原子結構的蒙面紗還是被「撞」開了

---原子世界第三期---

1909年，盧瑟福用α粒子去轟擊金箔，又將塗有硫化鋅的熒光屏放在其周圍，α粒子撞在屏幕上會產生熒光，通過觀察各個方向的熒光，記錄實驗現象。

如果按照湯姆孫的葡萄乾麵包模型，正電荷均勻分布在整個原子的球體內，帶正電荷的α粒子會同時受到正電荷的斥力和電子的引力，應當能穿過金箔。

可惜了，實驗結果大大出乎他的意料。盧瑟福說：「它的難以置信好比你對一張紙射出一發十五英寸的炮彈，結果卻被彈了回來，反而打在自己身上。」

實驗中發現了一個奇怪的現象：絕大多數α粒子「還是乖乖地」直線穿過去了，但有極少數α粒子發生了偏轉，極少數α粒子偏轉了180°，「直接被彈回來了」。

①為什麼會被彈回來呢？

②為什麼只有極少數被彈回來呢？

③為什麼α粒子被彈回來了，而原子內部的正電荷卻沒有被彈出呢？

為什麼會被彈回來呢？——應該是由於同種電荷間的斥力。

為什麼只有極少數被彈回來呢？——原子內的正電荷不可能均勻分布，佔據的體積一定很小。

為什麼α粒子被彈回來了，而原子內部的正電荷卻沒有被彈出呢？——轟擊的金箔中，金原子的原子核質量很大。

由此，盧瑟福建立了原子結構的行星模型，即原子中帶正電荷的質量幾乎全部幾種在一個很小的區域，我們稱之為原子核，在它的周圍運動著帶負電荷的電子。這個模型很像行星圍繞著太陽運轉。

「

「我一個搞物理的怎麼就得了個化學獎呢？」

「這是我一生中絕妙的一次玩笑！」

1908年盧瑟福作為著名的物理學家，獲得了諾貝爾化學獎。

」

正是由於盧瑟福的工作，使人們開始關注原子核的結構。

1919年，盧瑟福又以α粒子撞擊氮原子，發現從氮原子核中飛出未知粒子，而氮原子也變成了氧原子。這可能是人類第一次真正將一種元素變成另一種元素，幾千年來鍊金術士的夢想第一次成為現實，儘管這一次的變化還沒有多大的實用價值。

他又測定了被打出的粒子的質量和電量，發現它的電荷量為一個單位正電荷，質量也為一個單位，盧瑟福將其命名為質子。

原子之所以呈電中性，就是因為質子數和電子數相等。但是盧瑟福的學生莫塞萊注意到，如果原子只由質子和電子組成，而電子的質量相比起來可以忽略不計，那麼原子的質量是不夠的，原子中一定還有一種電中性的粒子。

1929年，盧瑟福的另一位學生查德威克就在尋找這種電中性粒子。他用α粒子撞擊鈹的薄膜和石蠟時，發現了這種「身份不明」的粒子，它的質量大致與質子相等，它被命名為中子。查德威克也由此獲得了1935年的諾貝爾物理學獎。

中子是繼電子、質子之後被發現的、構成原子的第三個成員。查德威克還進一步指出，原子核由質子和中子構成。

當然，對於原子結構的認識後續還有進一步的發展，玻爾在盧瑟福模型的基礎上，提出了電子在核外的量子化軌道，解決了原子結構的穩定性問題。之後又產生了電子云模型，而人類對於原子結構的探索仍在繼續，物理化學沒學好的小編只能幫你到這裡了，再深入的部分大家就要轉向物理老師請教啦！

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