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核半径是一个非常相关的量，因为它决定了我们可以提供现实的化学描述的尺度。考虑到这些小尺度，测量原子核的大小和形状是困难的，但有几种方法可以让我们做到这一点。这帮助我们更好地理解物质的结构。让”学习更多关于核半径的知识以及如何估计它。
的核半径是测量大小的吗原子核假设它是近似球形的。
在这个假设下，原子核的半径等于原子核的半径(直径的一半)。我们可以估计核半径的理论模型和实验。下面,我们分析两者的例子，看看它们在测量值/预测值上有多少一致。
我们可以用几种实验方法来估计核半径。在这个解释中，我们看两个:最接近方法还有电子衍射方法。
卢瑟福散射是欧内斯特·卢瑟福在20世纪初进行的一项实验。卢瑟福”S的主要目标是研究原子的结构，为研究原子核的性质提供可靠的依据原子模型这是基于实验，而不是基于理论假设。
卢瑟福通过点火来进行实验α粒子(两个质子两个中子)朝向金箔。金箔周围有一个屏幕，可以检测到分散的alpha粒子这样卢瑟福就可以测量它们的数量和偏离模式。
我们有一个专门的解释卢瑟福散射，所以一定要去看看!请注意，汉斯·盖革和欧内斯特·马斯登也曾与卢瑟福在金箔实验(我们”you’你只是想让卢瑟福知道”功劳不是我的!)
由于当时现有的原子模型预测了一个非常大的核半径，原子之间几乎没有空间，卢瑟福预测了大部分的α粒子弹到箔上”s原子。然而，实际上大部分都落在了金箔的后面，这使得卢瑟福得出了以下结论:
估计核半径的一种方法是研究粒子的能量在散射过程中。回想一下，在点状电荷形成的电场中，带电粒子的总能量是
在哪里Ep是势能，Ek是动能，问是被研究粒子的电荷，问是粒子的电荷产生电场，米是粒子的质量，v是速度，r电荷之间的径向距离，和k是库仑”S常数(近似为8.99·109N·m2/ C2)．能量的单位是焦耳(J)。
可以准确地注意到，当alpha粒子被驱逐，它们是否受到金箔电场的影响”s原子。这意味着它们的总能量由动能决定。如果我们把自己限制在粒子它们向后偏转，我们知道当它们靠近箔时，它们会慢慢失去速度直到完全被电斥力停止。在这一点上，α粒子只有势能有一个值，我们可以等价于初始动能能量是守恒的在任何时候。
通过将贡献和解r，我们可以找到粒子和原子核之间的距离，这使我们能够估计金原子的核半径值。
虽然这种方法简单直观，但它是不准确的(顾名思义!)，有几个原因:
卢瑟福散射
衍射是波浪弯曲当遇到类似大小或大于波长的物体或孔径时。
德布罗意波长是与粒子相关的波长．它的公式是
在哪里米是粒子”年代质量,v是粒子的速度，和h是普朗克”S常数(其近似值为6.63·10-34年J·s)．波长的单位是米。
想象一个类似于上面描述的散射实验。然而，这一次，我们使用电子而不是粒子．使用电子的优点是它们有一个相对较小的质量(与alpha相比粒子)，这使得它们能够以一种速度加速，产生与原子核大小量级的相关波长。
如果电子加速到这个速度范围，它们在遇到原子核时会表现出波状行为，并形成一个衍射模式(这些特征已被彻底研究过)。这里的相关方面是衍射粒子的峰值它们的振幅与原子核的大小有关衍射．
下面是我们观察到衍射峰极限的角度与核半径的关系方程:
R是绕射物体(原子核)的大小，θ是我们观察到的强度峰值结束的角度衍射模式。
这方法更准确比最接近方法和不受其他相互作用的影响自强力不影响电子。这种方法的主要难点包括:
如我们所知，的数目质子在原子核中决定元素的大小，但中子的数量可以变化(同位素)．F或者已知元素和它们的同位素，我们可以观察到(通常)as t他的数目质子增加，中子越来越多。
例如，在光元素中，不同同位素的中子数接近质子数。然而，原子核中中子的典型数量大约是重元素质子数量的1.5倍。因为粒子以复杂的方式变化，研究它是有趣的核质量(这取决于的数量粒子)及核密度(此外，这取决于核内粒子的分布或“包装”)。
原子核质量=粒子数
核密度粒子的处置
由于核半径可以通过实验确定，且质子和中子的质量是已知的，我们可以在的假设下估计核密度均匀球面空间分布．
我们可以用相同的值来近似质子和中子的质量(尽管它们略有不同):1.67·10-27年公斤。
此外，我们知道下面的方程给出了以半径r表示的球体的体积：
通过知道原子核中粒子的数量一个以及它们的平均质量米，我们可以估计核密度ρ为:
原子核半径是一个基于球形描述的原子核大小的度量。
这就是原子核电荷如何影响原子半径的:随着电荷的增加，原子核中粒子的数量越高，它们的电斥力越大，这就导致了更大的核半径。
估计核半径有几种实验方法。其中两种是最接近法(精度较低)和电子衍射法(精度较高)。
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