高中物理原子的核式结构模型

1、 科学靠两条腿走路，一是理论，一是实科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。在前面。但只有使用两条腿，才能前进。 密立根密立根复习回顾复习回顾汤姆孙发现电子后汤姆孙发现电子后,科学家对呈电中性的原子科学家对呈电中性的原子内部的正负电荷的分布提出了多种设想。内部的正负电荷的分布提出了多种设想。分析已知情况：分析已知情况： 电子是原子的一个组成部分；电子是原子的一个组成部分；电子带负电，且质量很小，远小于原子的质量电子带负电，且质量很小，远小于原子的质量但原子呈电中性。但原子呈电中性。由此可断

2、定：由此可断定：原子内还有带正电的具有大部分原子原子内还有带正电的具有大部分原子质量的部分质量的部分问题：问题：这部分物质是什么？与电子是怎么分布在这部分物质是什么？与电子是怎么分布在原子中的？原子中的？历史回顾：历史回顾：枣糕枣糕模型模型汤汤姆姆孙孙汤姆生的原子模型：汤姆生的原子模型：原子是一个球体；正原子是一个球体；正电荷弥漫性地均匀分电荷弥漫性地均匀分布在整个球内，而电布在整个球内，而电子都象枣子那样镶嵌子都象枣子那样镶嵌在原子里面在原子里面电子电子正电荷正电荷 一、一、1903年年勒纳德勒纳德电子束电子束实验：实验：较高速度的电子束很容易穿透原子较高速度的电子束很容易穿透原子说明原子内

3、部很空，或者说原子不是一个说明原子内部很空，或者说原子不是一个实心球体实心球体现象：现象：推断：推断：矛盾：矛盾：与汤姆孙的原子模型（实心）不符与汤姆孙的原子模型（实心）不符高中物理高中物理http:/汤汤姆姆孙发现了电子，对科学做出了重要贡孙发现了电子，对科学做出了重要贡献；但今天几乎所有的教科书都要批评他献；但今天几乎所有的教科书都要批评他对原子内电荷分布的解释。这个有趣的事对原子内电荷分布的解释。这个有趣的事实告诉我们，实告诉我们，“曾经正确曾经正确”的科学家也会的科学家也会犯错误。犯错误。著名的著名的 粒子散射实验装置粒子散射实验装置卢卢瑟瑟福福 1909 190919111911年，

4、英国物理年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们学家卢瑟福和他的助手们进行进行了了粒子粒子散射实验散射实验放射源放射源金箔金箔可转动的带可转动的带有荧光屏的有荧光屏的放大镜放大镜二、二、粒子散射实验粒子散射实验真空真空根据汤姆孙原子模型：电子质量很小，对根据汤姆孙原子模型：电子质量很小，对 粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，电荷均匀分布， 粒子所受库仑力也很小，故粒子所受库仑力也很小，故 粒子偏转角度不会很大粒子偏转角度不会很大二、二、粒子散射实验粒子散射实验思考和讨论：思考和讨论：根据汤姆孙原子模型，根据汤姆孙原子模型， 粒粒子可能的前进方向

5、？子可能的前进方向？二、二、粒子散射实验粒子散射实验著名的著名的 粒子散射实验装置粒子散射实验装置放射源放射源金箔金箔可转动的带可转动的带有荧光屏的有荧光屏的放大镜放大镜真空真空统计散射到各个方向的统计散射到各个方向的粒子所占的比例，粒子所占的比例，可以推知原子中正负电荷的分布情况可以推知原子中正负电荷的分布情况二、二、粒子散射实验粒子散射实验1 1、绝大多数、绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进2 2、少数、少数 粒子（约八千分之一）发生了较大的偏转粒子（约八千分之一）发生了较大的偏转3 3、极少数、极少数 粒子的偏转角度超过粒子的偏转角度超过9090第一条

6、现象说明，原子中绝大部分是空的第一条现象说明，原子中绝大部分是空的第二现象可看出，第二现象可看出， 粒子受到较大的库仑斥力作用粒子受到较大的库仑斥力作用第第三三条现象可看出，条现象可看出， 粒子在原子中碰到了比他质量大粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西的多的东西二、二、粒子散射实验粒子散射实验现象现象三、原子的核式结构模型核式结构模型卢瑟福卢瑟福分析实验数据认为：分析实验数据认为：带正电的占原子带正电的占原子质量绝大部分的集中在很小的空间范围质量绝大部分的集中在很小的空间范围 原子中带正电部分的体积很小，但几原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部的质量乎占有全部的质量原子核，电子原子核，电子在正电体的外面运动。在正电体的外面运动。原子核式结构模型的原子核式结构模型的粒子散射图景粒子散射图景 1919 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认的学生查德威克用实验证实，并得到公认质子质子中子中子核子核子质子数质子数电