原子物理学第一章-练习题.doc

原子物理学第一章 练习题
第一章 原子的核式结构
1．选择题：
(1)原子半径的数量级是：
A．10－10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m
(2)原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中
A. 绝大多数粒子散射角接近180 B.粒子只偏2～3
C. 以小角散射为主也存在大角散射 D. 以大角散射为主也存在小角散射
(3)用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍？
A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2
(4)动能EK=40keV的粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）：
A.5.9 B.3.0 C.5.910-12 D.5.910-14
(5)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？
A.2 B.1/2 C.1 D .4
(6)在金箔引起的粒子散射实验中,每10000个对准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的粒子会有多少？
A. 16 B.8 C.4 D.2
(7）在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：
A．4:1 B.:2 C.1:4 D.1:8
（8）在粒子散射实验中,若把粒子换成质子,要想得到粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：
A.质子的速度与粒子的相同； B．质子的能量与粒子的相同；
C．质子的速度是粒子的一半； D．质子的能量是粒子的一半
2．计算题：
（1）当一束能量为4.8Mev的粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个粒子试求：
①仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个粒子？
②若粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个粒子？
③粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个粒子?(ρ金＝19.3g/cm3 ρ铅＝27g /cm3；A金＝179 ,A铝＝27,Z金＝79 Z铝＝13)
(2)10MeV的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最接近于核的距离rm.
（3）动能为5.0MeV的粒子被金核散射，试问当瞄准距离分别为1fm和10fm时，散射角各为多大？
1 解：
(1) 当时, 每秒可纪录到的α粒子满足:

故 (个)
(2) 由于,所以 (个)
(3) 由于,故这时:

(个)
2．解： 由库仑散射公式：，当时，，这时
而对心碰撞的最小距离：