放射物理與防護原子結構

1、qqqq：583704456 mobile583704456 mobile：1816621767718166217677放射物理與防護放射物理與防護radiation physics and protection課程內容簡介課程內容簡介本課程主要內容和學習目標本課程主要內容和學習目標1.掌握放射物理基礎知識如x線和線的產生和本質等等2.熟悉輻射劑量的常用單位和主要測量方法3.了解放射治療劑量學4.熟悉電離輻射對人體的危害5.掌握放射防護的基本原則和外照射防護的一般措施和屏蔽防護物質結構（一）物質結構（一）教學目標：教學目標：1.掌握盧瑟福的 粒子散射實驗的意義和核式模型（原子的空間構成、質量構

2、成和電荷構成）2.掌握玻爾假設和原子能級的概念3.熟悉核外電子結構4.了解普朗克公式和量子力學發(fā)展簡史放射醫(yī)學技師職稱考試考綱大綱放射醫(yī)學技師職稱考試考綱大綱 物質結構：(1)原子的核外結構 (2)原子能級什么是放射放射（輻射）（輻射）（radiationradiation）？ 廣義的放射（輻射）指物質釋放的能量射線和能量波的現象，而狹義的放射指電離輻射。在我們生存的大自然里放射線是無處不在的，我們的生活始終伴有輻射。我們不應該害怕輻射，而要深入了解輻射，利用它的優(yōu)點，減少和避免它的危害。 輻射來自于物質，而物質由原子組成。所以要學習放射學知識首先要了解原子。第一節(jié)第一節(jié) 原子結構原子結構一、

3、早期原子核和原子模型一、早期原子核和原子模型1.1.早期哲學概念早期哲學概念 公元前四百多年古希臘原子概念2.2.道爾頓原子結構模型道爾頓原子結構模型 1803年英語教師及科學家john dalton提出每種元素只含唯一一種原子，為不可割的球狀實體二、二、電子的發(fā)現與梅子布丁原子結構模型電子的發(fā)現與梅子布丁原子結構模型 1958年發(fā)現陰極射線 1897年j.j. thomson 發(fā)現電子電子(electron)(electron)并于1904年提出梅子布丁原子模型梅子布丁原子模型*電子：帶負電帶電量：e=1.6 10-19 c質量：me=9.10 10-31 kg plum pudding m

4、odel三、三、 盧瑟福的有核原子模型盧瑟福的有核原子模型 1911年盧瑟福的粒子散射試驗粒子散射試驗：粒子受鉑的薄膜散射時，絕大多數平均只有23的偏轉，但有1/8000的粒子偏轉大于90，其中甚至接近180。 梅子布丁模型能解釋粒子散射試驗現象嗎?盧瑟福原子模型（有核模型盧瑟福原子模型（有核模型,行星模型）：行星模型）： 原子核（質量和正電集中，原子核很?。?原子的空間遠大原子核（空虛性），核外電子繞原子核旋轉四、玻爾的原子結構理論四、玻爾的原子結構理論（一）量子力學（一）量子力學（quantum mechanics）早期發(fā)展早期發(fā)展1.量子假設量子假設 1900年普朗克提出，標志著現代物理

5、學的開端。普朗克公式： e=h (e-吸收輻射能量，h-普朗克恒量，-頻率） ( h=6.63x10-34 ， 你能推測h的單位嗎？)*一切成像皆能量，一切能量皆量子2.2.光量子假說光量子假說 赤茲于1887年發(fā)現光電效應 愛因斯坦于1905年用光量子假說成功解釋光電效應，印證了量子假設思考：已知光子能量，如果何計算光子波長( (二二) )玻爾的量子化原子結構玻爾的量子化原子結構1.盧瑟福的原子模型的缺陷2.氫原子光譜的經驗總結 k1，2，； nk1，k2 ，3.3.玻爾假設玻爾假設 第一，在原子內部存在一系列穩(wěn)定的能量狀態(tài)e1，e2，e3，當原子處在任一穩(wěn)定能態(tài)時，電子繞原子核作圓周運動，

6、雖有向心加速度，也不向外輻射能量。而且，只有當電子的角動量等于整數倍的那些軌道才是可能的，即pm rn hvn=l，2，3， 稱為量子數稱為量子數 2hh二、玻爾的原子模型二、玻爾的原子模型第二，當原子從一個能量狀態(tài)躍遷到另一個能量狀態(tài)時，它將發(fā)射（或吸收）一個單色的光子，其頻率由下式決定 nkeeh原子狀態(tài)間的躍遷原子狀態(tài)間的躍遷二、玻爾的原子模型二、玻爾的原子模型22024nnrmzeh氫原子的電子軌道氫原子的電子軌道2 222201()(4)2nm zeen h 原子所具有的能量也不是連續(xù)的，這種不連續(xù)的能量狀態(tài)，稱為原子的能級能級氫原子能級（一）空間量子化 1.主量子數n 電子殼層可用

7、主量子數表示 主量子數n取1，2，3，等數值時，相應的電子殼層也可用k、l、m、n、o、p、q等符號表示三、原子核外的電子排布三、原子核外的電子排布 原子核外的電子結構原子核外的電子結構（一）空間量子化（一）空間量子化 2.角量子數l 同一電子殼層中電子又分成若干電子亞層，由角量子數l 確定 l 可取0，1，2，（n-1），對應的電子亞層用s、p、d、f、g、h等符號來表示 三、原子核外的電子結構三、原子核外的電子結構（一）空間量子化（一）空間量子化 3.磁量子數 ml 各種軌道平面的空間取向 在角量子數l確定后，其量子軌道平面可有（2l1）個不同的取向 4.自旋量子數 ms 電子有兩種自旋狀

8、態(tài)，其自旋方向相反 0,1,2,lml三、原子核外的電子結構三、原子核外的電子結構12sm （二）電子的殼層結構（二）電子的殼層結構 泡利不相容原理：在同一原子中，不能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的量子數（n，l，ml，ms） 主量子數為n的殼層中，可容納的最多電子數 1202(21)2nnlnln三、原子核外的電子結構三、原子核外的電子結構（三）原子核外殼層電子的結（三）原子核外殼層電子的結合能合能 把移走原子中某殼層軌道電子所需要的最小能量，稱為該殼層電子在原子中的結合能結合能 三、原子核外的電子結構三、原子核外的電子結構小結小結有核原子模型的特點玻爾假設的要點能級、躍遷、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、激發(fā)和結合能的概念普朗克公式關于物質結構的說法，錯誤的是a.核外電子具有不同殼層 b.一般每層的電子數為2n2c.物質由原子構成 d.核外帶負電荷的電子稱為“電子云”e.電子沒有自旋關于能級的說法，錯誤的是a.電子軌道半徑長度呈連續(xù)分布b.原子能級單位多用電子伏表示c.原子處于最低能量狀態(tài)時稱為基態(tài)d