第十八章：原子物理与核物理
（2）粒子散射现象
复习要点
①绝大多数粒子几乎不发生偏转；
1、了解玻尔原子理论及原子的核式结构。
2、了解氢原子的能级，了解光的发射与吸收机理。
②少数粒子则发生了较大的偏转；
③极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超
过90°有的甚至几乎达到180°）。
3、了解天然放射现象，熟悉三种天然放射线的特性。
4、了解核的组成，掌握核的衰变规律，理解半衰期概念，掌握核反应过程中的两个守恒定律。
5、了解同位素及放射性同位素的性质和作用，了解典型的核的人工转变。
6、了解爱因斯坦质能方程，会利用核反应中的质量亏损计算核能。
7、了解核裂变与核聚变。
（3）a粒子散射的简单解释。
①由于电子质量远远小于粒子的质量（电子质量约为粒子质量的１／7300），即使粒子碰到电
子，其运动方向也不会发生明显偏转，就象一颗飞行的子弹碰到尘埃一样，所以电子不可能使α粒子发生大角度散射。而只能是因为原子中除电子外的带正电的物质的作用而引起的；
②使粒子发生大角度散射的只能是原子中带
正电的部分，按照汤姆生的原子模型，正电荷在原
子内是均均分布的，粒子穿过原子时，它受到两
侧正电荷的斥力有相当大一部分互相抵消，因而也
第一模块：原子的核式结构、波尔的原子模型不可能使粒子发生大角度偏转，更不可能把粒
『夯实基础知识』
子反向弹回，这与粒子散射实验的结果相矛盾，
1、关于粒子散射实验（英国物理学家卢瑟福从而否定了汤姆生的原子模型。
完成，称做十大美丽实验之一）
③实验现象中，粒子绝大多数不发生偏转，少
（1）粒子散射实验的目的、设计及设计思想。数发生较大偏转，极少数偏转超过90，个别甚至被
弹回，都说明了原子中绝大部分是空的，带正电的
①目的：通过粒子散射的情况获取关于原子结物质只能集中在一个很少的体积内（原子核）。
构方面的信息。
其次，原子中除电子外的带正电的物质不应是均
②设计：在真空的环境中，使放射性元素钋放射匀分布的（否则对所有的粒子来说散射情况应该
出的粒子轰击金箔，然后透过显微镜观察用荧光是一样的），而“绝大多数”“少数”和“极少数”粒子
屏接收到的粒子，通过轰击前后粒子运动情况的行为的差异，充分地说明这部分带正电的物质只
的对比，来了解金原子的结构情况。
能高度地集中在在一个很小的区域内；再次，从这
放射源
金箔
荧光屏显微镜
三部分行为不同r