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课件网) 汤姆孙的原子模型： 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。 电子 正电荷 西瓜（枣糕）模型 一、汤姆孙的原子模型（1898年） 1903年勒纳德电子束实验： ? 操作：使电子束射到金属膜上 现象：较高速度的电子束很容易穿透原子 结论：原子内部很空，或者说原子不是一个实心球体 汤姆孙的原子模型与实验现象不符 如果我们想看看西瓜内部的样子，我们可以切开它进行观察。但原子的尺度小，结构非常紧密。我们可以采取什么样的方法来研究微观粒子的内部结构呢？ 英籍物理学家卢瑟福认为，要了解原子里到底有什么东西，最好用“炮弹”——— α粒子打到原子里面去试探一下。 α粒子特性： （1）具有足够的能量可以接近原子中心 （2）可使荧光物质发光 氦原子核 1909～1911年，英国物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行了α粒子散射实验 真空 放射源 高速α粒子 金箔 可转动的带有荧光屏的放大镜 荧光屏 二、α 粒子散射实验 真空 放射源 高速α粒子 金箔 可转动的带有荧光屏的放大镜 荧光屏 当 α 粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对 α 粒子有库仑力的作用，一些 α 粒子的运动方向改变，也就是发生了 α 粒子的散射。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。 绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进， 但有少数 α 粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于900 ，也就是说它们几乎被“撞了回来”。 （1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？ （2）粒子出现大角度散射有没有可能是原子中正电荷造成的？ 【思考】 1.按汤孙枣糕原子模型，能否解释以下两个问题？ 大角度的偏转不可能是电子造成的，因为它的质量只有 α 粒子的1/7300，它对 α 粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略。 造成 α 粒子偏转的主要原因是具有原子的大部分质量的带正电部分的作用。而按照汤姆孙模型，正电荷是均匀地分布在原子内的，α 粒子穿过原子时受到的各方向正电荷的斥力基本上会相互平衡，因此对 α 粒子运动的影响不会很大。所以，汤姆孙模型无法解释大角度散射的实验结果。 (1)绝大多数粒子不偏移 (2)少数粒子发生较大偏转 (3)极少数粒子偏转甚至大于900 ，也就是说它们几乎被“撞了回来” 2.你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能在α粒子散射实验中出现以下现象？ 说明是它们运动过程中没有受到带正电的物质的斥力作用，说明原子内几乎是“空”的 说明带正电的物质对它们产生了库仑斥力的作用 说明它们和带正电的物质发生了很大的作用力， 带正电的物质质量电量集中而且占据的空间很小。 三、 原子的核式结构模型 (1911年） 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。 带负电的电子在核外空间绕着核旋转。 卢瑟福 当 α 粒子接近原子时，电子对它的影响仍如前述可以忽略，但是，正电体对它的作用就不同了。 因为正电体很小，当 α 粒子进入原子区域后，大部分离正电体很远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不改变。 只有极少数 α粒子在穿过时距离正电体很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射。 1919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，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。 质子 中子 原子核 质子数 核电荷数 1.原子核的电荷 核外电子数 原子序数 四、原子核的电荷和尺寸 2.原子核的尺寸 通常用核半径R表征核的大小。原子核的半径是无法直接测量的，一般通过其他粒子与核的相互作用来确定。 ... ...
