湯姆孫模型

湯姆孫模型（又稱梅子布丁模型、棗糕模型、葡萄乾布丁模型），是湯姆孫（J.J.Thomson）1898年提出的關於原子結構的一種假設，1903年、1907年作出了進一步的完善，認為原子是球體，帶正電的物質均勻地分布於球體內，帶負電的電子一顆一顆地鑲嵌在球內各處的一個個同心環上，第一個環上可放5個電子，第二個環上可放10個，……原子中正負電荷總量相等。

基本介紹

• 中文名：湯姆孫模型（梅子布丁模型）
• 外文名：Plum pudding model
• 提出者：湯姆孫（J.J.Thomson）

模型介紹

湯姆孫的論文發表於哲學雜誌的1904年3月刊，那時候最權威的英國科學期刊。湯姆孫闡明：

我們假定，在原子的內部，有幾個粒子，移動於一個正電荷均勻分布的圓球。我們需要解答的問題是 (1) 原子的內部結構細節，也就是說，粒子怎樣擺設自己於圓球內？ (2) 這結構會給予原子什麼樣的性質？

——約瑟夫·湯姆孫，《Philosophical Magazine》，March 1904, p. 237-265

湯姆遜認為原子含有一個均勻的陽電球，若干陰性電子在這個球體內運行。他按照邁耶爾（Alfred Mayer）關於浮置磁體平衡的研究證明，如果電子的數目不超過某一限度，則這些運行的電子所成的一個環必能穩定。如果電子的數目超過這一限度，則將列成兩環，如此類捱以至多環。這樣，電子的增多就造成了結構上呈周期的相似性，而門捷列夫周期表中物理性質和化學性質的重複再現，或許也可得著解釋了。

原子處於最低能態時，電子在平衡位置不動。當原子被激發到高能態時，電子在平衡位置上作簡諧振動，並發射電磁輻射。湯姆孫模型在解釋元素的周期性方面取得了一定的成功，也能定性地解釋原子的光輻射，例如，對於氫原子，根據湯姆孫原子模型，可有一個遠紫外頻率的光輻射，但不能解釋實驗觀測到的大量不同頻率的氫原子光譜。雖然湯姆孫模型被1911年原子對α粒子散射的系列實驗否定了，但是，“同心環”和“環上只能安置有限個電子”的思想還是可貴的。