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2007年山东泰安地区对α粒子散射实验的探讨

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2007 年山东泰安地区对 α 粒子散射实验的探讨山东泰安 许其宝一、关于 α 粒子α 粒子是从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的粒子,带两个单位正电荷,质量为氢原子的 4 倍实际是氦原子核,射出时的速度的为光速的 1/10,α 粒子的电离作用很强,因此在空气中只能前进几厘米。另外,由于 α 粒子射出速度大,具有足够的能量,α 粒子还能使荧光物质发光。二、为什么用 α 粒子散射实验研究原子结构原子结构无法直接观察到,要用高速离子进行轰击,根据粒子的散射情况分析判断原子的结构,而 α 粒子有足够能量,可以穿过原子,并且利用荧光作用可观察 α 粒子的散射情况,所以选取 α 粒子进行散射实验。三、为什么 α 粒子散射实验用金箔?其它金属能行吗?要准确了解 α 粒子与靶原子间的单个原子作用,应把靶做得越弱越好,否则,将多次碰撞将掩盖单次作用产生的现象。而金的优点是:延展性好,易被拉成薄片,还有其原子序数大,α 粒子与金核间的库仑力大,发生偏转时明显,所以选金做 α 粒子散射实验。除金外,还可以用银、铂等重金属,但不能用铝等轻金属。四、还应注意的是 α 粒子散射实验的装置一定要抽成真空,原因主要是由于 α 粒子的电离作用,若在空气中由于电离α 粒子只能前进几厘米。五、关于 α 粒子散射的实验结论与核式结构模型。1、 绝大多数 α 粒子没有明显偏转,说明原子内部绝大部分是空的,原因是金箔厚度大约 1μm,金原子直径大约 3×10-10m,相当于三千多金原子的厚度,而绝大多数 α 粒子不偏转说明这些 α 粒子受金原子的作用力很小,故金原子内部绝大部分是空的。2、 极少数 α 粒子发生大角度偏转,有的甚至偏转角达 180°。说明带正电的物质集中在体积很小的范围内,叫原子核。因为电子质量是 α 粒子质量的 1/7300 倍,对 α 粒子的偏转几乎没有影响,与电子正碰也不会被反弹,只能是带正电的物质对极少数 α 粒子的影响,发生反弹的是 α 粒子与正电物质的正碰,故带正电物质体积很小,称为原子核。原子核式结构模型与地球卫星山东泰安 田伟卢瑟福核式结构模型是研究了 α 粒子散射实验的结论,结合行星绕太阳运转的规律提出的,玻尔在原子核式结构的基础上提出了三个基本假设,即玻尔理论,建立了玻尔原子模型,在学习中可以把原子模型和行星绕太阳运转,卫星绕地球运转结合起来,找到它们的异同,从而起到加深理解、促进记忆的作用。相...

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