卢瑟福的原子模型是正确的吗
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人们关于原子结构认识的正确顺序为核式模型?
人们关于原子结构认识的正确顺序为核式模型?
理解原子结构的顺序是:汤姆逊最初提出的枣糕模型。
第二。卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核结构。
第三。玻尔提出了能级假说。
第四。原子结构的量子理论。
谁发现了原子的结构A,德莫可利特B,卢瑟福C?
在探索微小粒子的过程中,人们首先发现了电子,然后认识到原子是由电子和原子核组成的。卢瑟福建立了原子结构的行星模型,所以他选择了c。
玻尔原子结构理论?
玻尔理论,一种关于原子结构的理论。这是玻尔在1913年提出的。它是根据卢瑟福 s原子模型与普朗克定律。;的量子概念。
玻尔假设氢原子的核外电子在轨道上运行时具有确定的、恒定的能量,不会释放能量。这种状态称为稳态。能量最低的稳态称为基态;能量高于基态的稳态称为激发态。根据经典力学,电子在原子核的正电场中运行,应该不断释放能量,最后落入原子核。如果是这样,原子就会毁灭,客观世界也就不复存在了。因此,波尔 s的稳态假设是解释原子稳定存在的必要条件。
这个理论本身还是建立在经典理论的基础上,它的理论和经典理论有。它只能解释氢原子和类氢原子(如锂离子等)的光谱。),但在求解其他原子的光谱时遇到困难。比如将理论应用于其他原子时,理论结果与实验不一致,无法得到谱线的强度和相邻谱线之间的宽度。这些缺陷主要是由于微观粒子(电子、原子等。)在经典力学中被视为粒子。
amp的介绍玻尔理论和打破了经典物理一统天下的局面,开辟了揭示微观世界基本特征的前景,奠定了量子理论体系的基础。这是一个伟大的创举,值得爱因斯坦 s评价-波尔 s电子壳模式是意识形态领域最高的音乐魅力。
为什么卢瑟福的α粒子的散射实验,最终能得出“核式结构模型”?
实验的最初目的是精确测量α粒子的荷质比。只需要知道他的铀样品放出多少个α粒子,然后测出总电量,再除以粒子数就可以了。
阿尔法粒子太小,用显微镜看不到,但卢瑟福知道它们可以电离空气分子,所以如果空气被隔离在电场中,离子就会产生电流。根据这个原理,卢瑟福和盖革设计了一个简单的计数装置,由玻璃管中的两个电极组成。每一个穿过玻璃管的阿尔法粒子都会产生一个可计数的电脉冲,这就是早期版本的盖革计数器。
盖革和卢瑟福设计的计数器被证明是不可靠的,因为α粒子和空气分子
当在检测腔中碰撞时,它将被强烈偏转。变化的轨迹意味着每个阿尔法粒子不会产生相同数量的电离离子,因此读取的数据是不正确的。这个问题使得卢瑟福很困惑,因为他曾经认为α粒子太重了,不可能被撞出这么大的偏转。
所以卢瑟福让盖革做一个实验,看看物质散射α射线的程度。
α粒子的散射实验完成于1909年。当时认为原子类似于梅子布丁(物理学家约瑟夫·汤慕孙提出),负电荷(梅子)分散在带正电荷的球体(布丁)中。如果这个梅布丁模型是正确的,那么库仑势不会有太大的变化,因为正电荷是完全散射的,而不是集中在一个原子核中,穿过这个势的α粒子的运动方向应该只有很小的角度偏差。
他们设计的实验包括用α粒子轰击金属箔,观察箔的厚度和材料与散射的α粒子之间的关系。
他们使用荧光屏来测量粒子的轨迹,每个阿尔法粒子撞击荧光屏时都会产生非常微小的闪光。盖革在暗室里工作了几个小时,用显微镜计数这些火花。卢瑟福缺乏这种耐力,这就是为什么他的年轻同事被要求这样做。他们用了很多金属片,但他们更喜欢金箔,因为金箔的延展性使它非常薄,而且使用了镭,镭的放射性比铀大几百万倍。
在卢瑟福的指导下,盖革和马斯登发射α粒子束轰击金纸,金纸很薄,只有几个原子厚。然而,他们得到的实验结果非常奇怪,大约每8000个α粒子中,就有一个粒子 的移动方向会有很大的角度偏差(甚至超过90°)。而其他粒子则是直穿金纸,偏差几乎在2到3以内,甚至几乎没有偏差。从这个结果,卢瑟福得出结论,大部分的质量和正电荷都集中在一个小区域(这个区域后来被称为 "核与核);电子被包围在该区域之外。当一个(正价)α粒子移动到离原子核非常近的时候,会受到强烈的排斥,大角度反弹。原子核的小尺寸解释了为什么只有少数α粒子被如此排斥。
在1910-1911年的冬天,卢瑟福想出了一个带电荷中心的原子模型的基本观点,正如盖革和马斯登在他们1909年的文章中指出的:
如果把α粒子的质量和速度考虑进去,实验中有些α粒子被厘米厚的金箔偏转了90度甚至更多,这是非常令人惊讶的。用磁场达到同样的效果,需要109个绝对单位的巨大磁场。
在1911年5月的一篇论文中,卢瑟福得出结论:让一个大质量带电粒子的轨迹偏转如此之大,只有一种可能,那就是金原子的大部分质量和电荷都集中在一个非常小的中心。注:卢瑟福此时并不称之为原子核。
事实上,当卢瑟福得出中心带电的结论时,他非常谨慎:一个非常简单的计算表明,原来的中子必须位于非常强的电场中,这样它在碰撞时才能偏转这么多。他非常迅速而粗略地想到,如果带电荷中心的原子模型是正确的,那么几个定量关系一定是真的:1。以一定角度散射的α粒子数量与金箔厚度成正比;2.数量与中心电荷的平方成正比;3.这个数字与α粒子速度的四次方成反比。这三段关系导致一年。
卢瑟福考虑了带电中心带负电的可能性。
这在今天听起来很奇怪,那么是什么让这种观点变得合理呢?首先,这种模式与唐慕孙 s车型。第二,因为卢瑟福知道α粒子带两个单位的正电荷,他认为这可能就像太阳吸引彗星靠近一样。就像弹弓带把α粒子扔出去,然后又把它们拉回到原来的方向。他还考虑了日本物理学家长冈汉太郎(1865-1950)提出的一个几乎被遗忘的模型——土星模型。长冈和卢瑟福在1910年到1911年之间有亲戚关系。卢瑟福提到了 "一个吸引人的中心物质被旋转的电子包围着。在这篇重要论文中,卢瑟福最后声明,无论原子是圆盘状还是球状,无论中心带正电还是带负电,都不会影响计算结果。卢瑟福非常小心地不去宣称那些他的计算不支持的结果。
卢瑟福确实看到了对带中心电荷的原子模型特征的一个可能的测试。他说,带正电荷的中心和带负电荷的中心吸收β粒子的应该不同。带正电的中心可以解释α粒子是从放射性物质中高速发射出来的。
但这只是一个提示。
盖革和马斯登确实系统地对卢瑟福 s中心模型假说。第一次世界大战彻底打乱了卢瑟福 he'他在曼彻斯特工作。在卢瑟福 小组成员玻尔回到丹麦,马斯登接受了在新西兰教授的职位,莫斯利 s死在博迪、胡加利,而战争开始时与盖革一起在德国工业大学工作的查德威克,因为战俘问题被关押在鲁尔本集中营。其他同学也去打仗了,卢瑟福也去研究反潜技术了。
由于这些干扰,卢瑟福和他的实验室经理威廉·凯在1917年开始使用α粒子穿透氢、氮和其他气体。第一次世界大战结束时,马斯登短暂地帮助观察了无聊的闪烁,这为原子核提供了线索。卢瑟福在1919年报道了这些试验性的实验。卢瑟福把放射源镭214放在一个密封的铜容器里,以便根据需要更换。当抽真空或引入不同的气体时,α粒子穿过容器,通过一个盖有银片或其他物质的狭缝轰击硫化锌屏。在暗房里,可以在屏幕上看到闪光。氢气放进去的时候,要非常小心的让α粒子在轰击屏幕之前完成。它完全吸收,但你仍然可以在屏幕上看到闪光。卢瑟福认为,当α粒子穿过氢时,偶然与氢原子发生碰撞,使得氢原子沿着α粒子原来的方向快速运动。
在这些实验中,卢瑟福有几个问题,主要是关于原子核的特性。
他让同事达尔文根据原子核弹性碰撞的简单原理,分析α粒子与电子(或与电子电量相同但电性相反的粒子)和氢原子核的碰撞。达尔文发现所有接近cm的氢原子都能加速氢原子向α粒子方向运动,并在屏幕上产生闪烁。然而,这个简单的原理也预示着只有很少的氢原子会出现,比观察到的要少。
像这样的实验总是包含一些关于 "如果我们这样做,会发生什么?"。然而,卢瑟福心中有几个明确的问题和目标。1919-1920年,卢瑟福和查德威克很快发现,当α粒子轰击氮和其他轻元素时,靶会迅速飞出一个带正电的粒子。当目标是氮、氧时,铝和其他轻元素也是如此。当高速粒子在暗室中轰击硫化锌屏幕时,它们会看到火花和闪光。显然,这样的粒子很常见,应该有个名字。他们称之为质子。
卢瑟福得出结论,当氮俘获α粒子并释放出一个质子时,原子核带有8个单位的正电荷,而不是7个单位,也就是氧。
原子由带正电荷的原子核和围绕原子核旋转的带负电荷的电子组成。几乎所有的原子质量都集中在原子核上。起初,人们认为原子核的质量(根据卢瑟福和玻尔 s原子模型理论)应该等于它所包含的带正电荷的质子数。但也有科学家在研究中发现,带正电的原子核数量并不等于其质量!也就是说,原子核中除了带正电的质子外,还应该含有其他粒子。那么,那些是什么?"其他粒子 "?这是一个中子。