内容正文:
第五章 原子核
5.1 原子核的组成
人教版(2019)高中物理选择性必修第二册
主讲人:点石成金
CONTENTS
01
天然放射现象
02
射线的本质
03
原子核的组成
04
目录
典型例题
典例分析
2
关于原子核内部信息的研究,最早来自矿物的天然放射现象。那么,人们是怎样从破解天然放射现象入手,一步步揭开了原子核秘密的呢?
新课导入
情景引入
人们对原子组成和原子结构的认识过程
枣糕(西瓜)模型
+
+
核式结构模型
量子化轨道
电子云
温故知新
01
天然放射现象
原子核
5
关于原子核内部的信息最早来自天然放射现象。
贝克勒尔,
1852-1908,法国
1896年3月,贝克勒尔发现,与双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。同年5月,他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射,从而确认了天然放射性的发现。
贝克勒尔在实验室中
1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光 。
贝克勒尔 (1852-1909)
安东尼·亨利·贝克勒尔(Antoine Henri Becquerel)
于1852年12月15日生于法国巴黎,1872年贝克勒尔就读巴黎
理工大学,后在公路桥梁学校毕业,获工程师职位。1878年
在巴黎自然博物馆任物理学教授。1895年任理工大学教授。
1896年3月,贝克勒尔发现,与双氧铀硫酸钾盐放在一起但
包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测这可能是因为铀盐
发出了某种未知的辐射。同年5月,他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射,从而确认了天然放射性的发现。后来,居里夫妇将其称为“放射性”。我们称其为天然放射性。天然放射性的发现仍不愧是划时代的事件,它打开了微观世界的大门,为原子核物理学和粒子物理学的诞生和发展奠定了实验基础。获得 1903年度诺贝尔物理学奖。
居里夫妇对最早提出了放射性的概念。
发现并命名两种新元素:钋(Po)和镭(Ra)。
皮埃尔·居里,1859-1906,法国物理学家.
玛丽·居里,1867-1934, 法国籍波兰裔物理学家、化学家.
玛丽.居里和她的丈夫皮埃尔.居里对含铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。发现这种沥青中含有两种能够发出更强射线的新元素,玛丽.居里把其中一种元素(为了纪念她的祖国波兰而)命名为钋(Po) ,另一种元素命名为镭(Ra) 。
放射性:物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素:具有放射性的元素称为放射性元素。
天然放射现象:放射性元素自发地放出射线的现象。
放大了1000倍的铀矿石
放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于或等于83的所有元素,都能自发的放出射线,原子序数小于83的元素,有的也具有放射性.
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
在放射性现象中放出的射线是什么东西呢?
它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外,还有些什么性质呢?
这些射线带不带电呢?带什么电?
射线到底是什么
放射性说明了原子核具有复杂结构
02
射线的本质
原子核
11
1、研究方法
⑴把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束。
这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。
⑵在射线经过的空间施加磁场。
①射线分裂成三束;
②两束在磁场中向不同的方向偏转,这说明它们是带电粒子流;且电性相反。
③另一束在磁场中不偏转,说明它不带电。
如果α射线、β射线都是带电粒子流,按照图5.1-1中标出的径迹判断,它们分别带什么电荷?
如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质,两个电极怎样放置可以使三种射线大致沿图示的方向偏转?
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
α射线
β射线
γ射线
正电
负电
α射线
+
β射线-
γ射线
电场E
思考与讨论
思考与讨论
2、三种射线
射线
射线
射线
电离能力
贯穿能力
速度
本质
0.99C
光速 c
氦核流
高速电子流
波长极短的电磁波(光子)
射线使原子中的电子脱离核的束缚成为自由电子,这样的过程叫作电离。射线的上述作用叫作电离作用。
由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量,在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住。(最弱)
最强
较弱
最弱
穿透能力较强,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板。(较弱)
甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土(最强)
纸
铝
α射线
β射线
γ射线
铅
成分 符号 电荷量 质量 速度 电离能力 贯穿能力
氦原子核
+2e 4u 1/10光速