盧瑟福的核式結構模型

盧瑟福的核式結構模型

這種模型的建立依據的就是α粒子的散射實驗,當湯姆生的西瓜模型無法解釋這一實驗現象時,盧瑟福通過對實驗現象的分析,在西瓜模型的基礎上,從而提出了核式結構模型,其中保留了湯姆生模型中原子呈現電中性的合理成分。

基本介紹

  • 中文名:盧瑟福的核式結構模型
  • 發現者:盧瑟福
模型概述,實驗過程,

模型概述

原子核式結構模型:在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子
盧瑟福的核式結構模型
的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里,帶負電的電子在核外空間裡繞著核旋轉,這一模型也被稱為“行星模型”。

實驗過程

在一個小鉛盒裡放有少量的放射性元素釙,它發出的α粒子從鉛盒的小孔射出,形成很細的一束射線射到金箔上,α粒子穿過金箔後,打到螢光屏上產生一個個的閃光,這些閃光可以用顯微鏡觀察到. 整個裝置放在一個抽成真空的容器里. 螢光屏和顯微鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上轉動,從而可以觀察到穿過金箔後偏轉角度不同的α粒子。
實驗表明:絕大多數α粒子穿過金箔後仍沿原來的方向前進, 但是有少數α粒子卻發生了較大的偏轉,並且有極少數α粒子的偏轉超過90°, 有的甚至幾乎達到180°,像是被金箔彈了回來. 這就是α粒子散射實驗。
盧瑟福的核式結構模型
根據湯姆生的西瓜模型計算,α粒子穿過金箔後的偏轉最大不超過零點幾度,因為電子質量很小,比α粒子的質量小得多,α粒子碰到電子,就如子彈碰到塵埃,前進方向不會發生明顯改變。 所以盧瑟福對這些結果分析後得出結論,提出他的原子核式結構模型:在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里,帶負電的電子在核外空間裡繞著核旋轉,這一模型也被稱為“行星模型”。根據核式結構學說可以解釋α粒子的散射:當α粒子穿過原子時,電子對α粒子影響很小,影響α粒子運動的主要是原子核. 離核遠則α粒子受到的庫侖斥力很小,運動方向改變小。只有當α粒子與核十分接近時,才會受到很大庫侖斥力,而原子核很小,所以α粒子接近它的機會就很少,所以只有極少數大角度的偏轉,而絕大多數基本按直線方向前進。
盧瑟福的核式模型(行星模型)否定了湯姆生的“西瓜模型”,但它也不是最完美的。以後的實驗進一步表明,原子中的電子並不像行星環繞太陽運轉時那樣有固定的軌道,而是形成電子云分布在原子核的外圍。

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