卢瑟福模型中电子运动分析

关于卢瑟福模型中电子的运动是加速还是减速,不同文献给出不同描述,甚至是截然相反的描述.本文分别从能量和力的角度定量、定性地分析了卢瑟福模型中电子的运动情况,得出了卢瑟福模型中电子绕原子核旋转、辐射能量时作加速运动的结论.

基于卢瑟福原子模型的氦原子寿命研究

卢瑟福的原子模型提出了以核为中心的概念,很好地解释了α粒子散射实验.本文基于卢瑟福原子模型对氦原子寿命进行研究.通过对卢瑟福原子模型下的氦原子空间结构进行分析,利用拉莫尔公式对基态氦原子寿命进行了详细的推导与计算,并对计算过程中的误差进行了分析,得出在卢瑟福原子模型下基态氦原子的寿命约为1.7 ps,其值远小于人类所能感知的时间.同时对比了实际状态与原子消逝状态过程中原子内部电子的运行轨道、单个电子的能量和辐射功率的变化,证明卢瑟福原子模型不仅不能解释单电子的氢原子,同样也不能解释多电子的氦原子,使用卢瑟福原子模型解释原子空间结构仍存在局限性.

“思想领域中最高的音乐神韵” 纪念玻尔原子模型诞生100周年

在玻尔原子模型诞生一百周年之际,本文通过考察尼耳斯·玻尔在1913年之前的思想发展,以及他提出原子模型的过程,试图回答如下问题:玻尔为什么从金属电子论的研究突然转向了原子模型的研究?他是如何在原子结构与光谱线之间建立不可分割关系的?他的原子模型在哪些方面突破了经典物理学?更进一步,科学家如何解决一个公认的科学理论所遇到的问题?一个人如何才能从学术边缘走向学术中心?通过梳理对玻尔建立原子模型过程的不同解读,本文试图对上述问题给出初步答案。

电子束曝光模拟中电子弹性散射的新模型

传统的卢瑟福弹性散射模型不适用于描述电子和原子序数较高(Z>4)的材料的弹性相互作用。给出一种模型,此模型采用Thomas-Fermi-Dirac(TFD)势能作为原子势,利用波恩近似法解薛定谔波动方程,得到弹性散射截面。利用此模型计算了H,Li,C,O和Si几种元素的弹性散射截面,并将结果和卢瑟福弹性散射模型的结果以及弹性散射的精确模型———Mott截面模型的结果进行了比较,发现在入射电子能量较高(E>5 keV),材料原子序数较大(Z>4)的条件下,此模型的计算结果和Mott截面的结果很接近,说明在该条件下此模型比卢瑟福弹性模型更精确,适用于描述高能电子和较高原子序数材料的弹性相互作用。此外,还对此模型进行了相对论修正,发现当入射电子能量达到100 keV时,相对论效应很明显。

玻尔的原子结构理论及其历史中介意义

玻尔的原子结构理论及其历史中介意义□聂承昌１９１３年，当人们仍为卢瑟福有核原子模型的不稳定性困难而惶惑不安的时候，玻尔接连发表了他的“伟大的三部曲”———《论原子和分子的构造》，①试图描绘出一幅关于原子结构的量子图景。玻尔的“三部曲”及其继后的工作，...

科学发现中的理论评价

科学共同体在评价和选择理论时,除了最终依赖观察和实验对理论的检验结果进行评价,即所谓后验评价外,事先还要对理论进行评价。这就是所谓前验评价。一般说来,大致有如下几条标准是大家公认的。(1)理论的解释能力;(2)预见性;(3)可检验性;(4)简单性或优美性;(5)逻辑完备性;(6)相容性。当然,科学共同体在具体选择某个理论时。

物理教学中如何培养学生创造性思维能力

在教学中,有意识、有目的地培养学生的创造性思维,是提高学生分析问题、解决问题的能力的重要环节。这里,我想结合原子物理的教学,谈谈如何培养学生创造性思维能力的问题。 一、培养创造性思维的多层次性 1.逐级推进 “逐级”就是将理论知识,按照从简单到复杂的顺序,编成阶梯式的结构、每级有所不同,知识量逐级增长,“级”与“级”之间有内在的联系,形成一种“点——线”结构的创造性思维形式。如讲“玻尔的氢原子理论”可这样设计:

α粒子散射实验与原子核的发现——“最美丽”的十大物理实验之三

1实验背景 自1897年汤姆孙(J.J.Thomson 1856～1940年)从实验中发现电子;1896年亨利·贝克勒(H.A.Becquere1 1852～1908年)发现铀的放射性现象;1898年居里夫人(M.Curie 1867～1934年)发现镭的放射性现象;1897年卢瑟福(E.Rutherford 1871～1937年,英藉新西兰人)发现放射性中的α射线和β射线;1900年维拉德(P.U.Villard 1860～1934年)发现放射性中第三种射线--γ射线以后,使人们认识到原子是可分的,原子是有结构的.因此,各国物理学家们便开始探索原子的复杂结构.

浅析物理教学过程的动态性

新一轮基础课程改革的深入开展,对当前的物理教学提出了新的要求,物理教学越来越注重对学生科学素养的培养和能力的提高,不仅要求学生掌握知识,更要会分析知识、选择知识、更新知识,更希望学生培养物理的思维、观念、态度等.这就要求我们在进行物理知识教学的同时,更要着力于对学生进行物理思想方法和观念的培养.而传统的物理教学追求的只是学生对物理基础性知识(概念、规律。

物理学中的方法论

物理学,以前称之为自然哲学,是一门与自然界的基本规律有着最直接关系的学科,它不仅与自然科学的其它分支(如数学、化学、生物等)有着密切的联系,更是唯物主义哲学的生长点。因为物理学的发展历史客观地反映了人们认识客观世界的唯物辩证过程。因此,在物理教学中,除了使学生掌握物理本身的概念和基本规律外,在阐述物理理论的同时积极引导学生去发现蕴藏在物理理论体系中的辩证思想和科学方法,对以后的学习与研究会起到很深远的影响。

试用初等教学方法推导a粒子散射角公式

一般的原子物理教本都是从介绍原子的卢瑟福模型开始,即分析α粒子散射的实验事实导入原子的核式模型。而α粒子散射角公式的推导比较繁难,给初学者带来一些困难。本文试图避开复杂的高等数学处理,而从初等数学的角度来导入这一公式。 一、因库仑场是保守场,故α粒子在靶核的库仑场中运动时将遵守能量守恒定律:

对一个思考题的思索

在曹萱龄所编《物理学》教科书中册第55页上,提出了这样一个思考题“有N个质子和N个电子,你能否把它们排列成几何图形,使得每个粒子所受的静电力等于零?设想N等于1、2、3和N很大的情形。对于物质结构提出了什么启示?”这个思考题对于开拓学生思维、丰富知识和培养能力颇有好处的。

科学认识发展的相关性

辩证法认为客观事物之间是相互联系和相互制约的。反映这种相互制约关系的科学认识也不例外。就是说在科学发现与科学发现之间,科学发现与其背景知识之间,科学发现与其解决问题的方法之间存在着相互关联、相互制约的关系,这就构成了它们之间的相关关系。此外,在科学认识与物质条件、实践水平、社会条件或历史条件之间也存在着相互关联的关系。但这里只讨论科学认识发展本身的关联关系。

α粒子散射实验

α粒子散射实验是大学近代综合物理实验所不可或缺的,本实验有利于引导同学们进一步理解原子模型,并在实验数据处理过程中对葡萄干面包式模型与核式原子模型进行区别。

直觉思维与物理教学

本文试图从直觉思维的几个特点出发,剖析直觉思维在物理学发展中的地位及其与青少年心理发展的关系,借以阐明物理教学中极易被忽视的直觉思维训练的重要性、可行性及训练的若干途径。

科学探究教学中的留白

画家作画,讲究留点空白;书法家写字,讲究留点空隙;音乐家演奏,在某个节骨眼上戛然而止,引起欣赏者无穷的遐想。"留白"原是作画的一种艺术,作者在某些地方留下空白,让欣赏者自己去领悟填补。如南宋著名山水画家马远的名作《寒江独钓图》,只画了一叶扁舟在水面漂浮,一渔翁坐在船上垂钓,以及对微波寥寥几笔的描写以外,全是空白,却给欣赏者留下了无穷的遐想。作者特意留下空白让读者自己去思考补充,从而创造出自己心中的美丽画卷。教育是一门艺术,也可采用留白的手段。

物理模型与中学物理教学

物理模型是物理科学研究和物理教学的一种科学方法。在中学物理教学中,它是加强基础知识教学、培养学生抽象思维能力的重要手段。中学物理新大纲和高中物理教材都十分重视物理模型的作用。本文就物理模型及其在中学物理教学中的运用作一些讨论,以期引起重视。物理模型的产生及其作用物理学是研究物质最普遍、最基本的运动规律和物质的基本结构的科学。物理学和其他科学理论一样,都是科学的抽象。在科学抽象过程中,为了更好地抓住事物的本质,往往根据实验、观察的材料,把复杂、

类比为提出问题、建立假说指引方向——以大气压强教学为例

类比常被作为一种推理,其实也可看成一种富有启发性的科学猜想方法。量子力学发展过程中,巧妙、深刻而惊心动魄的类比在提出问题和建立假说方面显示出巨大方量,就是明证。现代科学技术研究中常用的模型法、模拟法中,类比也起着十分重要的作用。本世纪以来,类比愈来愈成为创造性思维的主要“推理”方法;极其大量的科技规律,借助类比而发现。

“提出问题”的能力训练与中学物理教学

怎样加强对学生进行“提出问题”能力的认识及训练,在中学物理教学中是一尚未引起足够重视的课题。本文拟就此作一探讨。一、简介科学研究程序、强调提出问题的重要地位——“提出一个问题比解决一个问题更重要。”(爱因斯坦语) 纵观科学史,大凡有建树的人,都具有“健全的怀疑精神”或者“喜欢刨根究底的好奇心”,从而敢于并且善于对传统的知识、流行的观念“提出问题”,这往往是他们走向科学殿堂的第一个台阶,因为只有提出问题,才能谈得上解决问题,科学研究起始于问题。