第七章　原子 核物理.ppt

§7 原子核物理
核外电子-原子物理学
原子核-原子核物理学
§ 原子核的基本性质

(一)、原子核的质量
原子的质量=原子核的质量+核外电子的电子的质量
-电子的结合能(可以忽略)

原子核的质量通常采用作为单位


能通过狭缝的离子:

离子在磁场中作圆周运动

由此可以算出离子的质量,进而算出原子及原子核的质量。
(二)、原子核的大小
数量级:
(三)、原子核的密度
原子核的密度为一常数,而且核的密度非常大。
二、原子核的电荷
是核外电子数,即原子序数,也称核电荷数。
e=×10-19C,
--质子和中子组成
:
氢核---质子:带一个单位正电荷
1932年,查德威克发现了中子
核子--中子和质子
核素和核素图
核素:凡具有相同的原子序数Z、中子数N
及能量状态的原子核称为一种核素。
元素:Z一定的原子。
同位素:Z相同、N不同的核素
、、是H的三种同位素。
同中子素:N相同、Z不同的核素, 、。
同质异能素:N、Z相同、而能量状态不同的核素,如、
同量异位素:A相同、Z不同的核,如

1、原子核自旋
原子核的角动量称为核自旋
原子核的自旋是所有核子的自旋角动量和轨道角动量的矢量和
:原子核角动量量子数,称为核自旋量子数,它可以是整数,也可以是半整数。
原子核角动量在空间某一选定方向的投影:
也是量子化的。
:核自旋磁量子数
共个值。
(奇A核),I为半整数
、N都为偶数的核(偶-偶核),
、N都为奇数的核(奇-奇核),I为整数
2、原子核的磁矩
电子的角动量与相应的磁矩之间的关系为:
原子核也有磁矩,它与角动量的关系为:
核磁子远小于玻尔磁子,可见原子核的磁矩比电子的磁矩小得多,因此产生的超精细结构谱线也比精细结构谱线间距小得多。
在外场方向的取向也是量子化的,它在外场方向的投影:
在外场方向的最大值为:
测量原子核磁矩的重要方法之一是核磁共振。
§ 原子核力和结合能
核力:核子之间的相互作用力。
一、核力的基本性质
,只在数量级的范围内发生作用。
~: 引力
<: 斥力
>: 消失

核力的强度比库仑力大一百倍