第一节:原子核的描述 即 m2+∑ 式中m2是电子质量,E是第n个电子的结合能。 p电量 原子核的绝对质量是非常小的, 质量 第比如:c原子的质量仅为1992678×10kg大小 所以国际上定义,C质量的1/12为原子质量单 1位,记为1=1660665108这样,原子的原子p组成 原量都是一个很接近某一整数的量,通常定义这 孩个整数为该核的质量数,并记为A。 中核素图 原子物理学 物 理 概 论 首页■上一页下一页
式中 me 是电子质量， 是第n个电子的结合能。 原子核的绝对质量是非常小的， 比如： 原子的质量仅为 所以国际上定义， 质量的1/12为原子质量单 位，记为 这样，原子的原子 量都是一个很接近某一整数的量，通常定义这 个整数为该核的质量数，并记为A 。 即 mN = E n 12C 26 1.992678 10 kg − 12C 27 1 1.660566 10 kg − 第一节:原子核的描述 第 七 章 : 原 子 核 物 理 概 论 电量 质量 大小 组成 核素图 2 n e n E m Zm c − + 首页 上一页 下一页
第一节:原子核的描述 原子核基本情况一原子核的大小核的半 径有一个经验公式R=4,其中6=12/m 由此我们可以求得核的密度p是一个与A无电量 关的常数 A/N 中质量 32R3AN4712×104 3A 4 非大小 第七章:原子核物理概 (吨/产方米)=20(万吨/产方米) 申组成 子不到一粒米的大小的原子核,其质量竟达核素图 原子物理学 20万吨!可见核是质量高度集中的地方 论 首页■上一页下一页
M v = 0 3 0 0 / 4 3 A N R AN = 原子核基本情况---原子核的大小核的半 径有一个经验公式 1/ 3 R r A = 0 ，其中 0 r fm =1.2 。 由此我们可以求得核的密度ρ是一个与A无 关的常数 = (吨/产方米)=20(万吨/产方米) 不到一粒米的大小的原子核，其质量竟达 20万吨！可见核是质量高度集中的地方。 第一节:原子核的描述 第 七 章 : 原 子 核 物 理 概 论 电量 质量 大小 组成 核素图 14 3 0 0 3 2 10 4 A r AN 首页 上一页 下一页
第一节:原子核的描述 值得指出的是,根据广义相对论的预言, 黑洞的判据是 GM 我们来检验一下核的这个因子 电量 GM667×10-1×1.67×10-27 质量 R 2-1.02×10-15×(3×10)2039 <<1 第 非大小 章可见,核的密度与“黑洞”相比,仍然小的很。 申组成 原依此计算,太阳若演化成“黑洞”,其半径 孩约为30Km,“黑洞”的密度达 中核素图 原子物理学 物 理 概 p=10°(g/cm1)=107(ton/mm3) 论 首页■上一页下一页
11 27 39 15 8 2 6.67 10 1.67 10 ~ 10 1.02 10 (3 10 ) − − − − 1 16 3 10 ( / ) g cm = 值得指出的是，根据广义相对论的预言， 黑洞的判据是 2 1 GM Rc 我们来检验一下核的这个因子 2 GM Rc = 可见，核的密度与“黑洞”相比，仍然小的很。 依此计算，太阳若演化成“黑洞”，其半径 约为30Km ，“黑洞”的密度达 = 第一节:原子核的描述 第 七 章 : 原 子 核 物 理 概 论 电量 质量 大小 组成 核素图 7 3 10 ( / ) ton mm 首页 上一页 下一页
第一节:原子核的描述 在发现中子之前,人们知道的基本料子只 有电子的质子。 例如,氦核有4个质子,2个电子,质子作 为质量的承担者,电子抵消了2个质子的电荷。 电量 质量 随阗量子力学的诞生,人们发现质子 电子说无法用量子理论解释 第 大小 七 章首先,根据量子力学理论,微观粒子的坐标和相。组成 应的动量存在不确定关系 h 原 子 核 中核素图 原子物理学 物 在核内x5m, 理 Mey 概所以,相应的电子动量为P=2d 124 C 首页■上一页下一页
2 h d = 在发现中子之前，人们知道的基本料子只 有电子的质子。 例如，氦核有4个质子，2个电子，质子作 为质量的承担者，电子抵消了2个质子的电荷。 随阗量子力学的诞生，人们发现质子—— 电子说无法用量子理论解释。 首先，根据量子力学理论，微观粒子的坐标和相 应的动量存在不确定关系 ~ 2 h x p 在核内 x fm 5 所以，相应的电子动量为 p = ， ， 第一节:原子核的描述 第 七 章 : 原 子 核 物 理 概 论 电量 质量 大小 组成 核素图 124 Mev c 首页 上一页 下一页
第一节:原子核的描述 若非相对论公式,可以求得电子速度为 1=P240c 显然是错误的,用相对论公式 电量 E2=(pC)2+(mc2)2 注意到pC=124Mp>mc2=0.51Mev 质量 第|故近视有≈pC 大小 章 由此可以求得核内电子能量为 申组成 原 子 E≈pc=124Mev 核 中核素图 原子物理学 理而实验中从未发现如此高能量的电子,其次对有 些核,也无法对其自旋给出合理的解释。 首页■上一页下一页
p m 240c 124Mev 若非相对论公式，可以求得电子速度为 v = 显然是错误的，用相对论公式 2 2 2 2 E pc mc = + ( ) ( ) 注意到 pc = 故近视有 E pc 由此可以求得核内电子能量为 E pc Mev =124 而实验中从未发现如此高能量的电子，其次对有 些核，也无法对其自旋给出合理的解释。 第一节:原子核的描述 第 七 章 : 原 子 核 物 理 概 论 电量 质量 大小 组成 核素图 2 mc = 0.51Mev 首页 上一页 下一页