高中物理第三章原子核第1節(jié)原子核的組成與核力

原子核組成與核力1/13１９１９年盧瑟福完成了用α粒子轟擊氮原子核人工核試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置示意如圖。ＴＴCAFSMＡ：放射性物質(zhì)Ｃ：容器Ｔ：閥門Ｆ：鋁箔Ｓ：熒光屏Ｍ：顯微鏡2/13試驗(yàn)步驟及結(jié)果：１、適當(dāng)選擇鋁箔厚度，使熒光屏恰好不出現(xiàn)閃光２、然后充入氮?dú)?熒光屏出現(xiàn)了閃光3/13從試驗(yàn)結(jié)果可知，充入氮?dú)夂螽a(chǎn)生了穿透能力比α粒子更強(qiáng)新粒子，這種粒子能夠穿透鋁箔，打在熒光屏上，出現(xiàn)了閃光。以后，將這種粒子引入電場、磁場測定它電量和質(zhì)量，確定了它就是氫原子核，又稱為質(zhì)子。物理學(xué)中用符號p或表示質(zhì)子。上述試驗(yàn)中質(zhì)子從何而來？盧瑟福構(gòu)想試驗(yàn)中出現(xiàn)質(zhì)子是α粒子擊中氮原子核，發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生。4/13

上述試驗(yàn)以及以后用α粒子轟擊氟、鈉、鋁等元素原子核都發(fā)生了類似反應(yīng)，而且都產(chǎn)生了質(zhì)子。這些試驗(yàn)表明，因?yàn)閺牟灰粯釉卦雍酥卸寄艽虺鲑|(zhì)子來，所以質(zhì)子應(yīng)該是原子核組成部分。

原子核只由質(zhì)子組成嗎？5/13想一想

因?yàn)樵雍速|(zhì)量大致上是質(zhì)子質(zhì)量整數(shù)倍，假如原子核只由質(zhì)子組成，則原子核質(zhì)量數(shù)應(yīng)該與質(zhì)子數(shù)相等，因而也與原子核核電荷數(shù)相等。但任意考查兩種元素，就知它們核質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)不等。

原子核只由質(zhì)子組成構(gòu)想能夠成立嗎？6/13

在上一世紀(jì)二十年代，盧瑟福依據(jù)原子核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)差異，預(yù)見到原子核中應(yīng)該存在質(zhì)量與質(zhì)子相等、不帶電粒子，盧瑟福稱其為中子。直到上一世紀(jì)三十年代，另一個人工核反應(yīng)，即用放射性元素釙發(fā)出α射線轟擊鈹，證實(shí)了中子存在。

7/13中子發(fā)覺釙Ｐo鈹Ｂｅ石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子α粒子α粒子轟擊鈹產(chǎn)生不可見粒子是什么？8/13釙鈹Ｂｅ石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子α查德威克對試驗(yàn)結(jié)果分析查德威克用碰撞中動量守恒和能量守恒分析得到不可見粒子是質(zhì)量與質(zhì)子幾乎相等、不帶電粒子，它正是盧瑟福預(yù)見中子。中子質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子相等，都是1，中子不帶電，其電荷數(shù)為零。物理學(xué)中用符號表示中子。α射線粒子轟擊鈹核反應(yīng)方程是：9/13原子核組成質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為原子核核子原子核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)原子核質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)含有相同質(zhì)子數(shù)和不一樣中子數(shù)原子互稱同位素如:(氕)(氘)(氚)質(zhì)子中子從放射性元素原子核中釋放出來α射線就是兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合在一起放出10/13核子以什么力結(jié)合成原子核中子質(zhì)子原子核示意圖想一想已知１、核子之間存在萬有引力２、質(zhì)子之間存在比萬有引力更強(qiáng)大庫侖斥力３、原子核結(jié)構(gòu)是非常牢靠

核子以什么力結(jié)合成原子核？11/13核力使核子結(jié)合在一起強(qiáng)相互作用（引力）核子以什么力結(jié)合成原子核中子質(zhì)子核力存在于質(zhì)子之間、中子之間及中子與質(zhì)子之間，即核子之間。核力是只在2.0×10－15米距離內(nèi)起作用短程強(qiáng)相互作用力。因?yàn)楹俗哟笮〖s為0.8×10－15米，故只有相鄰核子之間才有核力作用。核力本質(zhì)仍在研究中。原子核示意圖12/13小結(jié)４、原子核由質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱為核子）組成５、使核子結(jié)合在一起力是短程強(qiáng)相互作用力，也稱為核力。１