原子核式结构
当前位置: 首页 > 新闻 > 社会 >   原子核式结构 > 正文

原子核式结构

2018-05-16 10:02      来源:浙江第一城综合      点击: 次      关键字:原子核,式,结构,什么,是,原子核,式,结构,模型,

  什么是原子核式结构模型

  卢瑟福的核式结构模型:   这种模型的建立依据的就是α粒子的散射实验,当汤姆生的枣糕模型无法解释这一实验现象时,卢瑟福因此而否定了汤姆生的模型,而提出了核式结构模型,但卢瑟福保留了汤姆生模型中原子呈现电中性的合理成分。   1.模型概述   原子核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,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   间里绕着核旋转,这一模型也被称为“行星模型”。   2. 实验过程   在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线射到金箔上,α粒子穿过金箔后,打到荧光屏上产生一个个的闪光,这些闪光可以用显微镜观察到. 整个装置放在一个抽成真空的容器里. 荧光屏和显微镜能够围绕金箔在一个圆周上转动,从而可以观察到穿过金箔后偏转角度不同的α粒子。

  实验表明:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进, 但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°, 有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来. 这就是α粒子散射实验。   根据汤姆生的枣糕模型计算,α粒子穿过金箔后的偏转最大不超过零点几度,因为电子质量很小,比α粒子的质量小得多,α粒子碰到电子,就如子弹碰到尘埃,前进方向不会发生明显改变。 所以卢瑟福对这些结果分析后得出结论,提出他的原子核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,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里绕着核旋转,这一模型也被称为“行星模型”。根据核式结构学说可以解释α粒子的散射:当α粒子穿过原子时,电子对α粒子影响很小,影响α粒子运动的主要是原子核. 离核远则α粒子受到的库仑斥力很小,运动方向改变小。只有当α粒子与核十分接近时,才会受到很大库仑斥力,而原子核很小,所以α粒子接近它的机会就很少,所以只有极少数大角度的偏转,而绝大多数基本按直线方向前进。   卢瑟福的核式模型(行星模型)否定了汤姆生的“枣糕模型”,但它也不是最完美的。以后的实验进一步表明,原子中的电子并不像行星环绕太阳运转时那样有固定的轨道,而是形成电子云分布在原子核的外围。

  原子核式结构说谁提出的

  卢瑟福是二十世纪最伟大的实验物理学家之一,在放射性和原子结构等方面,都做出了重大的贡献。

  1、他关于放射性的研究确立了放射性是发自原子内部的变化。放射性能使一种原子改变成另一种原子,而这是一般物理和化学变化所达不到的;这一发现打破了元素不会变化的传统观念,使人们对物质结构的研究进入到原子内部这一新的层次,为开辟一个新的科学领域——原子物理学,做了开创性的工作。

  2. 1912年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型。

  3、质子的发现 1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验。他从氮核中打出的一种粒子,并测定乐它的电荷与质量,它的电荷量为一个单位,质量也为一个单位,卢瑟福将之命名为质子。

  4、他通过α粒子为物质所散射的研究,无可辩驳的论证了原子的核模型,因而一举把原子结构的研究引上了正确的轨道,于是他被誉为原子物理学之父。由于电子轨道也就是原子结构的稳定性和经典电动力学的矛盾,才导致玻尔提出背离经典物理学的革命性的量子假设,成为量子力学的先驱。

  5、人工核反应的实现是卢瑟福的另一项重大贡献。自从元素的放射性衰变被确证以后,人们一直试图用各种手段,如用电弧放电,来实现元素的人工衰变,而只有卢瑟福找到了实现这种衰变的正确途径。这种用粒子或γ射线轰击原子核来引起核反应的方法,很快就成为人们研究原子核和应用核技术的重要手段。在卢瑟福的晚年,他已能在实验室中用人工加速的粒子来引起核反应。

  约瑟夫·约翰·汤姆逊(1856~1940年)。英国物理学家。世界著名的卡文迪什研究所所长。1891年用法拉第管开始了原子核结构的理论研究。他研究了阴极射线在磁场和电场中的偏转,作了比值e/m(电子的电荷与质量之比)的测定,结果他从实验上发现了电子的存在。他把电子看成原子的组成部分,用原子内电子的数目和分布来解释元素的化学性质。提出了原子模型,把原子看成是一个带正电的球,电子在球内运动。他还进一步研究了原子的内部构造和阳极射线。1912年与阿斯顿共同进行阳极射线的质量分析,发现了氖的同位素。1906年他因在气体导电研究方面的成就获得了诺贝尔物理学奖。另有,威廉·汤姆逊(1824~1907年)。亦译为汤姆生。英国物理学家。1892年封为凯尔文(又译开耳芬)勋爵。在他的研究工作中,以热学和电学及它们的应用等方面最有成就。1848年创立绝对温标(亦称开氏温标);以后,他把热力学第一定律和热力学第二定律具体应用到热学、电学和弹性现象等方面,对热力学的发展起了一定作用。此外,还制成静电计、镜式电流计、双臂电桥等很多电学仪器。1866年起,他领导完成了横越大西洋海底电缆的安装工作。1853年证明了电容放电是一种振荡。19世纪末论述了原子的构造。坚持用力学模型来解释一切物理现象。曾任格拉斯哥大学教授(1846)和校长(1904)。

  汤姆逊全名瑟夫·约翰·汤姆逊,出生在1856年,1891年开始了原子核结构的理论研究.他从实验上发现了电子的存在,提出了原子模型,把原子看成是一个带正电的球,电子在球内运动.他还进一步研究了原子的内部构造和阴极射线.1912年与阿斯顿共同发现了氖的同位素.1906年他因在气体导电研究方面的成就获得了诺贝尔物理学奖

  查德威克 原子是由带正电荷的原子核和围绕原子核运转的带负电荷的电子构成。原子的质量几乎全部集中在原子核上。起初,人们认为原子核的质量(按照卢瑟福和玻尔的原子模型理论)应该等于它含有的带正电荷的质子数。可是,一些科学家在研究中发现,原子核的正电荷数与它的质量居然不相等!也就是说,原子核除去含有带正电荷的质子外,还应该含有其他的粒子。那么,那种“其他的粒子”是什么呢?

  解决这一物理难题、发现那种“其他的粒子”是“中子”的,就是著名的英国物理学家詹姆斯·查德威克(James Chadwick, 1891~1974)。

  就在查德威克发现中子的5年前,科学家玻特和贝克用α粒子轰击铍时,发现有一种穿透力很强的射线,他们以为是γ射线,未加理会。韦伯斯特甚至对这种辐射做过仔细鉴定、看到了它的中性性质,但对这种现象难于解释,因而未再继续深入研究。居里夫人的女儿艾伦娜·居里和她的丈夫也曾在“铍射线”的边缘徘徊,最终还是与中子失之交臂。

  查德威克1891年出生在英国柴郡,曼彻斯特维多利亚大学毕业。中学时代并未显现出过人天赋。他沉默寡言,成绩平平,但坚持自己的信条:会做则必须做对,一丝不苟;不会做又没弄懂,绝不下笔。因此他有时不能按期完成物理作业。而正是他这种不骛虚荣、实事求是、“驽马十驾,功在不舍”的精神,使他在科学研究事业中受益一生。

  原子核式结构模型与枣糕模型冲突吗

  进入大学的查德威克,迅即由于基础知识的扎实而在物理研究方面崭露超群才华。他被著名科学家卢瑟福看中,毕业后留在曼彻斯特大学物理实验室,在卢瑟福指导下从事放射性研究。两年后,由于他的“α射线穿过金属箔时发生偏离”的成功实验,获英国国家奖学金。

  正当他的科研事业初露曙光之际,第一次世界大战把他投入了平民俘虏营,直到战争结束,他才获得自由,重返科研岗位。1923年,他因原子核带电量的测量和研究取得出色成果,被提升为剑桥大学卡文迪许实验室副主任,与主任卢瑟福共同从事粒子研究。

  1931年,约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿公布了他们关于石蜡在“铍射线”照射下产生大量质子的新发现。查德威克立刻意识到,这种射线很可能就是由中性粒子组成的,这种中性粒子就是解开原子核正电荷与它质量不相等之谜的钥匙!

  查德威克立刻着手研究约里奥·居里夫妇做过的实验,用云室测定这种粒子的质量,结果发现,这种粒子的质量和质子一样,而且不带电荷。他称这种粒子为“中子”。

  中子就这样被他发现了。他解决了理论物理学家在原子研究中遇到的难题,完成了原子物理研究上的一项突破性进展。后来,意大利物理学家费米用中子作“炮弹”轰击铀原子核,发现了核裂变和裂变中的链式反应,开创了人类利用原子能的新时代。查德威克因发现中子的杰出贡献,获得1935年诺贝尔物理学奖。

  生平:

  1891年生于英国。

  曼彻斯大学毕业后,专攻放射性现象的研究。

  后到剑桥大学,在卢瑟福教授的指导下,取得许多成绩。

  1935年因发现中子获诺贝尔物理学奖。第二次世界大战中,曾到美国从事核武器研究。

  1974年逝世。

最新消息