原子物理CHAP0名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

绪论一、原子物理学基本内容:

物理学是研究物质运动最普通规律和物质基本结构科学。那么《原子物理学》是研究什么呢？这首先应该介绍原子概念。

过去人们普通认为，原子物理学只研究原子核外物质微观结构而不包括原子核内部问题。从现行教科书和广义角度来了解，原子物理学包含了原子物理、原子核物理和粒子物理三个部分。

原子是物质结构中一个层次，物质层次：物质<---分子<---原子<---原子核、电子<--质子、中子<--…第1页/10/101原子物理：主要研究原子结构，即研究原子核外电子运动规律及其各种原子现象应用等；原子核物理：主要研究原子核内部结构、核运动改变（核衰变、核反应等）规律，核内核子之间相互作用以及原子能利用等；粒子物理：主要是研究电子、光子、质子、中子等各种粒子相互作用、相互转化以及它们内部结构等。由此可见，《原子物理学》是研究物质微观结构科学，它内容非常丰富，而且许多问题是当代物理学研究重点和前沿，它深入研究和发展，将使人们对物质世界认识愈加深化，愈加全方面，愈加靠近客观真理，并将影响到物理学各个领域。第2页/10/102另外，《原子物理学》在生产上也起着主要作用。比如：电子材料、发光材料、磁性材料、半导体材料和各种金属材料研究，激光技术、X射线应用等都与《原子物理学》有亲密关系；原子核能和放射性同位素应用将对科学技术和生产发展起着深远影响；在医学领域也有广泛应用，比如，各种摄影透视技术，B超等等，尤其是最近所兴起核医学在肿瘤探测及治疗方面取得了很大进展；另外，原子物理学在军事上也有主要应用，比如原子弹、氢弹等工作原理都源于原子物理学。第3页/10/103二、发展简史人类社会生产活动是由低级向高级发展，人类对社会和对自然认识也是由低级向高级逐步发展，物理学发展也是如此。所以人类对物质世界认识是由低级到高级，由粗浅到深入，由宏观到微观一步一步发展过程。（1）二千四百年前：朴素古代原子论古希腊德谟克利特（Democritus，约公元前460年-370年）认为：物质都是由一些坚硬地、不可再分微粒组成，命名为atom，即"原子"。亚里士多德（Aristoteles，约公元前384年-322年）认为：物质是能够无限止地分割下去。第4页/10/104中国墨翟（公元前468-376）：“端：体之无序最前者也。”

即“端”是组成物体不可分割最原始东西。公孙龙（公元前468-376）：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”也就是说物质是无限可分。18，英国化学家道尔顿（Dalton，1766-1844）提出：一切物质都由极小微粒--原子组成。不一样物质，含有不一样原子，不一样原子含有不一样性质、大小和不一样质量。而且首先创建了原子量概念。18，意大利物理学家阿伏伽德罗（Avogadro，1776-1856）提出了分子概念，他认为物质是由分子组成，分子才是由原子组成。（2）十九世纪初：道尔顿原子论第5页/10/105（3）十九世纪末：原子物理学开始快速发展19世纪末三大发觉：X射线：1895年德国物理学家伦琴发觉了X射线，1901年荣获首届诺贝尔物理学奖金。放射性：1896年法国物理学家贝克勒尔发觉了放射性，与居里夫妇（发觉放射性元素镭和钋）分享了19诺贝尔物理学奖金。电子：1897年英国物理学家汤姆逊发觉了电子，这是人类发觉第一个从原子中分离出来更微小粒子。

电子、X射线和放射性发觉，揭示出原子还有内部结构。原子大门终于打开了，以后，原子物理学发展能够说是突飞猛进。第6页/10/106三、本课程性质：本课程着重从物理试验规律出发，引进近代物理关于微观世界主要概念和原理，探讨原子、原子核及基本粒子结构和运动规律，解释它们宏观性质以及在当代科学技术上重大应用。本课程强调物理试验分析、微观物理概念和物理图象建立和了解，它是量子力学、固体物理学、原子核物理学、近代物理试验等课程基础课，也是当代物理学基础课。需要说明是：原子物理很多结果是不完全正确，其根源在于该理论仅仅是半经典半量子理论，而严格对微观世界理论描述是量子力学。第7页/10/107四、本课程目标：1、了解原子物理学、原子核物理学和粒子物理学发展历程及所研究内容和前沿研究领域概况，培养科学研究素质，加深对辨证唯物主义了解；2、掌握原子、原子核和粒子物理学基本概念和基本规律，掌握处理原子、原子核和粒子物理学现象及问题伎俩和方法，培养和掌握科学研究方法；3、经过原子光谱等各种试验，使学生了解和掌握原子结构和原子中电子基本运动规律；使学生了解无限分割物质世界中依次深入不一样结构层次，理解原子核结构和基本性质、基本运动规律，初步了解基本粒子各种基本知识；4、了解近代物理学研究方法（试验-理论-试验）。第8页/10/108五、原子物理学特点：1、概念、原理抽象，不直观；2、重试验，理论由试验建立，不完全靠逻辑推理从理论推导出试验结果；3、光谱是研究原子内部结构与电子运动规律主要试验伎俩。六、学习原子物理学主要性：1、原子物理学是学习近代物理一门主要课程。本科四年学习近代物理只有原子物理学和量子力学。2、原子物理学是了解与掌握当代高科技基础，了解近代物理学研究方法。

第9页/10/109七、学习两点提议1、掌握一个规律：分析观察到试验事实和自然现象与现有理论矛盾

--->做出假设，提出新模型和概念，解释事实和现象

--->推出新理论

--->预测新试验现象

---->试验验证......

五步循环发展。2、注意微观与宏观区分：微观现象需由量子理论来描述，宏观现象是由经典理论描述，而经典理论只是量子理论近似。第10页/10/10101．褚圣麟，《原子物理学》，高等教育出版社2．杨福家，《原子物理学》，高等教育出版社3．周绍森，《原子物理学》，华东师范大学出版社4．顾建中，《原子物理学》，高等教育出版社5．苟清泉，《原子物理学》，高等教育出版社6．褚圣麟，《原子核物理学导论》，高等教育出版社7．赵玲玲，《原子物理学》，上海科学技术出版社8．褚圣麟，《原子核物理学导论》，