Môn vật lý nguyên tử hạt nhân

Tài liệu tham khảo môn vật lý nguyên tử hạt nhân dành cho các bạn học sinh trung học tham khảo
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Môn vật lý nguyên tử hạt nhân ĐÁP ÁN LÝ THUYẾT VẬT LÝ NGUYÊN TỬ HẠT NHÂNCâu 1: 1.1.Thí nghiệm tán xạ hạt α của Rơdefo. Cho chùm hạt α ( điện tích +, nặng ) bắn vào lá vàng, mỏng Kết quả: Đa số nó đi qua, mốt số lẹch phương, một số ít bật ngượctrở lại Chứng tỏ: mẫu bảnh hạt nhân là không phù hợp. Trong nguyên tử: điện tích (+) tập trung tại một chỗ có điện trườngmạnh đó là hạt nhân. Mẫu nguyên tử Rơdepho: + Mỗi nguyên tử có một hạt nhân tập trung toàn bộ điện tích (+) vàgần như toàn bộ khối lượng nguyên tử đứng yên ở giữa. + Các eelectron mang điện tích (-) chuyển động xung quanh. 1.2. So sánh sự khác nhau giữa hai giả thuyết về cấu tạonguyên tử của Rơdepho và Tômxơn: ………………….Câu 2: Quy luật quang phổ nguyên tử Hiđrô: Cuối thế kỷ 19: Bằng thực nghiệm người ta tìm được quang phổphát xạ của hiđrô là quang phổ vạch có 3 dãy thuộc vùng hồng ngoại, ánhsáng nhìn thấy và tử ngoại. - Việc giải thích quang phổ nguyên tử Hiđrô dựa trên các bướcchuyển quỹ đạo. - 1885 Banme dựa trên kết quả thực nghiệm đã đưa ra công thứcBanme giải thích các vạch quang phổ trong dãy banme. 1  1 1  = R −   2  n: số nguyên > 2. λ 2 n2 ⇒ tìm được 3 vạch: Hα ( n=3 ) ứng với λ 0 max = 6564A H ( n=4 ) ứng với λ = 4863A0 β β Hγ ( n=5 ) ứng với λγ = … R=1,096776.107 m−1 ( hằng số Ritbec )Từ công thức Banme đi xây dựng các công thức tương tự với các dãykhác: 1  1 1  + Dãy Laiman ( tử ngoại ): = R  −  với n ∈ Z và n > 1.  2  λ 1 n2  1  1 1  + Dãy Pasen ( thuộc vùng hồng ngoại): = R  −  với n ∈ Z  2  λ 3 n2 và n > 3. 1  1 1  + Dãy Bracket và phun ( hồng ngoại xa): → = R  −  và  2  λ 4 n2 1  1 1  = R −   2 λ 5 n2  Tất cả các công thức trên có thể thống nhất thành một dạng chungđược gọi là công thức Banme:   1 1 1  = R  2 −  với n k > ni ∈ Z λ n n2   i k Mỗi giá trị ni → 1 dãy Mỗi giá trị n k → 1 dãy.Câu 3: 3.1. Hai định đề của Bo: Đề xuất năm 1913, nhà vật lí người Đan Mạch Bo (Bohr) đã đề ramột lý thuyết mới về cấu trúc nguyên tử nhằm khắc phục nhứng mâuthuẫn của mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdepho. Thuyết của Bo đượcphát biểu bằng hai định đề với ý nghĩa phải thừa nhận chúng như nhữngtiên đề trong toán học: * Tiên đề 1: Tiên đề trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong nhứng trạng thái dừng có năng lượngxác định và gián đoạn hợp thành một chuỗi các giá trị E1,E 2,....,E n . - Ở trạng thái dừng các electron không bức xạ năng lượng và chỉchuyển động trên các quỹ đạo tròn ( quỹ đâọ lượng tử) có bán kính thỏamãn điều kiện về giá trị của mômen động lượng: L=nh=mvr ( điều kiện lượng tử hóa Bo) h h= ( hệ số Plăng rút gọn) 2π * Tiên đề 2: Cơ chế hấp thụ và phát xạ của nguyên tử. Nguyên tử chỉ hấp thu hay bức xạ năng lượng dưới dạng bức xạđiện từ khi nó chuyển từ trạng thái dừng này sang trạng thái dừng kháctương ứng với sự chuyển của electron từ quỹ đạo dừng này sang quỹ đạodừng khác. E −E υ= i k hVới Ei và E k là năng lượng tương ứng với trạng thái đầu và trạng tháicuối. E > E → nguyên tử hấp thụ i k E < E → nguyên tử phát xạ i k3.2. ……………………Câu 4: Thí nghiệm Đêvisơn và Giécmơ ( Da visson – Germer) nhằmkiểm chứng giả thiết Đơ Brơi. Ta đã biết hiện tượng nhiễu xạ là hiện tượng đặc trưng cho mọiquá trình sóng và để chứng minh 1 quá trình sóng ta làm thí nghiệm nhiễuxạ: Năm 1927, ba năm sau khi có giả thiết Đơ Brơi, lần đầu tiên hai nhàvật lí người Mỹ là Đêvisơn và Giécmơ ( Da visson – Germer) đã tiến hànhthành công một thì nghiệm nhằm kiểm chứng giả thiết Đơ Brơi. Tạo ra ảnh nhiễu xạ của chùm electron chứng tỏ chùm electron cótính chất sóng. - Với chùm ...