原子物理学答案杨福家高教第四版

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1、1目录第一章原子的位形................................................................................2第二章原子的量子态：波尔模型.............................................................8第三章量子力学导论……………………………………………………………..12第四章原子的精细结构：电子的自旋........................错误!未定义书签

2、。第五章多电子原理：泡利原理……………………………………………………23第六章X射线......................................................................................28第七章原子核物理概论...........................................错误!未定义书签。2第一章原子的位形1-1)解：α粒子与电子碰撞，能量守恒，动量守恒，故有：ïîïíì+¢=¢+=eevmvMvMvMmv

3、Mvrrr222212121ïïîïïíì=¢-=¢-Þ222eevMmvvvMmvvrrrevmprr=Deep=mvp=mvDD，其大小：(1)222(')(')(')emvvvvvvvM-»+-=近似认为：(');'pMvvvvD»-»22emvvvM×D=有212eppMmv×D=亦即：(2)(1)2/(2)得22422210eemvmpMmvM-D===p亦即：()ptgradpqqD»=-4～101-2)解：①22abctgEqpe=228e；库仑散射因子：a=4)2)(4(4202

4、02EZeEZeapepe==22279()()1.44()45.545eZafmMevfmEMevpe´===当901qq=°=时，ctg2122.752bafm==亦即：1522.7510bm-=´②解：金的原子量为197A=；密度：731.8910/gmr=´依公式，λ射a粒子被散射到θ方向，dW立体角的内的几率：3ntdadP2sin16)(42qqW=(1)式中，n为原子核数密度，()AAmnnNr=×=即：AVnAr=(2)由（1）式得：在90º→180º范围内找到a粒子得几率为：)

5、(qP18022490ant2sin()164sin2dantpqqprqq°°=×=ò将所有数据代入得)(qP5()9.410rq-=´这就是a粒子被散射到大于90º范围的粒子数占全部粒子数得百分比。1-3)解：74.5;79;,3;EMevZLiZ===对于全核对于金74.5;79;,3;EMevZLiZ===对于全核对于)2)(4(420202EZeEZearmpepe===当Z＝79时2791.4450.564.5mrfmMevfmMev´=×´=当Z＝3时，1.92;mrfm=但此时M并不

6、远大于m，clmEE×¹21,(1)2ccMmEuvEaaMmM===++4(1)3.027mcraafm==+=1-4)解：①fmEZeEZerm7)2)(4(420202===pepe将Z＝79代入解得：E=16.25Mev4②对于铝，Z＝13，代入上公式解得：2e134fm=()4EpeE=4.68Mev以上结果是假定原子核不动时得到的，因此可视为理论系的结果，转换到实验室中有：(1)lcmEEM=+对于①1(1)16.33197lcEEMev=+=②1(1)4.927lcEEMev=+=可

7、见，当M>>m时，lcEE»，否则，lcEE¹1-5)解：在θ方向dΩ立方角内找到电子的几率为：221241()44sin2ZZedNdntNEqpeW=×注意到：;AANAnttnttNArr==24()4sin2ANdNadtnNArqW==21279()1.44113.7641.0ZZeafmMevfmEMevpe=×=×=2221.51.51010sdr-DW===´24()4sin2ANdNadtnNArqW==2313232646.0210114101.5101.510()8.910

8、1974sin30oh----´´´=´´´=´215241011410÷÷øöççèæ´×--2313232646.0210114101.5101.510()8.9101974sin30oh----´´´=´´´=´1-6)解：223cos2()()444sin4sin22adadNNntNntdqpqqqW==×散射角大于θ得粒子数为：180'NdNoq=ò5依题意得：1803606018090390sin2sin321sin2sin2dNNdooooooq