适合中学生的纯科普——原子模型的发展史
文章出处:新闻动态责任编辑:东莞市圣英电子科技有限公司 发表时间:2022-02-16
1.道尔顿实心球模型
(1)道尔顿模型(1803年) 原子是一个坚硬的实心小球,英国自然科学家John Dalton提出了原子。
(2)实心球模型的理论
(i)原子都是不能再分的粒子;
(ii)同种元素的原子的各种性质和质量都相同;
(iii)原子是微小的实心球体。
(3)经过后人证实,虽然这是一个失败的理论模型,但道尔顿第一次将原子从哲学带入科学研究中,明确了今后科学家们努力的方向,科学真正从古老的炼金术中摆脱出来,道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。
2.汤姆生枣糕模型/西瓜模型/葡萄干面包模型
(1)西瓜模型或葡萄干面包模型是 1904年提出的原子模型,汤姆生在1897年发现电子,否定了道尔顿的“实心球模型”。葡萄干面包模型/枣糕模型/西瓜模型由J.J.Thompson(1904年)在发现电子的基础上提出的,是第一个存在着亚原子结构的原子模型。原子是一个带正电荷的球,电子镶嵌在里面,原子像一块“葡萄干布丁”,故称为枣糕模型或葡萄干蛋糕模型,或是像西瓜子分部在西瓜瓤中,所以也叫西瓜模型。
(2)枣糕模型/西瓜模型/葡萄干面包模型的理论
(i)电子是平均的分布在整个原子上的,就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中,它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。
(ii)在受到激发时,电子会离开原子,产生阴极射线。
3.卢瑟福行星模型/核式结构模型
(1)汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验,即散射实验,否认了葡萄干面包模型的正确性。1911年Rutherford提出行星模型/核式结构模型,即原子的大部分体积是空的,电子按照定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。
(2)行星模型/核式结构模型的理论
行星模型/核式结构模型是以经典电磁学为理论基础,主要内容如下:
(i)原子的大部分体积是空的 ;
(ii)在原子的中心有一个很小的原子核;
(iii)原子的全部正电荷在原子核内,且几乎全部质量均集中在原子核内部,带负电的电子在核空间进行绕核运动
(3)Rutherford散射公式及推导
卢瑟福散射公式是Rutherford在研究 图片 粒子散射实验时推导出的,通过此实验卢瑟福提出了原子的行星模型/核式结构模型,这个散射公式是用于计算 图片 粒子的散射截面的。