在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程。
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。
(3)设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。
⑴→+;⑵I=,T=;Δm=
原子核的结构:
卢瑟福的核式结构模型:
实验基础 | a粒子散射实验 |
模型理论 | 在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转 |
模型特点 | (1)核很小,原子直径的数量级约为10-10m,而核直径的数量级只有10-15m (2)核很重,原子的质量几乎全部集中在核里 (3)库仑力作为电子绕核旋转的向心力 |
意义 | 明确了原子结构的空间分布、质量分布、电荷分布 |
对散射结果的解释 | 按照核式结构模型,由于原子核很小,大部分α粒子穿过金箔时都离核很远,受到的斥力很小,它们的运动几乎不受影响;只有极少数α粒子从原子核附近飞过,明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转 |
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