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(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)玻璃管內(nèi)的氣體足夠稀薄時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)完成的陰極射線粒子的本質(zhì)是電子束注意：湯姆孫的實(shí)驗(yàn)只測出了電子的比荷，并未測出其帶電量?。=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(shí)驗(yàn)α1909年，盧瑟福和他的合作者做了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)（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(gè)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(yùn)動(dòng)影響很小②α粒子在原子外時(shí)，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(shí)驗(yàn)αα粒子的大角度散射是因?yàn)槭艿綇?qiáng)大的排斥力的作用；當(dāng)質(zhì)量相差很大的輕球撞重球時(shí)，輕球會(huì)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(gè)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?。。”R瑟福原子模型盧瑟福原子模型的特點(diǎn)：①原子內(nèi)部有一個(gè)（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(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量）③電子在原子核外面運(yùn)動(dòng)盧瑟福原子模型有些像太陽系，電子繞原子核運(yùn)行就像太陽系的行星繞太陽運(yùn)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(shí)驗(yàn)用盧瑟福原子模型很好地解釋了α粒子大角度散射實(shí)驗(yàn)①電子對α粒子運(yùn)動(dòng)的影響很小（電子質(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(yùn)動(dòng)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(shí)離核較遠(yuǎn)，受到的斥力很小，它們的運(yùn)動(dòng)幾乎不受影響；只有α粒子從原子核附近飛過時(shí)，才會(huì)明顯地受到原子核的庫侖力而發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)③因?yàn)樵雍撕苄?，α粒子十分接近它的機(jī)會(huì)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(shí)，α粒子的動(dòng)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