原子物理学_答案_杨福家_高教第四版.pdf

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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。第五章多电子原理：泡利原理……………………

2、………………………………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。1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：m121212vvveMvmveMvM222MvMvmvv2v2mv2e

3、Mep=mvpmvee，其大小：p=mve(1)22m2(vv')(vvvv')(')veM近似认为：pMvvvv(');'m2有2vvveM12亦即：ppMmv(2)e22(1)/(2)得22p2mve2m4102pMmvMep-4亦即：tg～10()radp2a28e1-2)解：①bctg；库仑散射因子：a=224E222ZeeeZ222Z279aa(()()())1.44fmMev()fm45.54E445EEMev001当90

4、时，ctg1ba22.75fm2215亦即：bm22.751073②解：金的原子量为A197；密度：1.8910gm/依公式，λ射粒子被散射到θ方向，d立体角的内的几率：22addP()nt(1)416sin2A式中，n为原子核数密度，mn()nNAVA即：n(2)A由（1）式得：在90º→180º范围内找到粒子得几率为：1802ant2sind2P()()ant164490sin2将所有数据代入得5P()9.410()这就是粒子被散射到大于90º范

5、围的粒子数占全部粒子数得百分比。1-3)解：77EE4.54.5MevMev;;对于全核对于全核金ZZ79;79;对于对于LiZLiZ,,3;3;222Zee2Zra()()m4E4E00当Z＝79时279r1.44fmMev50.56fmm4.5Mev当Z＝3时，r1.92fm;m但此时M并不远大于mmE，Ecl12MmEuvE,aa(1)cc2MmM4raa(1)3.02fmmc71-4)解：222Zee2Z①rm()()7fm4E4E00将Z＝79代入解得：E

6、=16.25Mev3②对于铝，Z＝13，代入上公式解得：2e134fm=()E=4.68Mev4E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m中有：EE(1)lcM对于1①E(1)E16.33Mevlc1971②E(1)E4.9Mevlc27可见，当M>>m时，EE，否则，EElclc1-5)解：在θ方向dΩ立方角内找到电子的几率为：2dN1ZZe122dnt()NE444sin2注意到：ANAdNNAa2dnttnt;ttn()NANA44Asin22eZ

7、Z7912a()1.44fmMev113.76fm4E1.0Mevs1.52d1.51022r1022315132dNN6.0210Aa2d23114114101021.5106tn()1.51010()8.9104NA1974sin444sin3021-6)解：cosa22da2dNNnt()()Nnt4d443sin4sin22180散射角大于θ得粒子数为：N'dN4180dsin23N60sin60

8、23依题意得：，即为所求N190180dsin2390sin21-7)解222cos000180dN1801ZZe122P(180