原子结构的探究和发现.doc
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1、原子结构的探究和发现1897年J.J汤姆孙发现电子后提出了原子模型葡萄干蛋糕模型他认为原子是一个带正电的球(蛋糕),带负电的电子(葡萄干)均匀分布在这个球里在一次实验中,卢瑟福建议马斯登做让a粒子从金属表面直接反射的实验,这就导致了著名的“a射线大角度散射”的惊人结果1911年,卢瑟福根据a粒子散射实验提出了“核式结构模型”:全部正电荷集中在原子球体的中心,原子核约占原子大小的几万分之一,原子的近乎全部质量(占99.9以上)集中在原子核上,电子在核外空间受到核电荷的电磁吸引而绕核旋转至于稳定性间题,他并不讳言,在论文一开始,就声明:“在现阶段,不必考虑所提原子的稳定性,因为显然这将取决于原子的
2、细微结构和带电组成部分的运动然而,对于原子核内部结构的研究,科学家又是怎样探究的呢?1914年,卢瑟福的学生马斯登在用闪烁镜观测。射线在空气中的射程时,注意到实验中出现了一些射程特别长的粒子卢瑟福在助手的协助下前后做了3年左右的实验,于1919年宣布实现了轻元素原子的转变卢瑟福经过反复试验终于确定氮原子在a粒子的轰击下发生了核的转变,从氮核中放出了氢核,他的研究开辟了人工核反应的道路后来,布拉凯特用威耳逊云室记录粒子的径迹,找到了氮气在Q粒子轰击下产生氢核的证据,不过几率非常小,在20000多张照片中只有8条径迹出现氢核径迹的分叉1920年以前,人们根据积累的事实普遍认为原子核是由质子和电子组
3、成的这种观念既包含了1815年普劳特关于一切元素的原子都是由氢原子构成的假说,又解释了汤姆孙和阿斯顿用质谱仪得出的新发现但是新的矛盾也出现了,莫塞莱精确建立了核电荷数Z与原子序数的恒等关系,证明质子数与电子数不可能相等,这就促使卢瑟福在1920年提出大胆的却是经过深思熟虑的新假说:“在某些情况下,也许有可能有一个电子更加紧密地与氢核结合在一起,组成一种中性的双子这样的原子也许有很新颖的特性除非特别靠近原子核,它的外场也许实际为0结果它有可能自由地穿透物质它的存在也许很难用光谱仪进行检测,也许不可能把它禁闭在密封的容器里换句话说,它应很容易进人原子结构内部,或者与核结合在一起,或者被核的强场所分
4、解川要解释重元素核的组成,这种原子的存在看来几乎是必需的”这就是著名的卢瑟福中子假说为了检验卢瑟福的假说,自1921年起卢瑟福的学生查德威克历经n年终于在1932年找到了确切的证据他对披特别感兴趣,因为被在a粒子轰击下是不发射质子的,据说被矿往往含有大量的氦,也许被核在辐射的作用下,会分裂成两个a粒子和一个中子查德威克安排他的学生继续对被进行辐射,做了大量实验,实验曾一度出现有利的证据,但由于放射源(车卜)不够强,信号太弱,无法做出判断据查德威克回忆,当他读到约里奥?居里报道被辐射的惊人特性的文章时,他把这一看法告诉了卢瑟福卢瑟福喊道:“我不相信”卢瑟福的潜意识是认为很可能这里出现了多年想寻找
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