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卢瑟福提出了什么模型

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原子模型

卢瑟福原子模型 又称“有核原子模型”、“原子太阳系模型”、“原子行星模型引”。关于原子结构的一种模型。1911年由卢瑟福提出。认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电,电子带负电。

实验验证:

卢瑟福在放射线的前进方向放不同厚度的材料,观察射线被吸收的情况。第一种射线不受磁场的影响,说明它是不带电的,而且有很强的穿透力,一般的材料如纸、木片之类的东西都挡不住射线的前进,只有比较厚的铅板才可以把它完全挡住,称为γ射线。第二种射线会受到磁场的影响而偏向一边,从磁场的方向可判断出这种射线是带正电的,这种射线的穿透力很弱,只要用一张纸就可以完全挡住它。这就是卢瑟福发现的α射线。第三种射线由偏转方向断定是带负电的,性质同快速运动的电子一样,称为β射线。卢瑟福对他自己发现的α射线特别感兴趣。他经过深入细致的研究后指出,α射线是带正电的粒子流,这些粒子是氦原子的离子,即少掉两个电子的氦原子。

“计数管”是来自德国的学生汉斯·盖革(Hans Geiger,1882-1945))发明的,可用来测量肉眼看不见的带电微粒。当带电微粒穿过计数管时,计数管就发出一个电讯号,将这个电讯号连到报警器上,仪器就会发出“咔嚓”一响,指示灯也会亮一下。看不见摸不着的射线就可以用非常简单的仪器记录测量了。人们把这个仪器称为盖革计数管。藉助于盖革计数管,卢瑟福所领导的曼彻斯特实验室对α粒子性质的研究得到了迅速的发展。

1910年马斯登(E.Marsden,1889-1970)来到曼彻斯特大学,卢瑟福让他用α粒子去轰击金箔,做练习实验,利用荧光屏记录那些穿过金箔的α粒子。按照汤姆逊的葡萄干蛋糕模型,质量微小的电子分布在均匀的带正电的物质中,而α粒子是失去两个电子的氦原子,它的质量约为电子质量的7300倍。当这样一颗重型炮弹轰击原子时,小小的电子是抵挡不住的。而金原子中的正物质均匀分布在整个原子体积中,也不可能抵挡住α粒子的轰击。也就是说,α粒子将很容易地穿过金箔,即使受到一点阻挡的话,也仅仅是α粒子穿过金箔后稍微改变一下前进的方向而已。这类实验,卢瑟福和盖革已经做过多次,他们的观测结果和汤姆逊的葡萄干蛋糕模型符合得很好。α粒子受金原子的影响稍微改变了方向,它的散射角度极小。

马斯登和盖革又重复着这个已经做过多次的实验,奇迹出现了!他们不仅观察到了散射的α粒子,而且观察到了被金箔反射回来的α粒子。在卢瑟福晚年的一次演讲中曾描述过当时的情景,他说:“我记得两三天后,盖革非常激动地来到我这里,说:‘我们得到了一些反射回来的α粒子......’,这是我一生中最不可思议的事件。这就像你对着卷烟纸射出一颗15英寸的炮弹,却被反射回来的炮弹击中一样地不可思议。经过思考之后,我认识到这种反向散射只能是单次碰撞的结果。经过计算我看到,如果不考虑原子质量绝大部分都集中在一个很小的核中,那是不可能得到这个数量级的。”