放射性的发现.ppt

18961896年，法国物理学年，法国物理学家贝克勒尔（家贝克勒尔（Becquerel,Becquerel,18521852-19081908）在对一种荧）在对一种荧光物质（硫酸钾铀）进行光物质（硫酸钾铀）进行研究时发现了天然放射线。研究时发现了天然放射线。贝克勒尔射线贝克勒尔射线 3 3、放射性的发现、放射性的发现 玛丽 居里（M.S.Curie，1867-1934）居里夫人从居里夫人从18971897年开年开始直至始直至19341934年逝世的年逝世的3838年年科学生涯中，她以惊人的科学生涯中，她以惊人的毅力、顽强的意志、高度毅力、顽强的意志、高度的智慧全心投入放射性研的智慧全心投入放射性研究：究：测量对象从铀盐扩展测量对象从铀盐扩展到所有可能的矿石；到所有可能的矿石；高精度定量化的测量。高精度定量化的测量。1898年，发现“钍”类似“铀”，提出“放射性”概念 玛丽 居里（M.S.Curie，1867-1934）发现了放射性元素“发现了放射性元素“钋钋”，其放射性是铀”，其放射性是铀的几百倍。的几百倍。发现了放射性元素“发现了放射性元素“镭镭”，其放射性是铀”，其放射性是铀的约的约100100万倍。提炼出了约万倍。提炼出了约 0.1g 0.1g 纯氯化镭。纯氯化镭。19101910年完成了她的名著年完成了她的名著论放射性论放射性。1903年，居里夫妇和贝克勒尔共享了诺贝尔年，居里夫妇和贝克勒尔共享了诺贝尔物理物理奖。奖。1911年，又荣获了诺贝尔年，又荣获了诺贝尔化学化学奖。奖。第一流人物对于时代和历史进程的意义，在道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大，即使是后者，它们取决于品格的程度，也许超过通常所认为的那样。-爱因斯坦 天然放射性核素能够自发地放出各种射线,从而衰变为另一种核素。射线：射线：带两个正电荷的氦核带两个正电荷的氦核 粒子流；粒子流；42He射线：射线：带负电荷的高速电子流；带负电荷的高速电子流；射线：射线：从原子核内放出来的电从原子核内放出来的电磁波，它实际上是一束能量极高磁波，它实际上是一束能量极高的光子流，它的波长比的光子流，它的波长比X射线还射线还要短，穿透本领比要短，穿透本领比X射线更强。射线更强。衰变：衰变：QHeYXAZAZ 4242 1 2 3 aR22688nR22286衰变与电子俘获：衰变与电子俘获：(1).-衰变衰变 141467eCNeQYXAZAZ 001(2).+衰变衰变 131376eNneQYXAZAZ 001(3).电子俘获电子俘获(E.c)Qnep 00100111QYeXAZAZ 00101k4019rA4018aC4020E.c -+指数衰变律指数衰变律 衰变常数 ：一个原子核在单位时间内发生衰变的几率 衰变常数与外界条件（温度、压力、磁场等）几乎无关 NtNeNNtNNtd/ddd0放射性的衰变规律：放射性的衰变规律：放射性强度：放射性强度：单位时间内物质发生衰变的原子核数 放射性强度单位：1居里（Ci）=3.71010次核衰变/秒 1毫居=0.001居里，1微居=0.001毫居 1贝克勒（Bq）=1次核衰变/秒 1g226Ra的放射性强度近似为1居里 tteAeNNtNA00dd放射性的衰变规律：TeNN 002T 2ln 2ln TtTteNeNN2ln00 TteN2ln0 TtNN210 2ln1T 半衰期半衰期 T 与平均寿命与平均寿命 :J.J.J.J.汤姆孙通过三个关键性的实验，得出阴汤姆孙通过三个关键性的实验，得出阴极射线应该是一种比氢原子更小的粒子，即电子。极射线应该是一种比氢原子更小的粒子，即电子。从而结束了它究竟是以太波还是粒子流的争论。从而结束了它究竟是以太波还是粒子流的争论。4 4、电子的发现、电子的发现 B-FE FB 观察到阴极射线在电场中偏转观察到阴极射线在电场中偏转 赫兹曾经做过类似的实验，但结果是否定的。汤姆孙设计了“汤姆孙管”，通过提高真空度的方法，获得了肯定的结果。阴极射线在磁场中也观察到了偏转，表现得像是带负电的粒子 B-FE FB 设粒子的质量为设粒子的质量为m，所带电荷为，所带电荷为e。eEF 电电场力：电场力：evBF磁磁场力：磁场力：BEv 测荷质比测荷质比:e/m L 测定方法测定方法1：撤去磁场，测出射线在平板电场右端出口处：撤去磁场，测出射线在平板电场右端出口处的横向偏转值：的横向偏转值：221atS-S maeEF 电222BLESme荷质比：荷质比：测定方法测定方法2:撤去电场，测出射线在均匀磁场中作圆周运撤去电场，测出射线在均匀磁场中作圆周运动。动。rBvme荷质比：荷质比：阴极射线粒子的“荷质比”为：阴极射线粒子的“荷质比”为：222BdLVSme111kgC107.1汤姆逊发现与阴极材料和管内气体无关汤姆逊发现与阴极材料和管内气体无关 这种粒子应是电极材料原子的基本组成部分这种粒子应是电极材料原子的基本组成部分 J.J.J.J.汤姆逊由此断定：汤姆逊由此断定：利用云雾室测量带电粒子所带的电荷大小利用云雾室测量带电粒子所带的电荷大小 发现与氢离子的带电量相当，因此质量比氢离子的小 1000 多倍。美国科学家密立根（美国科学家密立根（R.A.Millikan，1868-1953）在在1909-1917年间利用有名年间利用有名的油滴实验测得了的油滴实验测得了 e 的值，的值，他以严谨的科学态度和追求他以严谨的科学态度和追求精确的测量而受到人们的赞精确的测量而受到人们的赞誉。誉。1909年密立根油滴实验证明一切荷电物质都只年密立根油滴实验证明一切荷电物质都只能带有能带有e的整数倍的电量。的整数倍的电量。阴极射线粒子所带的电量阴极射线粒子所带的电量 e 是电荷的最小单位。是电荷的最小单位。电子电子 1917年，密立根公布的结果是：年，密立根公布的结果是：1010)00507704(-.e静电单位静电单位 电子的质量为：电子的质量为：1010)8032068(154-.e静电单位静电单位 近代精确的电子电荷量是：近代精确的电子电荷量是：1910(49)1.60217733-库仑库仑 静电单位库仑91031kg10)54(1093897.931em18951895-18971897的三大发现，使物理学发生了深刻的变化：的三大发现，使物理学发生了深刻的变化：电子的发现否定了原子是最小物质结构单元的说法电子的发现否定了原子是最小物质结构单元的说法 过去以为除可见光外的电磁波只有无线电波、红过去以为除可见光外的电磁波只有无线电波、红外线和紫外线，现在却有了波长更短的外线和紫外线，现在却有了波长更短的X射线和射线和 射射线。线。过去以为原子是不可变的，自从发现放射性后，过去以为原子是不可变的，自从发现放射性后，原子是可变的。原子是可变的。三大发现打开了微观世界的窗户，把物理学从三大发现打开了微观世界的窗户，把物理学从十九世纪的经典物理学阶段推进到二十世纪的现代十九世纪的经典物理学阶段推进到二十世纪的现代物理学阶段。物理学阶段。三大发现揭开了现代物理学的序幕！三大发现揭开了现代物理学的序幕！解：JhchWoo1978341021.3102.61031063.6oWmvh221eVmvm221VeWehceWhVoo 14.21531191067.8101.914.2106.122smmeVv作业:习题：5.1;5.3;5.4;5.6