枣糕模型|汤姆孙枣糕模型

汤姆孙枣糕模型简介

枣糕模型（又称梅子布丁模型、汤姆孙模型、葡萄干布丁模型），是物理学家汤姆孙（J.J.Thomson）在1898年提出的关于原子结构的一种假设模型。

汤姆孙枣糕模型是基于阴极射线的分析得到的，是发现电子之后，对原子结构探索的一种假设。

枣糕模型是早期科学家们在探索原子内部构造时，由汤姆生提出来的一种“原子结构”概念，其观点是：

除电子外，原子的质量与正电荷如同糕点一样均匀排布，电子则如同枣一样随机嵌入在糕点之中。具体如上图所示。

很多学生不理解电子发现的背景，在理解枣糕模型上出现困难。下面我们来重点说一下汤姆孙提出枣糕模型的逻辑：

枣糕模型提出的逻辑

1，物理学者们通过对阴极射线的研究，发现这一现象：原子能够激发出来一种“物质”。这种物质到底是一种微粒，还是一种电磁波，众说纷纭。

2，汤姆孙利用垂直电场，发现该物质偏转（即论证出该物质带电），且不同物质激发后的荷质比为固定值。这便彻底否定了赫兹等人的电磁波假说。

3，既然阴极能够激发出这种更小的粒子，说明阴极这种金属原子是可以分割的。这便原子在古希腊语中的含义就是，不可在分割的最小微粒。

4，原子可以分割，那么原子到底是有什么组成的呢？汤姆孙提出了枣糕模型。

便于同学们的深入理解，我们首先来研究物理学家们对阴极射线的讨论。

阴极射线

什么是阴极射线？阴极射线是在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的。

 

如图所示，真空玻璃管中的C与高压电源的负极相连，为阴极，金属管AB与高压电源的正极相连，为阳极。

当高压电源接通时，在C与AB间，会产生极大的高压（电场强度）。

通过观察会发现，有一束类似于光的特殊的“射线”，从C（阴极）发出，通过金属管AB后，打在图右侧的屏F上。

由于这束“射线”是从阴极释放的，我们诚挚为阴极射线。

汤姆生发现电子

王尚老师辅导书物理自诊断每道题都有视频讲解，哪道题不会扫题旁二维码即可看视频，学习更高效，考试分数更高，欢迎添加微信teacherws咨询。到1897年，汤姆生走上了科学实验的舞台，他用不同的方法测定了阴极射线粒子的荷质比，证明它们是一种更基本的粒子，称之为电子。

汤姆孙被誉为电子之父。电子的发现，具有划时代的意义。这让人们意识到，原子是可在分割的，基于此物理学的分支原子物理学诞生。

在受到激发时，电子会离开原子，这就产生了上述的阴极射线。

汤姆生提出枣糕模型

原子结构到底是怎么样的呢？汤姆孙提出了枣糕模型。

枣糕模型：除电子外，原子的质量与正电荷如同糕点一样均匀排布，电子则如同枣一样随机嵌入在糕点之中。

同学们须知，基于当时是实验设备条件，枣糕模型仅是一种假设模型。

枣糕模型被否定

卢瑟福的阿尔法粒子散射实验推翻了“枣糕模型”，基于实验结论卢瑟福提出了核式结构。

关于此问题我们会在这篇文章进行详细的解析。

学习问题与王尚老师答疑

学生问题：卢瑟福是如何推翻枣糕模型的？ 

王尚老师：卢瑟福轰击实验结果有：第一， 绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进；第二， 少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转；第三， 极少数α粒子击中金箔后几乎沿原方向反回；如果汤姆孙的枣糕模型是成立的，那么绝对不会发生偏转甚至是反弹。因为质量和电荷量不集中，被稀释了，就不可能有力作用在α粒子上。

参考文献

波尔能级模型 http://gaozhongwuli.com/zongjie/x35/480390.html

电子的发现过程 http://gaozhongwuli.com/top/481783.html

爱因斯坦光电效应 http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/437787.html

阿尔法散射实验结论 http://blog.teacherws.com/wen/13432.html

波长测量实验 http://gaozhongwuli.com/zongjie/x34/480385.html

原子物理学外传 http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/437801.html

原子物理学公式总结 http://gaozhongwuli.com/top/481779.html

作者：王尚，苏阳。校正：齐思源。版权归属高中物理网（gaozhongwuli.com），严禁转载。

 

扫码关注王尚老师微信公众号teacherws，免费获取物理教学视频资料。