【虚拟仿真实验室】核式结构模型的发现

2023/1/13 9:43:47 矩道科技 产品动态




阴极射线


在十八世纪,科学家在研究稀薄气体放电时发现,当玻璃管内气体足够稀薄时,阴极就发出一种射线,它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光,并把这种射线命名为阴极射线。我们可以通过矩道物理虚拟实验室观察阴极射线的实验现象。


阴极射线


到了十九世纪,对阴极射线有两种认识:一种认为阴极射线是一种电磁辐射;另一种认为阴极射线是带电微粒。

英国物理学家J.J.汤姆逊认为阴极射线是带电微粒,为了证实自己的观点,从1890年开始他进行一系列实验研究。





 J.J.汤姆逊

电子的 发现


线







阴极射线实验


电子的发现

通过实验,汤姆逊发现,对于不同的放电气体,或者用不同的金属材料制作电极,都测得相同的比荷,随后又发现在气体的电离和光电效应等现象中,可从不同的物体中击出这种带电粒子,这表明它是构成各种物体的共同成分。随后,汤姆逊直接测量出粒子的电荷,发现粒子的电荷与氢离子的电荷基本相同,说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多,至此,汤姆逊完全确认了电子的存在。


原子的 核式结构



α






卢瑟福

在汤姆逊发现电子之后,对于原子中正负电荷如何分布的问题,科学家们提出了很多模型,而在1909~1911年,英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,提出了核式结构模型。

核式结构模型:原子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核旋转。


α粒子散射实验


α粒子散射微观视角

通过虚拟仿真实验平台观察α粒子散射实验现象:α粒子穿过金箔后,绝大多数沿原方向前进,少数发生较大角度偏转,极少数偏转角度大于90°,甚至被弹回。


原子核式结构模型

通过α粒子散射的实验结果,卢瑟福提出了核式结构模型:原子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核旋转。

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