4.12電子的發(fā)現(xiàn)與湯姆孫原子模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型課件高二下學(xué)期物理選擇性

第四章原子結(jié)構(gòu)第1節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)與湯姆孫原子模型第2節(jié)原子的核式結(jié)構(gòu)模型二、電子的發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)后半葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了陰極射線。19世紀(jì)后半葉，科學(xué)家在研究稀薄氣體放電時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)玻璃管內(nèi)的氣體足夠稀薄時，陰極直接發(fā)出一種射線，這種射線能使玻璃管壁發(fā)出熒光，人們把這種射線稱為陰極射線。1890年開始，英國科學(xué)家湯姆孫對陰極射線進(jìn)行研究。電子的發(fā)現(xiàn)通過使陰極射線粒子受到的靜電力和洛倫茲力平衡的方法，確定了陰極射線粒子的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流，并確定了其速度，測量出了這些粒子的比荷。電子的發(fā)現(xiàn)電子的發(fā)現(xiàn)

湯姆孫把各種不同的氣體充入管內(nèi)，用不同的金屬分別制成陰極，實驗測出的比荷大體相同，說明這種帶電粒子是組成各種物質(zhì)的共同成分。湯姆孫認(rèn)為，陰極射線粒子是電荷量大小與氫離子相同、而質(zhì)量比氫離子小得多的粒子，他把這種帶電粒子稱為電子。電子電荷量的精確測定是由密立根通過油滴實驗完成的陰極射線粒子的本質(zhì)是電子束注意：湯姆孫的實驗只測出了電子的比荷，并未測出其帶電量??！e=1.6×10-19C湯姆孫原子模型“葡萄干面包”模型電子的發(fā)現(xiàn)說明原子具有一定的結(jié)構(gòu)，也就是說原子是由電子和其他物質(zhì)組成的。粒子散射實驗α1909年，盧瑟福和他的合作者做了用α粒子轟擊金箔的實驗（氦核He，帶電量+2e）①絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)②少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)③極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過了90°④個別α粒子甚至幾乎達(dá)到180°偏轉(zhuǎn)

（被反彈的概率有1/8000）根據(jù)湯姆孫原子模型:①電子質(zhì)量<<α粒子質(zhì)量，對α粒子的運動影響很?、讦亮Ｗ釉谠油鈺r，原子對α粒子無作用力α粒子靠近原子或進(jìn)入原子內(nèi)部，由于正電荷均勻分布在原子球體中，

越靠近原子核，作用力越小粒子散射實驗αα粒子的大角度散射是因為受到強大的排斥力的作用；當(dāng)質(zhì)量相差很大的輕球撞重球時，輕球會被反彈。說明原子大部分質(zhì)量和所有正電荷應(yīng)該集中在一個很小的區(qū)域湯姆孫原子模型無法解釋α粒子的大角度散射?。?！盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型的特點：①原子內(nèi)部有一個（體積）很小的核，稱為原子核，②原子的全部正電荷及幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)（電子也有一點點質(zhì)量）③電子在原子核外面運動盧瑟福原子模型有些像太陽系，電子繞原子核運行就像太陽系的行星繞太陽運行似的。因此又被稱為行星模型。這一模型建立的基礎(chǔ)是α粒子散射實驗用盧瑟福原子模型很好地解釋了α粒子大角度散射實驗①電子對α粒子運動的影響很?。娮淤|(zhì)量遠(yuǎn)小于α粒子，并不是無相互作用，

二者碰撞能量損失可忽略）影響α粒子運動的主要因素是：原子核與α粒子之間的庫侖力（排斥力）②若α粒子穿過金箔時離核較遠(yuǎn)，受到的斥力很小，它們的運動幾乎不受影響；只有α粒子從原子核附近飛過時，才會明顯地受到原子核的庫侖力而發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)③因為原子核很小，α粒子十分接近它的機會很少，所以絕大多數(shù)α粒子基本上仍按直線方向前進(jìn)，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子中大多數(shù)偏轉(zhuǎn)角度也不大，只有極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回。①注意偏轉(zhuǎn)的方向（排斥力指向軌跡凹側(cè)）②當(dāng)α粒子靠近和遠(yuǎn)離原子核時，α粒子的動能和電勢能怎么變？利用庫侖力做功與電勢能變化的關(guān)系判斷③α