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证实原子核的存在

  1911年,卢瑟福完成了闻名的α粒子散射实验,证实了原子核的存在,建立了原子的核模型。

  人们对原子模型曾作过各种各样的猜测。卢瑟福老师汤姆生提出:球形的原子内部均匀地分布着阳电荷,带阴电的电子夹杂其中。这个原子模型在科学史上被称为“西瓜模型”,因为它像一个西瓜:整个西瓜分布着阳电荷,而瓜籽带阴电荷,所以对整个“西瓜”——原子而言——显现中性。

  按照“西瓜模型”,如果用α粒子轰击原子,α粒子会容易地穿过这个原子,而不至于发生α粒子的散射现象。然而,卢瑟福和他的学生们做了多次实验,表明汤姆生的结论不符合事实。

  当卢瑟福以高能量的α粒子流来轰击金属箔时,发现了一种奇妙的现象:大多数α粒子穿过金属箔后依然沿直线前进,但有少数α粒子偏离了原来的运行方向,还有个别的α粒子被射回来,即和原来的放射方向恰好相反。这种偏离现象称为α粒子的散射。那些少数的不依原来的放射方向前进的α粒子的行为,好比一个弹球打在一块硬石上,弹球被反射回来或被弹到别处一样。

  同学们玩玻璃球时,会有这样的体验:玻璃球打玻璃球,其中之一必定会弹射到别的方向去,而玻璃打到小砂粒上,决不会弹射回来,因为玻璃球比砂粒大的多。同样,由于α粒子的质量要比电子的约大7000~8000倍,因此,电子是不可能将α粒子弹回的。

  卢瑟福作了在各种金属薄膜下α粒子流的散射实验,计数了在不同方向上散射的粒子数。通过实验、观察和计算,一副崭新的原子图就出现在他的面前:原子具有很小的、坚硬的、很重的并且带正电的中心核。卢瑟福把这个核称之为“原子核”。

卢瑟福发现两种射线  原子模型

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