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(chǎng)、磁場(chǎng)測(cè)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(hào)p或表示質(zhì)子。上述試驗(yàn)中質(zhì)子從何而來(lái)？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(lái)，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(gè)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(jué)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(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析查德威克用碰撞中動(dòng)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(hào)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(lái)α射線就是兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)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(wàn)有引力２、質(zhì)子之間存在比萬(wàn)有引力更強(qiáng)大庫(kù)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