原子及原子核物理郭江课后题答案第十章

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的?粒子是放射性物质镭C放射的，其动能为7.68?10电子伏特。散射物质是原子序数Z?79的金箔。试问散射角??150所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

?'6ctg得到：

?2?4??0K?Mv2b?4??b0222ZeZe?

192Ze2ctg?79?(1.60?10)ctg15022b???3.97?10?15米 ?126?194??0K?(4??8.85?10)?(7.68?10?10)式中K??12Mv是?粒子的功能。

1.2已知散射角为?的?粒子与散射核的最短距离为

2rm2Ze21?()(1?4??0Mv2sin1?) ，试问上题?粒子与散射的金原子核

2之间的最短距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：rmin2Ze21?()(1?) 2?4??0Mvsin214?79?(1.60?10?19)21?9?10??(1?)6?19?

7.68?10?1.60?10sin759?3.02?10?14米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可

能达到的最小距离多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个?e电荷而质量

答案第一二章很全,后面章节也较多

第一章习题1-1 A 利用课本上的公式 AZ BA, B已知(书上第四页) E h (其中h是常数为 .63 1034 ) 6

B 上课讲的公式

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2-2质谱仪工作原理1 2 M qV (1) 2 M 2 q B ( 2) R q 2V qB 2 R 2 2 2 即M M B R 2V 由， 1 2可以解出 M A 1.66 10 27

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1-31 2 M qV 2 2 M q B R 2VM R 2 qB 2V1M 1 2 q1 B1 2V2 M 2 2 q2 B2

答案第一二章很全,后面章节也较多

4 1-4, 计算下列各核的半径：He, 2

107 47

Ag,

238 92

U, 设r0 1.45 fm.

解：由R r0 A 3知， 对于 He,R 1.45 44 2 1 3

1

fm 2.33 fm1 3

对于 对于

107 47 238 92

Ag,R 1.45 107 U,R 1.45 2381

fm 6.88 fm fm 8

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

原子核物理 试卷A

试简述下列物理概念 （20分）

1．深度非弹性散射 2．同位旋 3．复合核 4．长射程 粒子

壳层模型之所以成立的主要依据有哪些？它的基本思想是什么？并举两个用壳

层

模

型

解

释

实

验

现

象

较

成

功

的

例

子

。

（10分）

用某一能量的12C4 轰击209Bi靶，得210Po的生成率为1.6 103S 1，已知束流强度

为0.1 A，靶厚为340 gcm 2（薄靶），求反应截面。 （10分）

快中子照射铌靶时，能发生反应Nb(n,2n)

93

92m

Nb，

92m

Nb ，已知T1/2 10.15d

铌靶面积为3cm2，厚度为0.1cm，靶面垂直于中子束，求铌靶经通量密度为

1010cm 2s 1的14MeV中子照射8小时后，再冷却20天后的放射性活度（已知该反应截面 935mb， Nb 8.57gcm 3，

第一章 习题答案

1-1 当电子的速度为2.5?108ms?1时，它的动能和总能量各为多少？

答：总能量

E?mc?2mec21?v?c?2?0.511?2.5?1????3.0?2?0.924MeV；

动能

??1T?mec2??1?vc???2???1??0.413MeV ??1-2.将?粒子的速度加速至光速的0.95时，?粒子的质量为多少？

答：?粒子的静止质量 m0?M?2,4??2me?M?2,4??4???2,4??4.0026u 931.4940 ?粒子的质量

m??m01??2?4.00261?0.952?12.8186u?2.128?10?23g

1-4 1kg的水从00C升高到1000C，质量增加了多少？ 答：1kg的水从00C升高到1000C需做功为

?E?cm?t?4.184?1?100?4.184?105J。

?E4.184?105 ?m?2??4.65?10?12kg 2c3.0?108??1-5 已知：M?238U??238.050786u;M?239U??239.054325u; M?235U??23

原子物理

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的 粒子是放射性物质镭C'放射的，其动能为7.68 106电子伏特。散射物质是原子序数Z 79的金箔。试问散射角 150 所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

ctg

得到：

2 4 0

Mv

22

2Ze

b 4 0

K Ze

2

b

b

Zectg

2

2

4 0K

12

2

79 (1.60 10)ctg

(4 8.85 10

12

192

) (7.68 10 10

26

19

)

3.97 10

15

米

式中K

Mv是 粒子的功能。

1.2已知散射角为 的 粒子与散射核的最短距离为

rm (

14 0

)

2ZeMv

2

2

(1

1sin

2

) ，试问上题 粒子与散射的金原子核

之间的最短距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：rmin (

14 0

1

)

)

2ZeMv

2

2

(1

1sin

2

)

9 10

9

4 79 (1.60 10

6

19

)

2

7.68 10 1.60 10

14

19

(1

sin75

3.02 10

米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可能达到的最小距离多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个 e电荷而质量是质子的两倍，是氢的一种同位素的原子

原子核物理习题答案

卢希庭版

1-2、用均匀磁场质谱仪，测量某一单电荷正离子，先在 电势差为1000V的电场中加速。然后在0.1T的磁场中偏 转，测得离子轨道的半径为0.182m。试求： （1）离子速度 （2）离子质量

（3）离子质量数

解：（1）因为：

1 2 eU mv 2 R mv eB 可得：

2U v 109890.01m / s 1.099 105 m / s BR

（2）由公式可得：

2eU m 2 2.653 10 26 kg V

（3）由公式可得：

m 16 A 27 1.6605387 10 kg

4 1-4, 计算下列各核的半径： 2 He,

107 47

Ag,

238 92

U, 设r0 1.45 fm.

解：由R r0 A 3知， 对于 He，R 1.45 4

4 2 1 3

1

fm 2.33 fm

1 3

对于 对于

107 47 238 92

Ag，R 1.45 107 U，R 1.45 238

1

fm 6.88 fm fm 8.99 fm

3

1-5, 实验测得 241 Am和 243 Am的原子光谱的超精细结构由六条谱线.， 解：由已知条件知原

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的?粒子是放射性物质镭C'放射的，其动能为7.68?106电子伏特。散射物质是原子序数Z?79的金箔。试问散射角??150?所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

ctg得到：

?2?4??0Mv222Zeb?4??0K?Ze2b

b?Zectg2?24??0K?122?79?(1.60?10)ctg(4??8.85?10?12192)?(7.68?10?1015026??19)?3.97?10?15米

式中K??Mv是?粒子的功能。

1.2已知散射角为?的?粒子与散射核的最短距离为

rm?(14??0)2ZeMv22(1?1sin?2) ，试问上题?粒子与散射的金原子核

之间的最短距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：rmin?(14??01)

)2ZeMv22(1?1sin?2)

?9?10?94?79?(1.60?106?19)27.68?10?1.60?10?14?19?(1?sin75??3.02?10米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可能达到的最小距离多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个?e电荷而质量

原子核物理学的发展史从X射线到量子力学

08物本(2)班 廖建文，陈榕，郑恒，王世鸣

一、伦琴和X射线的发现19世纪末，阴极射线的研究曾是物理 学的热门课题。许多物理学家都致力 于这个方面。在德国的维尔茨堡大学， 实 验 物 理 学 家 伦 琴 感兴趣。 伦琴是一个热爱生活的人。他与妻子感情极好； 他们没有孩子，收养了侄女。他们的生活很幸福， 社会对他们也十分恩宠。 (Wilhelm

Reontgen,1845-1923)也对这个问题

X射线的发现1895年11月8日上午，伦琴到实验室工作，一个偶然现象引起了他的注意。 当时，房间一片漆黑，放电管用黑纸包得很严实。他突然发现在一米开外 的小桌上，一块亚铂氰化钡做成的荧光屏发出闪光。他很奇怪，就移远荧 光屏继续试验。只见荧光屏的闪光仍随放电过程的节拍继续出现。他取来 各种不同的物品，包括书本、木板、铝片等等，放在放电管和荧光屏之间， 发现不同的物品效果很不一样，有的挡不住，有的起阻挡作用。显然从放 电管发出了一种穿透力很强的射线，穿过黑纸到达了荧光屏。为了确证这 一新射线的存在，并且尽可能了解它的特性， 伦琴用了6个星期深入地研 究这一现象。1895年底他以通信方式将这一发现公之于众。

“机遇只偏爱有准备

试题试题类型 知识点 题形 编号 1 ITT005 10-1-a 试题正文 难度 区分度 参考答案及评分标准 建议建议考试 考试 时间 得分 10 5 F 简述门和窗的作用。 0.2 0.2 门的主要功能是交通联系（2分），窗主要供采光和通风之用（2分），它们均属建筑的围护构件（1分）。 木门窗、钢门窗、铝合金门窗、塑料门窗、塑钢门窗等（答四种即可，各0.5分） 2 3 4 5 6 ITT001 ITT001 ITT005 ITT005 ITT005 10-1-a 10-1-b 10-2-a 10-2-b 10-2-c T T 门窗按其制作的材料可分为：（ ）、（ ）、0.2 （ ）、（ ）等。 门的主要功能是（ ）、窗主要供 0.2 （ ），它们均属建筑的（ ）。 0.2 0.2 0.2 0.2 2 2 10 10 10 2 2 5 5 5 0.2 交通联系，采光和通风，维护构件（各0.5分，共2分） 平开门，弹簧门，推拉门，折叠门， 转门等。（各1分） 构造简单(2)，开启灵活(1)，加工制造简便(1)，易于维修(1)。(共50.2 分） 0.2 0.2 能内外双向开闭，可经常保持关闭，使用方

第十章 波动光学

选择题

10—1 两个LC无阻尼自由振荡电路,它们的自感之比L1:L2?1:2.电容之比

C1:C2?2:3,则它们的振荡频率之比?1:?2为 （ C ）

(A)

11; (B) ; (C) 3; (D) 3. 3310—2 平面电磁波的电场强度E和磁场强度H （ C ） (A) 相互平行,相位差为0; (B)相互平行,相位差为

π; 2π. 2(C) 相互垂直,相位差为0; (D)相互垂直,相位差为

10—3 在杨氏双缝干涉实验中,若双缝间的距离稍微增大一点,其他条件不变,则干涉条纹将 （ A ）

(A) 变密; (B) 变稀; (C) 不变; (D) 消失. 10—4 在杨氏双缝干涉实验中,为了使屏上的干涉条纹间距