1、原子物理学原子物理学( Atomic Physics )古代原子学说古代原子学说 B. C. 4世纪世纪 Democritus机械原子学说机械原子学说 17世纪世纪 Newton组成物质的最小单元,永恒不变组成物质的最小单元,永恒不变有质量的球形微粒有质量的球形微粒通过吸引力机械地结合成宏观物体通过吸引力机械地结合成宏观物体原子的运动是机械位移,遵守力学定律原子的运动是机械位移,遵守力学定律困难:不能解释光、电、热等物理现象和燃烧等化困难:不能解释光、电、热等物理现象和燃烧等化学过程学过程原子原子 ( Atom)原子物理学的发展原子物理学的发展1811年年 Avogadro化学原子学说化学原子
2、学说1807年年 Dalton化学反应中,原子不可分解,性质不变;化学反应中,原子不可分解,性质不变;不同元素的原子不同,每种原子有确定原子量。不同元素的原子不同,每种原子有确定原子量。气体由分子组成,分子由原子组成。气体由分子组成,分子由原子组成。1869年年 Mendeleev 发现元素周期律,预言新元素发现元素周期律,预言新元素分子运动论同温同压的同体积气体含相同数目的分子。同温同压的同体积气体含相同数目的分子。1827年年 Brown 分子的布朗运动分子的布朗运动:认识到原子是物质结构的一个层次:认识到原子是物质结构的一个层次原子是物质结构的一个层次,介于分子和原子核之间。原子是物质结
3、构的一个层次,介于分子和原子核之间。1911年年 Rutherford 原子核式结构模型原子核式结构模型1913年年 Bohr 原子量子理论原子量子理论 解释氢光谱解释氢光谱1923-1927 量子力学诞生量子力学诞生 成功解释原子现象成功解释原子现象现代原子学说现代原子学说19世纪末世纪末 三大发现三大发现 X射线、放射性和电子射线、放射性和电子:建立了严格的原子物理理论:建立了严格的原子物理理论对原子这一层次的认识,从实验到理论获得比较完对原子这一层次的认识,从实验到理论获得比较完全的认识全的认识原子物理学是一门古老又年轻的学科,对其他学科原子物理学是一门古老又年轻的学科,对其他学科的发展
4、以及社会进步起着重要的作用!的发展以及社会进步起着重要的作用!粒子物理学粒子物理学原子原子 原子核原子核 基本粒子(质子、中子、中基本粒子(质子、中子、中微子等)微子等) 夸克夸克 。1原子结构和玻尔模型原子结构和玻尔模型2单电子原子单电子原子3多电子原子多电子原子原子物理原子物理 主要内容主要内容4. 磁场中的原子磁场中的原子5. 原子的壳层结构和原子核原子的壳层结构和原子核课程特点课程特点研究原子内部结构、性质研究原子内部结构、性质 及其运动规律的物理学及其运动规律的物理学分支分支 (近代物理学的一门主要课程)(近代物理学的一门主要课程)新的概念、原理较抽象,不够直观新的概念、原理较抽象,
5、不够直观重实验,理论由实验简历,不完全靠逻辑推理从理重实验,理论由实验简历,不完全靠逻辑推理从理论推到出实验结果论推到出实验结果 (光谱是研究原子内部结构与电子运动规律的主要实验手段(光谱是研究原子内部结构与电子运动规律的主要实验手段)了解与掌握现代高科技的基础了解与掌握现代高科技的基础如:宇宙起源与演化,星际分子,激光技术及光电子领域,材料科学,医学,如:宇宙起源与演化,星际分子,激光技术及光电子领域,材料科学,医学,化学,生命科学中的应用化学,生命科学中的应用教材及参考书教材及参考书o 褚圣麟褚圣麟 原子物理学原子物理学 高等教育出版社高等教育出版社o 杨福家杨福家 原子物理学原子物理学 高等教育出版社高等教育出版社 考试(考试(100%)考勤考勤 +作业(自编习题)作业(自编习题)( 10)月考(三次)月考(三次) ( 30)期末(闭卷考试)期末(闭卷考试) ( 60)课程要求:课程要求: 第一章第一章 原子的基本状况原子的基本状况 原子的质量和大小原子的质量和大小 原子的核式结构原子的核式结构