第四章 原子结构和波粒二象性 第3节 原子的核式结构模型 科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种未知射线称之为阴极射线。 19世纪, 对阴极射线本质的认识有两种观点：一种观点认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射, 代表人物赫兹；另一种观点认为阴极射线是带电微粒, 代表人物汤姆孙?。 一、电子的发现 1、英国物理学家汤姆孙的阴极射线实验 ① K 产生阴极射线 ② A、B 形成一束细细射线 ③ D1、D2 之间加电场或磁场检测射线的带电性质 ④ 荧光屏显示阴极射线到达的位置 气体放电管 实验发现： ① 汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定其本质是带负电的粒子流。 ② 汤姆孙还由实验测得的阴极射线的比荷是氢离子的比荷近2000倍。后来，汤姆孙还直接测到了阴极射线粒子的电荷量与氢离子大致相同，质量比氢离子小得多。 ③ 汤姆孙还发现用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都是相同的。这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质的共有成分。 阴极射线的本质是电子 2、密立根油滴实验 第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。 密立根实验发现： 电荷具有量子化的特征，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。 电子的电荷量e=1.6022×10－19 C 电子的质量m=9.1094×10－31 kg 质子质量是电子质量的1836倍 汤姆孙发现电子的意义： 1889年4月30日，汤姆孙正式宣布发现电子。电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论。人们由此认识到，电子是原子的组成部分，原子并不是组成物质的最小微粒。1906年汤姆孙因对电子发现的突出贡献获得诺贝尔物理学奖。 发现电子以后， 汤姆孙又进一步研究了许多新现象，如光电效应、热离子发射效应和β射线等。他发现，不论阴极射线、光电流、热离子流还是β射线，它们都包含电子。也就是说，不论是由于正离子的轰击、紫外光的照射、金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子———电子 【例1】(多选)如图所示是汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( AC ) A．若在D1、D2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点 B．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转 C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转 D．若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转 【例2】下列是某实验小组测得的一组电荷量，那些是符合事实的（ BD ） A. +3×10-19C B. +4.8×10-19C C. -3.2×10-26C D .-4.8×10-19C 二、原子的核式结构模型 通过电子的发现人们知道：电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，质量很小，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质，几乎占有原子的全部质量。 对于原子中正负电荷如何分布的问题，科学家们提出了许多模型。其中汤姆孙本人于 1898 年提出了一种模型。 这个模型不久就被德国物理学家勒纳德实验和英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验事实否定了。 1. 汤姆孙的原子模型 ——— 枣糕模型（西瓜模型） 汤姆孙认为：原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内, 电子镶嵌其中。 2. α粒子散射实验 粒子源发射α粒子，当α粒子打到金箔时，发生了α粒子的散射。被散射的 α 粒子打在荧光屏上会有微弱的闪光产生。通过显微镜观察闪光就可以记录在某一时间内向某一方向散射的 α 粒子数。统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，可以推知原子中电荷的分布情况。 实验现象： 绝大多数α粒子运动方向不改变或发生很小的偏转 少数（1/8000）α粒子发生较大角度偏转 极少数偏转角度甚至超过90?，有的甚至几乎达到180° 对 α 粒 ... ...
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