2016年3月29日 星期二

11-1 拉塞福的原子模型

11-1 拉塞福的原子模型
1.
JJ湯木生:原子內含有電子(陰極射線),且原子整體呈電中性,推想葡萄乾-布丁模型(d=1埃)
其學生拉塞福建議助手蓋格&馬士登,以α粒子撞擊金箔(延展性)

卡文迪西實驗室1.maxwell 3.4.5.布拉格,研究放射性物質,提出半衰期,依穿透力分為abr,不高興-
實驗結果:
(0)α粒子質量約電子的7000倍(本來不應該反彈,why?)
(1)絕大多數
α粒子直接貫穿,顯示原子內大部分空間空無一物
(2)根據湯木生,電子幾乎無法影響α粒子運動,但實驗發現會有1/10000大角度的散射出現,暗示α粒子擊中一個質量比他重很多而體積很小的質點→核(果核
(3)金箔帶正電

2.拉塞福散射的理論計算:刪掉了....
如圖,
3.拉塞福原子模型的困難
(1) 電子塌陷
(2) 原子(明線)光譜
(3) 粒子動能太大,不符合庫倫定律的散射條件
4.波耳氫原子模型
a.縱然拉塞福行星模型有缺陷,但是實驗給予強力支持,或許我們習慣以古典力學解釋這麼小維度的行為是不洽當的,必須有革命性的觀點出現
b.門德列夫週期表的元素週期表似乎隱藏某種規律性,但依然摸不透
c.波耳猜想氫原子周圍電子必須維持在某種能量,才能穩定存在,稱為穩定態;當電子改變能量時,必須吸收或放出能量(愛因斯坦的光子),論文主張能量量子化結合拉塞福行星模型
d.有人請教波耳,他提出的量子化原子模型如何解釋原子發出的光譜,不過波耳當時對原子光譜的問題一無所知,那人便建議波耳去瞭解巴爾麥的研究。
e.光譜線為何此有規律,為何有這種規律,在當時是非常困難的大難題,不過巴爾麥提出經驗公式,可以預測吸收/發射光譜線,但是沒有人知道為何是這樣,也無法解釋
f.當波耳一看到巴爾麥的經驗公式,立刻恍然大悟,長久以來藏在原子的秘密終於被發現!
公式中,n是>2的任意整數,且n可以=3不可以是3.5,這就是量子化的一種顯現,再從普朗克的能量原子只吸收或放出特定能量的整數,暗示電子從一個能階跳躍至另一個能階就釋放出巴爾麥公式的能量。
λ=B(m^2/m^2-n^2)


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