原子结构的发现 化学概念与应用

原子结构的发现

19世纪末以前,原子一直被认为是坚硬的,实心的球,是不可分割的。1879年,英国物理学家汤姆生(1856-----1940)发现电子后,就叩开了原子的大门,使人们逐渐认识到原子也有他本身的结构。1904年汤姆生提出他的原子结构模型:"我把原子看成含有大量的微粒(电子)。在原子中,这些微粒聚集形成电中性的体系。虽然单个微粒的行为和负离子一样,但是它们在一中性原子中聚集时,负电的作用就被分散在空间的和负电荷粒子总量相等的正电荷的平衡体系中。"但他没有说明这个正电荷是什么,是从哪儿来的。

1909年,汤姆生的学生英国物理学家卢瑟福用一束高能的带正电的氦离子流轰击薄金箔时发现,绝大多数粒子几乎不受阻碍而直接通过金箔,说明原子内部很空旷;但也有权少数(约万分之几)粒子穿过金箔后发生偏转,个别粒子偏转程度较大,甚至被反弹回来。卢瑟福设想,这是由于原子中存在一个几乎集中了原子全部质量并带正电荷的极小的核,是它对粒子产生了静电排斥作用。1911年,卢瑟福提出了原子结构的“核式模型”:每个原子中心有一个极小的原子核,几乎集中了原子的全部质量并带有Z个单位正电荷,核外有Z个电子绕核旋转,电子绕核如同行星绕日运行,因此这一模型也被称为“行星式模型”。后来由于对原子光谱的深入研究和量子力学的出现,才逐步形成了现代原子结构理论。

原子结构的发现 化学概念与应用

丹麦物理学家玻尔(1885-1962)在1913年引用量子论提出了"在原子中,电子是沿一定的轨道绕原子核运转的理论。

1926年,德国物理学家薛定谔(1887-1961)应用一种波动方程的数学形式描述了电子绕原子核的运动。电子并不处在任何一确定的轨道上运动,而是在原子核外一定范围内高速运动。就像在原子核外笼罩着一团电子云。1919年卢瑟福发现了质子。1932年,英国物理学家查德威克(1891-1974)发现了中子。

由于上述诸多化学家和物理学家的深入研究,从而揭开了原子内部结构的秘密。他们对科学的发展作出了突出的贡献。

  

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