1/8第十九章原子核和粒子§19-1原子核的一般性质一、原子核的组成原子核是由质子和中子组成的多粒子系统
二、原子核的质量数和电荷数1、原子核的质量数:就是该原子核所包含的核子总数
2、电荷数:原子核带正电,其电量q是由它所包含的质子数z决定的,即q=ze式中e是电子电量的绝对值
z称为原子核的电荷数,也就是这种元素的原子序数
三、原子核的大小和形状1、利用高能电子散射实验以探测核的电荷分布,发现原子核的电荷分布的体积总是正比于它的质量数a的,如果用r表示原子核的电荷分布体积的半径,那么它与质量数的关系可近似表示为r=r0a1/3式中r0称为核半径参量
r0不完全是常量,从重核到轻核r0是逐步增大的,对于重核,r0为1
20fm,对于轻核,r0为1
2、在所有的原子核内核物质的分布都是均匀的,或者说所有的原子核都具有相同的密度
由原子核的半径可以算得原子核的体积大约为*§19-2原子核的量子性质一、原子核的自旋和磁矩1、原子核的自旋原子核的总角动量应该是组成这个原子核的质子和中子的轨道角动量(即与核子在核内空间运动相对应的角动量)和它们的自旋角动量的叠加
但是习惯上往往把原子核的总角动量称为原子核的自旋
中子和质子都是费米子,自旋都是/2;凡是中子数和质子数都是偶数的原子核(称为偶偶核)自旋都为零,凡是中子数和质子数中有一个是奇数的原子核(称为奇偶核)的自旋都是的半奇数倍,凡是中子数和质子数都是奇数的原子核(称为奇奇核)的自旋都是的整数倍2、磁矩式中gj是原子核的g因子
通常是用j在某特定方向(即z方向)上投影的最大值二、核磁共振核磁共振(nmr)是核磁矩测量的重要方法
核磁共振法除了测量精度高以外,还有许多优点,如对样品的限制少,可以用固体样品也可以用液体样品,而且不破坏样品等,所以得到广泛应用
如果已知gj,则可以利用核磁共振测量磁场,并且这是目前精确测量磁场