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原子结构方面论文范文资料,与选修3―5近代物理的教学相关论文查重免费
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986;来的.卢瑟福发现质子后,依据原子核的电荷数与质量数的差别,提出了著名的卢瑟福中子假说.为了检验卢瑟福的假说,卢瑟福早期的学生和得力助手查德威克.
目标明确、坚持不懈地进行探索,历经11年,终于找到确定的证据.
介绍查德威克发现中子的过程：从1921年～1930年间,查德威克和同事们用了各种不同的方法均没有找到证据；1930年德国人玻特发现用从钋（Po）发出的α射线轰出铍（Be）会产生一种不受电场和磁场影响、穿透力很强的射线；
同时期约里奥-居里夫妇也做了类似的实验,也得到和玻特一样的结果,但他们也和玻特一样错误地认为这是一种特殊的γ射线,双双遗憾地错过了发现中子的机会；查德威克重新做了实验复核了玻特和约里奥-居里夫妇的结果,并用碰撞中的动量守恒和能量守恒对实验结果进行理论分析得到：不可见粒子是质量与质子几乎相等的、不带电的粒子,这正是卢瑟福预见的中子.而且查德威克还进一步用云室的方法测定中子的质量,结果与质子的质量非常接近,再根据质谱仪的数据推算得到了中子的质量的精确值.就这样查德威克证实了中子的存在.当然,查德威克发现中子,既与其有准备的实验研究有关系,也和他所在的实验室（卡文迪许实验室）的整个集体的支持分不开,这是集体的智慧和力量的结晶.
再比如《波与粒子》的第2节<康普顿效应>中并没有介绍康普顿发现康普顿效应的艰辛过程,而发现康普顿效应的这一段历史却从一个侧面说明了现代物理学产生和发展的不平坦历程.可以这样增加康普顿效应的发现过程：1904年英国物理学家伊夫在研究γ射线的吸收和散射性质时,首先发现了康普顿效应的迹象――散射后的射线往往比入射射线要“软”些（当时尚未判断γ射线的本质,只好用实验现象来表示）.所谓射线变软,实际上就是射线的波长变长.之后,γ射线的散射问题经多人研究.1910年英国的弗罗兰斯获得明确的结论,证明散射后的二次射线决定于散射角度,与散射物无关,而且散射角越大,吸收系数也越大.1913年格雷重做了γ射线实验,证实了弗罗兰斯的结论并进一步精确测量了射线的强度.1919年康普顿也接触到γ射线散射的问题.他先以精确的手段测定了γ射线的波长,确定了散射后波长变长的事实.然后又从γ射线散射转移到X射线散射,也得出了同样的结论.实验事实明确摆在面前,康普顿和其他科学家们却找不到正确的解释.康普顿为了解释这一现象,走了不少的弯路.他先用J.J.汤姆孙的电子散射理论来解释,后又提出荧光辐射理论和大电子模型来解释也都行不通.后来,他采用了在碰撞中既要遵守能量守恒,又要遵守动量守恒这两个条件终于解释了实验,并于1923年5月在《物理评论》上发表了一篇具有历史意义的文献《X射线受轻元素散射的量子理论》,在文章中他用光量子假说对后来以他名字命名的效应作出解释.然而,这一发现并没有立即被科学界普遍承认.康普顿的学生,从中国赴美留学的吴有训对康普顿效应的进一步研究和检验作出过重大的贡献.爱因斯坦在肯定康普顿效应中起了特别重要的作用.当1923年爱因斯坦得知康普顿的结果时,他热忱地宣传和赞扬康普顿的发现,多次在会议和报刊上提到它的重要意义.康普顿效应不但和光电效应一样为光的粒子性提供了令人信服的证据,且由于在解释康普顿效应时不但要考虑能量守恒,还要考虑动量守恒,由此为光的波粒二象性及德布罗意物质波假说提供了更完全的证据.
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3.3尽量补充相关的物理学史,既能提高学生的听课积极性,也能使学生增长见识、开拓眼界,加深学生对物理学的理解,并从中得到教益
比如《波与粒子》,可以先介绍19世纪末物理学发展的现状：牛顿运动定律在各个领域里都取得了很大的成功；在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的麦克斯韦方程；另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律――能量转化与守恒定律.当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中,他们认为物理学已经发展到头了.再利用当时物理学界的泰斗――开尔文的话引出当时物理学晴朗天空的两朵令人不安的乌云.接着介绍两朵乌云之一――黑体辐射实验的“紫外灾难”,再介绍普朗克对黑体辐射现象的研究并因此提出了能量子假设.接着引导学生回顾已知的科学事实,让学生初步了解微观能量的量子化虽然不同于人们的常识经验,但确实是符合科学事实的.并列举直接建立在量子论基础上的高新技术如半导体电子科技、激光技术、新材料技术等,使学生进一步体会量子论的正确性,体会它的建立和完善深化了人们对于物质世界的认识.做了这些铺垫后,再介绍光电效应现象的发现：1887年,赫兹在做证实麦克斯韦理论的火花放电实验时意外地发现：当接收电磁波的电极受到紫外线的照射时,火花放电就更容易产生.他在《紫外线对放电的影响》一文中,对此做了如实记载.该文发表后,许多物理学家对此进行了深入研究.英国物理学家J.J.汤姆孙和德国物理学家P.勒纳德等人通过实验认识到：当光照射到金属表面上时,金属内部的自由电子会从表面逃逸出来,这就是光电效应现象.
补充相关的物理史实的同时,可以把原子结构、原子核、波粒二象性这部分的教材中涉及到的相关的物理学家也补充介绍给学生,特别是以下这些获得诺贝尔物理奖的物理学家及其获奖原因：伦琴发现X射线、J.J.汤姆孙发现电子、查德威克发现中子、贝克勒尔发现天然放射现象、居里夫妇发现并研究放射性元素钋和镭、普朗克对发现能量子、爱因斯坦发现光电效应、密立根关于基本电荷的研究和及验证光电效应、康普顿发现康普顿效应、德布罗意发现电子的波动性、戴维森和J.P.汤姆孙发现晶体对电子的衍射现象、海森伯创立了量子力学、玻恩对波函数的统计解释.这些物理学家的介绍可以让学生感受科学家的精神,对学生是有教育触动作用的.当然这要多用去一些时间,但这时间的投入是很有必要的,也是值得的.
3.4充分使用多媒体教学,提高教学质量和效益
教学内容多,能用的时间少,要按时按质地完成,可以借助于多媒体教学,比如PPT课件.用PPT课件上课的最大优点是课堂容量大,即在相同的时间里可以讲更多的内容,这是节省课时的一种有效途径.而且使用PPT课件上课,可以图文并茂,可以链接动画或视频,使得课堂更加生动有趣,学生自然兴趣更高,听讲更认真,听课效率自然也就提高了.
结论与过程是教学过程中一对十分重要的关系,与这一关系相关的还有学会与会学等关系.从教学角度来讲,所谓的教学结论就是教学所要达到的目的或所需获得的结果；所谓教学的过程就是达到教学目的或获得所需结论而必须经历的活动程序.毋庸置疑,教学的重要目的之一就是使学生理解和掌握正确的结论,所以必须重视结论.但是,如果没有多样化的思维过程和认知方式,没有多种观点的碰撞、论争和比较,结论难以真正理解和巩固.更重要的是,没有以多样性、丰富性为前提的教学过程,学生的创新精神和创新
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