圣麟的原子物理学习题答案VIP免费

1 原子物理学习题编辑者：马英君2004 年秋第一章作业教材20 页 3 题：若用动能为1 MeV 的质子射向金箔，问质子和金箔原子核（Z=79 ）可以达到的最小距离多大？又问如用同样能量的氕核代替质子，最小距离为多大？解： rm=Z 1*Z 2*e2/4**0*E = ⋯⋯ = 1.14 10-13m 氕核情况结论相同----------------------------------------------------------------------------------------------- 21 页 4 题： 粒子的速度为1.597 107 m/s，正面垂直入射于厚度为10-7 米、密度为 1.932 104kg/m3 的金箔。试求所有散射在 90的 粒子占全部入射粒子的百分比。金的原子量为197。解：金原子质量M Au = 197 1.66 10-27 kg = 3.27 10-25 kg 箔中金原子密度N = /M Au = ⋯⋯ = 5.91 1028个/m3 入射粒子能量E = 1/2 MV2 = 1/2 4 1.66 10-27 kg (1.597 107 m/s)2 = 8.47 10-13 J 若做相对论修正E = E0/(1-V2/C2)1/2 = 8.50 10-13 J 对心碰撞最短距离a=Z1 Z 2 e2/40 E = ⋯. = 4.28 10-14 m 百分比dn/n (90180 )=90sin145sin14222Nta= ⋯ = 8.50 10-4 % ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 页 7 题：3.5 MeV 粒子细束射到质量厚度为0.01 kg/m2 的银箔上（图1-1）。 粒子与银箔表面成 60 角。在离入射线成 20 的方向上， 离银箔散射区距离L=0.12 m 处放一窗口面积为6.0 10-5 m2 的计数器。 测得散射进此计数器窗口的粒子是全部入射粒子的百万分之29。已知银的原子量为107.9。求银的原子序数Z。解：银原子质量： M Ag = 107.9 1.66 10-27 kg = 1.79 10-25 kg 银箔有效质量厚度：= 0.01 kg/m2cos30= 0.0115 kg/m2有效单位面积上的银原子数：Nt= /M Ag = ⋯ = 6.45 1022 个/m2计数器立体角：d = S/r2 = 6.0 10-5 m2 / (0.12 m)2 = 4.17 10-3 d与 d之间的关系： d = S/r2 = (2 r sin ) (r d ) / r2 = 2sind微分散射截面d= 2162sin2cos4sin4232ddaa= ⋯⋯ = 0.2866 a2百分比dn/n = NtAd /A = Nt d = 29/106所以d= 4.496 10-28a = 3.96 10-14 m即 Z Z Ag e2 / (40 E) = a = 3.96 10-14 m 计算得Z Ag = ⋯.. = 48 约等于实际值47 第一章习题课：能量为3 MeV 的粒子束射向厚度为...