沪科版（上海）物理高二第二学期（试用版）-第十二章 A 原子的核式结构 课件

A 原子的核式结构 历史的脚印 o 公元前460年，古希腊哲学家德谟克利克提 出“原子”（Atom）概念。（Atom一词起源 于古希腊文“a-tomos”） o 1808年，英国道尔顿提出科学原子论。 o 原子是不可分的。 o （1）1858年，盖斯勒(Heinrich Geissler， 1815—1879)在自制的玻璃管中的阴极和阳极之间 发现了稀薄气体放电现象。 o （2）1871年，哥耳德斯坦(Eugen Goldstein， 1850一1930)观察到，这种阴极发出的东西与阴极 所用材料无关，他把它命名为阴极射线。 o （3）1875年，克鲁克斯(William Crookes， 1832—1919)经过几年的实验，说明阴极射线是由 带电的粒子组成的。 阴极射线 的研究 历史的脚印 o 1897年，汤姆生(J.J.Thomsmn)测出阴极射 线粒子的电荷与与质量的比值——电子的发 现。 o 问题：原子里除了电子还有什么？（请根据 以上结论进行推理并说明理由） 初期的原子模型 o 1）1871年，韦伯的原子模型：质量极小的正电粒 子围绕质量较大的负电粒子旋转。 o 2）1901年，法国的佩兰设想：原子的中心是些带 正电的粒子，外面围绕着电子。 o 3）1903年，勒纳德健设想：有正、负电荷组成的 “刚性配偶体”。 o 4）1903年底，日本的长冈半太郎提出一个“土木 星模型”：电子均匀分布在一个环上，中心是一个 大质量的正电球。 o 5）1904年，汤姆生的原子模型：原子里面带正电 荷的物质均匀分布在整个原子球体中，而负电荷的 电子则一粒粒的镶嵌在球内。 α粒子散射实验结论 o (1)绝大多数α粒子穿过金箔后，跟原来的 运动方向偏离不多(平均2°～3°)。 o (2)少数的α粒子产生较大的偏转。(占1％ 还少) o (3)极少数的α粒子产生超过90°的大角度 偏转(占1/8000)，个别α粒子被反弹(占 1/20000)。 α粒子散射实验结论分析 o (1)大多数α粒子不偏转的原因是它们运动 过程中几乎没有受到阻碍，说明原子内几乎 是“空”的。 o (2)少数的α粒子发生较大偏转，说明有带 正电的物质对他们产生库仑斥力的作用。 o (3)极少数α粒子发生大角度偏转，说明它 们和某种物质发生了碰撞，而且这种物质占 据了很小的空间。 构想原子模型 o实验模拟 卢瑟福的原子核式模型 o原子模型在原子的中心有一个很小 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的空间 运动。 卢瑟福 o 卢瑟福1871年出生于新西兰，小时候上学时 学习很优秀，1892年从新西兰大学毕业后去 了英国。后来在汤姆生门下当一名研究生， 经汤姆生推荐到加拿大出任一所大学的物理 教授。1919年卢瑟福接替他的老师汤姆生担 任了英国剑桥大学卡文迪许试验室主任。由 于他对原子物理学的突出贡献，被人们尊称 为原子物理之父。 历史的脚印 o 1912年，盖革、马斯登用实验证实了带正电 的原子核的存在。 o 1913年，莫塞莱用元素特征谱线与原子序数 的关系证实了核外电子环的存在。 o 卢瑟福的原子核式模型后来得到进一步修正。 小结 o （1）汤姆生发现了比原子还要小的电子，证明原 子是可分的。 o （2）α粒子散射实验结果： o （a）绝大多数α粒子穷过金箔后，跟原来的运动 方向偏离不多； o （b）少数的α粒子产生较大的偏转； o （c）极少数的α粒子产生超过90°的大角度偏转， 个别α粒子被反弹。 o （3）卢瑟福基于α粒子大角度散射实验结果，提 出的原子核式结构模型。 o 物理学的发展过程，可以说就是一个不断建 立物理模型、用新的物理模型代替旧的或不 完善的物理模型过程。