原子和原子核(物理选修3-5)
一、原子模型
1.汤姆生模型(枣糕模型)
A.1897年汤姆生发现了电子,揭开了研究原子结构的序幕。
B.“枣糕”模型:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里。
2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)
A.粒子散射现象:(1)大部分粒子不发生偏转。 (2)少数粒子发生偏转。
(3)极少数粒子角度偏转超过90°,甚至改变180°。
B. 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绕核高速旋转。
C. 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
D. 原子半径的大小的数量级为,原子核半径的大小数量级为~。
3.玻尔模型(引入量子理论)
A.卢瑟福的原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾:
(1)原子的稳定性 (2)原子光谱是连续谱还是线状谱
B.玻尔为了解决上述矛盾,提出了三条假设,建立了原子的轨道量子化模型。
(1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态之中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态。
(2)原子从一种定态(设能量为)跃迁到另一种定态(设能量为)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即
(3)原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
C. 氢原子的能级