散射现象与物质的密度、厚度、离子化程度等因素有关。
另外，当能量较高的粒子在物质中穿过时，还会出现相对论效应和多次散射效应等。
这些效应会导致粒子在穿过介质时的散射角度和能量损失变化不稳定和不规则，使得其穿透深度和穿透能力难以预测。
原子物理篇光电效应康普顿散射玻尔模型
原子物理篇光电效应康普顿散射玻尔模型原子物理篇：光电效应、康普顿散射与玻尔模型光电效应、康普顿散射和玻尔模型是原子物理中的三个重要概念。
它们揭示了光与物质相互作用的本质，对于理解原子结构和电磁波与物质相互作用的机制具有重要意义。
本文将介绍光电效应、康普顿散射和玻尔模型的基本原理以及实际应用。
一、光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，如果光的能量足够大，就能够使金属表面的电子被激发出来，并形成电流。
这个现象首先被爱因斯坦在1905年解释并获得诺贝尔物理学奖。
光电效应提供了证据，证明了光以粒子的形式传播，即光子。
在光电效应中，光子的能量E与频率f满足能量守恒定律E = hf，其中h为普朗克常数。
当光照射金属表面时，光子传递能量给金属中的自由电子，当光子能量大于金属中的准连续带能量（一般称为离域电子）时，电子被激发出来。
该激发过程可以用光电子能动量关系来描述，即E_k = {E_photon - \phi}，其中E_k为光电子的动能，E_photon为光子的能量，\phi为金属的逸出功。
光电效应在太阳能电池、光电管等领域有广泛的应用。
太阳能电池利用光电效应将太阳能转化为电能，实现可持续发展。
光电管则根据光电效应的原理，能够将光信号转化为电信号，被广泛应用于光通信和光控制技术中。
二、康普顿散射康普顿散射是指当X射线或γ射线与物质相互作用时，发生散射现象。
康普顿散射的理论由康普顿在1923年提出，并因此获得了诺贝尔物理学奖。
康普顿散射实验证实了光子具有粒子性，并揭示了光子与物质相互作用的一种重要机制。
在康普顿散射过程中，光子与物质中的自由电子相互碰撞，光子会发生散射并且其能量和动量都发生改变。
根据能量守恒定律和动量守恒定律，可以得到康普顿散射的能量和动量变化关系，即\Delta\lambda = \lambda' - \lambda = \frac{{h}}{{m_ec}}(1-cos\theta)，其中\Delta \lambda为入射光子波长变化量，\lambda'为散射光子波长，\lambda为入射光子波长，m_e为电子质量，c为光速，\theta为散射角度。
原子物理学中的粒子散射与弹性碰撞
原子物理学中的粒子散射与弹性碰撞在原子物理学中，粒子散射和弹性碰撞是两个重要的概念。
它们不仅在理论研究中扮演着重要的角色，也在实验中得到了广泛的应用。
本文将探讨粒子散射和弹性碰撞的基本原理、实验方法以及其在原子物理学研究中的应用。
粒子散射是指粒子在碰撞过程中改变方向或能量的现象。
这种现象可以通过散射截面来描述，散射截面是指粒子在单位面积上的碰撞概率。
粒子散射的主要原理是库仑相互作用和量子力学效应。
在散射过程中，粒子之间的库仑相互作用会导致粒子的轨迹发生偏转，而量子力学效应则会影响粒子的波动性质。
因此，粒子散射的研究需要综合考虑经典力学和量子力学的因素。
弹性碰撞是指碰撞过程中能量守恒和动量守恒得到满足的碰撞。
在弹性碰撞中，碰撞后的粒子仍然保持着原有的动能和动量。
弹性碰撞的研究对于理解物质的性质和相互作用具有重要意义。
通过测量碰撞前后的粒子能量和动量，可以确定碰撞的类型和性质。
弹性碰撞的实验方法主要包括入射束流法和散射角度法。
入射束流法是将粒子束流射向目标物体，通过测量散射粒子的动能和动量来确定碰撞的性质。
散射角度法则是通过测量粒子散射角度来确定碰撞的类型和能量。
粒子散射和弹性碰撞在原子物理学研究中有着广泛的应用。
首先，它们可以用来研究物质的结构和性质。
通过测量粒子散射的角度和能量，可以推断物质的组成和排列方式。
其次，粒子散射和弹性碰撞还可以用来研究原子核的结构和性质。
通过测量粒子在原子核上的散射，可以了解原子核的大小、形状和核力的强度。
此外，粒子散射和弹性碰撞还可以用来研究粒子的自旋和磁性。
通过测量粒子在磁场中的散射，可以确定粒子的自旋和磁矩。
总之，粒子散射和弹性碰撞在原子物理学中扮演着重要的角色。
它们不仅可以用来研究物质的结构和性质，还可以用来研究原子核的结构和性质，以及粒子的自旋和磁性。
通过测量粒子的散射角度和能量，可以推断出碰撞的类型和性质。
粒子散射和弹性碰撞的研究不仅对于理解微观世界的规律具有重要意义，也在材料科学、核物理学等领域有着广泛的应用前景。
模拟单原子层对相干光的散射
模拟单原子层对相干光的散射单原子层是由一个原子组成的薄膜，它有着特殊的物理性质。
当相干光照射到单原子层上时，会发生散射现象。
本文将以人类视角，描述这一过程，并尽量保持文章的流畅性和自然度。
散射是光在物体表面或介质中遇到不均匀性时改变方向传播的现象。
当相干光照射到单原子层上时，光子与原子发生相互作用，从而导致光的散射。
这种散射可以分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是指光子与原子之间的相互作用不改变光子的能量。
当相干光照射到单原子层上时，光子与原子发生碰撞，然后按照一定的规律散射出去。
这种散射的角度和能量与入射光的角度和能量有关。
通过测量散射光的角度和能量，可以得到有关原子的信息，例如原子的位置和晶格常数等。
非弹性散射是指光子与原子之间的相互作用改变了光子的能量。
当相干光照射到单原子层上时，光子与原子发生碰撞，原子吸收了光子的能量，并跃迁到一个更高的能级。
然后，原子再次发射出光子，回到原来的能级。
这个发射出的光子的能量比入射光的能量低，因为原子吸收了一部分能量。
通过测量散射光的能量变化，可以得到关于原子能级的信息。
单原子层对相干光的散射是一种重要的物理现象，它在材料科学、表面科学和纳米技术等领域具有广泛的应用。
通过研究单原子层对相干光的散射，可以了解原子的结构和性质，从而设计和制备具有特定功能的材料。
单原子层对相干光的散射是一种重要的物理现象，通过测量散射光的角度和能量变化，可以得到关于原子的信息。
这一现象在材料科学和纳米技术等领域具有广泛的应用前景。
通过深入研究和理解，人类可以更好地利用这一现象，为科学技术的发展做出贡献。
中子物理中的中子共振与中子散射
中子物理中的中子共振与中子散射中子是原子核中最重要的一种粒子，它对于我们了解核以及其他基本粒子的相互作用起着至关重要的作用。
在中子物理中，中子共振与中子散射是两个重要的研究领域。
本文将介绍中子共振和中子散射的概念、性质以及在核物理研究中的应用。
1. 中子共振中子共振是指在一定能量范围内，中子与原子核发生共振反应的现象。
中子共振在核物理研究中具有重要的作用，它可以用来探测原子核的结构和性质。
中子共振的实验研究通常通过中子俘获实验来进行。
中子共振的能量范围通常在几十keV到几MeV之间。
当中子的能量与原子核之间的共振能量相匹配时，中子将被原子核吸收，并转化为激发态的原子核。
通过测量共振峰的位置和宽度，可以获得原子核的能级结构信息。
这对于研究原子核的壳模型、核态密度以及核反应机制都非常重要。
2. 中子散射中子散射是指中子与原子核或其他中子发生碰撞后改变运动方向的过程。
中子散射实验是研究中子与物质相互作用的重要手段之一。
通过测量中子散射的角度和能谱分布，可以获得有关中子与物质相互作用机制的信息。
中子散射实验可以分为弹性散射和非弹性散射。
在弹性散射中，中子与原子核或中子碰撞后仅改变方向，能量保持不变。
而在非弹性散射中，中子与物质发生碰撞后能量发生改变，可能被激发或损失能量。
中子散射实验可以用来测量原子核的大小、形状以及核力的特性。
通过分析散射截面和角分布，可以获得有关核力的信息，进而研究核反应和原子核结构等课题。
3. 中子共振与中子散射的应用中子共振和中子散射在核物理研究以及应用中都具有重要的作用。
在核物理研究方面，中子共振实验可以用来研究原子核的结构、能级分布以及核反应机制等。
通过分析共振峰的位置和宽度，可以获得关于核壳模型、核态密度等重要信息。
而中子散射实验可以用来探测原子核的大小、形状以及核力的特性。
在应用领域，中子共振和中子散射也有广泛的应用。
例如，在核能领域，中子共振可用于研究裂变反应和核燃料。
对比散射技术在核物理实验数据分析中的价值
对比散射技术在核物理实验数据分析中的价值引言：核物理实验是研究原子核结构、核反应以及粒子物理学的重要手段，而精确的实验数据分析是核物理研究的基础和核心。
散射技术作为一种重要的实验手段，在核物理实验数据分析中扮演着不可忽视的角色。
本文将对比散射技术与其他实验手段，在核物理实验数据分析中的价值进行探讨。
1. 散射技术的基本原理及特点散射技术是一种通过研究粒子在物质中的散射过程来获取有关核物质结构和性质的信息的方法。
它通过测量入射粒子在靶物质中的散射角度和能量损失等参数，推断出靶物质的性质和结构。
相比其他实验手段，散射技术具有以下特点：1.1 非破坏性：散射实验可以在不破坏样品的情况下获取大量的信息，这对于研究具有珍贵样品或不可再生样品的核物理实验非常重要。
1.2 参数丰富：散射实验可以通过测量散射角度、散射截面等多个参数来获取丰富的信息，从而为核物理建模和理论验证提供大量的实验数据。
1.3 分辨率高：相对于其他实验手段，散射技术在研究原子核和核反应过程中的高分辨率优势明显，可以提供更精确的实验结果和数据。
2. 散射技术在核物理实验数据分析中的应用在核物理实验数据分析中，散射技术应用广泛，包括但不限于以下方面：2.1 原子核结构研究：散射技术被广泛应用于研究原子核结构，通过测量散射截面等参数，可以确定原子核的大小、形状、自旋和壳模型等。
这对于理解原子核内部的粒子运动和核力学行为具有重要意义。
2.2 核反应研究：散射技术可以用于研究核反应的概率和机制。
通过测量散射角度和能量损失等参数，可以推断出入射粒子和靶物质之间的相互作用，并进一步了解核反应的发生过程。
2.3 粒子物理学研究：散射技术在粒子物理学实验中也有广泛应用。
例如，通过散射实验可以测量粒子之间的相互作用截面，从而验证粒子物理理论和模型。
3. 散射技术与其他实验手段的比较尽管散射技术在核物理实验数据分析中有诸多优势，但与其他实验手段相比，也存在一些限制。
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，
如果要发 生大角 散射 ， 么所 受到 的力 也很大 ． 那 粒 子 与原 子 相 互 作用 前 后 运 动 方 向 的夹 角
０称为 散射角 ，见 图 ３ ．
Ｆ
Ｒ
图 １ ａ 子散 射 实 验 装 置 粒
３１ ．． ２
粒子 散射 实验 的 实验现 象
图 ３ ａ粒子在原子核式模型 中受 力分析
散射 技 术 是 研 究 微 观粒 子 内 部 结构 的重 要 方 法 ．本 文应 用 经 典物 理和 非 经典 物理 的理 论详 细分
完全 非弹性碰 撞在 整个 过程 中遵 循 ：
动 量 守恒 ：
ｍｌ ＋ｍ２ ＝ｍ１ ＋ｍ２ （－ ２３）
析 原 子物 理 中 的 粒 子 散射 、康 普顿 散射 、拉 曼散 射 的实验现 象 ，对 其性质 进 行对 比 ，以深化对 三种 散 射 的理 解 ．
，
２）
４ｔｎ ， ７Ｅ ．
当ｒ ， ：Ｒ Ｆ：
４ 刀
．
３）
由上述关 系可 以得 到 图 ３ ，
粒 子 的初 动量 为
偏转 后 的末 动量 为 ，在偏 转 的过 程 中受 力
了 粒 子散射 实验 过程 中 出现 的大角 散射现象 ．
３１１ 仅粒 子散射 实验 装置 ．．
当 ｒ足Ｆ： ＜ 一ｅ ２ ｚ Ｚ
（１ ３） ＿
（ ３
．
散射 的异 同点． ３ １ ａ粒 子散 射实验 ． 英 国物 理学 家卢瑟 福为解 释汤姆 逊 的 “ 面包 葡 萄干 ” 子结构模 型 ，做 了著名 的 粒 子散射 实验． 原 由于 在 实验 现 象 中汤 姆逊 的原 子 模 型不 能 合 理地 解释 粒子 散射 实验 中的大角 度散射现 象 ，卢 瑟福 在 此基 础 上提 出 了原 子 的 “ 式结 构模 ” 核 ，解 释
原 子 物 理 中三 种 散射 的对 比研 究
王建伟 ，李 强
８４ ０ ４ ０７）
（ 什 师 范学 院 物 理 系 ，新 疆 喀 什 喀
摘 要 ：入 射粒 子与 原 子、分 子 的散 射 实验 为原子物 理 的发展提 供 了重要 的 实验 依据 ．本 文 对 粒子散射、康普顿散射、拉 曼散射这三种散射 实验 中观察到的现 象进行 了全面对比， 加深 了
对 这 三种散 射 的认 识和 理解 ．
关键 词 ： 粒子散 射 ；康普 顿散 射 ；拉 曼散射 中 图分 类号 ：０５ ２５ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ： １７ － ９ ９ （ ０ １ １ ０ ２ —Ｏ ６． ６ ３ ９ Ｘ ２ １ ）０ — ０ ７ ５
１ 引 言
弹性碰 撞 在整 个 过程 中遵循 ：
动 量 守恒 ：
， ，
ｍ】 ＋ ２ ＝ ｍＩ ＋ｍ２
（－） ２ １
Ｅ卜 ： １ √） ２
（ ２ ． ８ ）
能量 守恒 （ 械 能亦 守恒 ） 机 ：
２ｉ＋ｍ２ －， ｍ ｉ２＝ ｍ ｖ ｖ ￣ｖ ’
＋ ２
’
ｚ Ｖ ‘
（－） ２２
式 中 是粒子 的静 止质 量 ，光子 的静 质 量 为零
收 稿 日期 ： ２ ｌ—． — ２ ００ ０ ８ ６
作者 简介：王建伟 （ ９ ７ ） ，天津人 ，教授 ，硕士 生导师 ，主要从 事量子 力学、量子光 学理论和应 用研 究 １５～ ，男
２ ８
相对论 中 的能量． 动鼍 关系式 ：
非弹 性碰 撞 ：如 果在 碰撞 过程 中粒 子 内部 状态
其 中 Ｑ为物 体 的 内能．
微 观粒 子在有 心 力场 中运动 ，角动量 守恒 ：
微 观 粒 子 的运 动 还 遵 循 量 子 力 学 和 相 对 论 的
规律 ．
普 朗 克一 爱 因斯坦 关系 ：
Ｅ ＝ｈ ｖ＝ ｈｏ ｃ
Ｅ ＝ ０Ｃ ２ ＋ ｃ ｐ ２
伊 犁师范 学院学报 （自然科 学版 ）
２ １ 年 ０１
的一个 很小 的部分 ．这样 当粒子 接近 原子 时 的受 力
（－、 ２９ 情 况为 ：
３
三种 散射 的分析与讨 论
我譬 以散射 理论 为指导 ，深入 分析 并讨 论三 种 ］
当ｒ ， １丁ｅ ＞Ｆ 尺 ２２ Ｚ
（ ）大部 分 粒 子平 均只有 ２到 ３ 的偏转 ； １ 。 （） ２ 只有 １ ０ ０的 口粒子 偏转大 于９ 。 其 中 ／ ０ ８ ０． 有 的接近 １０ ． ８。 ３１ Ｏ粒子 在 卢瑟福 原子模 型 中的散 射 ．． Ｌ ３
口＝一 ｎ＝ ｎ：
： ：
‘
（． ２６）
（一） ２一 ／
一
ｈｎ
Ｃ
有 所 改变 ， 则称 为非 弹性碰 撞 ．
２ ２ 碰撞 的 规律 ，
其 中 Ｅ是光 子 的能量 ： 为 光子 的动 量．
相对 论 中 的能量和 质量 守恒 ：
由相对 论可 知 ， 以速度 ｖ运动 的粒子 能量 是 ：
能量 守恒 （ 械 能不 守恒 ） 机 ：
１
． 十
ｖ 十 ＶＱ （） ２ ＝ 三 ２ ＋ — ４
ｉ×一＝ｒ×Ｐ Ｐ 一 一 １ ２ ２ （—） ２５
２ 研 究三种散射 的理论 依据
碰 撞 现 象 是 物 体 间相 互 作 用 （ 触 或 者 不 接 接 触 ）并 持续 一 段时 间 的物理现 象 ，微观 粒子之 间 的 碰 撞 叫散射 ． ２ １ 碰撞 的分 类 ． 弹 性碰 撞 ：如 果 一个粒 子 与另 一个粒 子碰撞 的 过 程 中 ，只 有 动 能的交 换 ，而 粒子 内部 状态 并无 改 变 ，则称 之 为弹性 碰撞 ．
－
２ １ 年 ３月 ０１ 第 １ 期
伊 犁师 范学 院学报 （ 自然 科学 版 ）
Ｊ ｕ ａ ｆ ｌＮｏ ｍａ ｉｅ ｓ ｙ （ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ） ｏｒ ｌ ｉ ｒ ｌ ｎ ｏ Ｙｉ Ｕｎｖ ｒｉ ｔ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅＥ ｉｏ ｉ
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