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枣糕模型|汤姆孙枣糕模型

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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。

汤姆孙枣糕模型

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。

 

阴极射线

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

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。

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