第二章 原子核物理学
第五节 核力与原子核结构模型
1、核力
2、液滴模型
3、费米气体模型 4、壳模型
核力势阱深度约40 MeV
1.核力
核力：将核子（质子、中子）束缚成稳定原子 核的力。
核力必须具有吸引力特征，并且远大于质子 之间的库伦排斥力。
核力性质的研究：
几何形状，结合能，角动量、磁矩、衰变、核反应，基本粒子等等。
6）核力具有非中心力成分 7）核力具有多体力成分
1.核力——汤川秀树的核力理论
1.核力——汤川秀树的核力理论
介子的波场满足克莱因-戈登方程：
1.核力——汤川秀树的核力理论
介子的质量估算：
1947年发现介子
2、原子核结构模型
液滴模型 核力具有饱和性和平衡距离，小于这个平衡距离又很强的排斥心，大于这个平衡距离有衰减很快的吸引力，类似液滴的特征。 把原子核当作液滴来处理的模型称为液滴模型。
修正项
对称性： 中子 过剩度
奇偶性：
液滴模型——核 （液滴）结合能
体积能：液滴内粒子均匀分布，结合能与粒子数成正比
表面能：原子核表面的核子受力不为0，贡献表面能
库仑能：质子之间的排斥了，贡献库仑能
核结合能：
,
费米气体模型
原子核中每一个核子所受的其他核子的作用力可以用一个平均势场来描述。
在这个平均势场中，质子和中子的费米能：
壳模型
原子核的魔法数（幻数，magic number)： 质子：2，8，20，28，50，80，*** 中子：2，8，20，28，50，80，126
分别独立形成壳层。原子核的单核子能级具有
壳层结构，质子和中子 核子的能级用量子数：n, l, j 标记。 l=1,2,3,4,...... s,p,d,f,…..
核子的总角动量： j=l+1/2, l-1/2
费米气体模型
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据 魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
变形核壳模型
第二章 原子核物理学
第五节 核力与原子核结构模型
1、核力
2、液滴模型
3、费米气体模型 4、壳模型
核力势阱深度约40 MeV
1.核力
核力：将核子（质子、中子）束缚成稳定原子 核的力。
核力必须具有吸引力特征，并且远大于质子 之间的库伦排斥力。
核力性质的研究：
几何形状，结合能，角动量、磁矩、衰变、核反应，基本粒子等等。
6）核力具有非中心力成分 7）核力具有多体力成分
1.核力——汤川秀树的核力理论
1.核力——汤川秀树的核力理论
介子的波场满足克莱因-戈登方程：
1.核力——汤川秀树的核力理论
介子的质量估算：
1947年发现介子
2、原子核结构模型
液滴模型 核力具有饱和性和平衡距离，小于这个平衡距离又很强的排斥心，大于这个平衡距离有衰减很快的吸引力，类似液滴的特征。 把原子核当作液滴来处理的模型称为液滴模型。
修正项
对称性： 中子 过剩度
奇偶性：
液滴模型——核 （液滴）结合能
体积能：液滴内粒子均匀分布，结合能与粒子数成正比
表面能：原子核表面的核子受力不为0，贡献表面能
库仑能：质子之间的排斥了，贡献库仑能
核结合能：
,
费米气体模型
原子核中每一个核子所受的其他核子的作用力可以用一个平均势场来描述。
在这个平均势场中，质子和中子的费米能：
壳模型
原子核的魔法数（幻数，magic number)： 质子：2，8，20，28，50，80，*** 中子：2，8，20，28，50，80，126
分别独立形成壳层。原子核的单核子能级具有
壳层结构，质子和中子 核子的能级用量子数：n, l, j 标记。 l=1,2,3,4,...... s,p,d,f,…..
核子的总角动量： j=l+1/2, l-1/2
费米气体模型
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据 魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
魔法数的存在证据
变形核壳模型