1303年,道尔顿继承古希腊朴素原子论和牛顿微粒说,提出原子学说,其要点:(1)化学元素由不可分的微粒—原子构成,它在一切化学变化中是不可再分的最小单位。(2)同种元素的原子性质和质量都相同,不同元素原子的性质和质量各不相同,原子质量是元素的基本特征之一。(3)不同元素化合时,原子以简单整数比结合。推导并用实验证明倍比定律。如果一种元素的质量固定时,那么另一元素在各种化合物中的质量一定成简单整数比。
在19世纪末,放射性元素逐一被发现,它们裂变的事实冲破原子不能再分的传统观念。1897年英国科学家汤姆森发现原子里有带负电荷的电子。这一切激励着科学家们去探索原子的内在结构。
1904年,英国科学家汤姆森首先提出葡萄干面包原子模型。他认为既然电子那么小,又那么轻,因此原子带正电部分充斥整个原子,而很小很轻的电子浸泡在正电的气氛中,这正像葡萄干嵌在面包中那样。电子带的负电荷被原子内带正电荷部分抵消,因此原子是电中性的。汤姆森的原子模型能解释原子是电中性的,还能估计原子半径约为100pm(10-10m),因此它风行10多年,以后意外地被汤姆森的学生卢瑟福推翻。
1911年,卢瑟福和盖革用α粒子轰击金属箔,并用荧光屏记录粒子散射现象的情况。他发现大部分α粒子按直线透过金属箔,只有极少一部分α粒子被反弹回来或偏转很大角度。这个实验充分说明原子内有很大空间,而正电荷部分集中在原子中心极小的球体内,这里占原子质量的99%以上。因此,他断定汤姆森的葡萄干面包的原子模型不符实际,同时他果断地提出新的原子模型。
1912年,卢瑟福联系太阳系中行星绕太阳旋转情况提出新的原子模型是带正电的原子核在原子正中,占原子质量的绝大部分,正像太阳系中太阳那样;带负电的电子环绕原子核作高速运动。按这个模型可估计原子直径是100pm,电子直径是1fm,原子核直径是10~0.1fm,原子内部有很大空间。
1913年,卢瑟福的学生、丹麦物理学家玻尔将诞生不久的量子理论运用到原子结构模型之中,提出:电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动,离核愈远能量愈高;可能的轨道由电子的角动量必须是 h/2π的整数倍决定;当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量,只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量,而且发射或吸收的辐射是单频的,辐射的频率和能量之间关系由 E=hν给出。玻尔因此项成果荣获了1922年诺贝尔物理学奖。
玻尔发展了他的老师卢瑟福的理论,但他依然没有完全摆脱传统理论的影响。在他的理论中,时而运用新的理论方法,时而又运用传统的理论,这使他对于原子结构、粒子运动规律的解释还存在许多自相矛盾的地方。
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【翻译】1. If everything wonderful ends up to be a deception, the promise of the past is only a glorious tragedy, then? Maybe we sacrifice, in such a tragedy, which causes sorrow yet no wound, our youth and pay tax for maturity.2. Who would shed tears on my grave?【...
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Accustomed to the future success 在生命的路途中,每个人都会遇到各种各样的困难,有些人徘徊于岔路的干扰,停在原地,不知所措。而那些具有良好习惯的人,在困难面前从容不迫,应付自如,所以他们脱颖而出。英国著名哲学家培根就曾说过:“习惯真是一种顽强而巨大的力量,它可以主宰人生。”是的,没...
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