高中物理必备知识点：原子的核式结构模型总结10页

1. 电子的发现 2. 原子的核式结构 3. 氢原子光谱 4. 玻尔的原子模型

二. 知识归纳、总结：
（一）电子的发现
1、阴极射线
（1）产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极，当两极间加一定电压时，阴极便
发出一种射线，这种射线为阴极射线。（2）阴极射线的特点：碰到荧光物质能使其发光。
2、汤姆孙的发现
（1）阴极射线电性的发现[来源:学科网 ZXXK]
为了研究阴极射线的带电性质，他设计了如图 18－1－2 所示装置，从阴极发出的阴极射
线，经过与阳极相连的小孔，射到管壁上，产生荧光斑点；用磁铁使射线偏转，进入集电圆
筒；用静电计检测的结果表明，收集到的是负电荷。
（2）测定阴极射线粒子的比荷。
图 18－1－3
如图 18－1－3 所示，从阴极 K 发出的阴极射线通过一对平行金属板 P、P＇间的匀强电
场，发生偏转，偏转角θ与电场强度 E、极板长度 L 以及带电粒子的速度 v 的关系：
tanθ＝ ①
然后再加一垂直于电场方向的匀强磁场，使粒子所受到的电场力与磁场力平衡，不发生
偏转，由此可得：
②
将②式代入①式，并代入实验数据，求得这种粒子的比荷为

说明：①汤姆孙通过进一步的实验，发现当改变阴极材料时，测得的比荷都相同，表明
这种粒子是各种材料的共有成分，1898 年，汤姆孙测出这种粒子所带电荷与氢离子的电荷数
值接近，从而证明这种粒子的质量约是氢离子的千分之一，至此，这种粒子的“身份”已经
明确；它是一种带负电的质量很小的粒子，物理学家把这种粒子叫做电子。
②现在测得电子的比荷为 e/m＝1.75881×1011C/kg.
电子的电荷量为 e＝1.60219×10－19C，
从而计算出电子的质量为 m＝9.10953×10－31kg.
③电子的质量约为氢原子质量的

（二）原子的核式结构
1、汤姆孙的枣糕式模型
图 18－2－1
J·J·汤姆孙于 1904 年提出来的模型，汤姆孙在发现电子后，便投入了对原子内部结构
的探索，他运用丰富的想象，提出了原子枣糕模型（图 18－2－1），在这个模型里，汤姆孙
把原子看作一个球体，正电荷均匀地分布在整个球内，电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中，
被正电荷吸引着，原子内正、负电荷相等，因此原子的整体呈中性，汤姆孙的模型是第一个
有一定科学依据的原子结构模型，而不是哲学思辨的产物。
2、 粒子散射实验
1909～1911 年卢瑟福和他的助手做了用α粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现。
（1）实验装置（如图 18－2－2 所示）
图 18－2－2
（2）实验结果
绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大
的偏转，极少数粒子被反向弹回。
3、原子的核式结构
卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构：在原子中心有一个很小的
核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间
绕核旋转。

图 18－2－3
按照卢瑟福的核式结构学说，可以很容易地解释α粒子的散射实验现象，如图 18－2－3
所示。按照这个模型，由于原子核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力
很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数α粒子从原子核附近飞过，明显地受到原子核
的库仑斥力而发生大角度的偏转。

（三）氢原子光谱
1、发射光谱：物质发光直接产生的光谱
从实际观察到的物质发光的发射光谱可分为连续谱和线状谱。
（1）连续谱：连续分布着的包含着从红光到紫光的各种色光的光谱。[来源:学科网 ZXXK]
产生：是由炽热的固体、液体、高压气体发光而产生的。
（2）线状谱：只含有一些不连续的亮线的光谱，线状谱中的亮线叫谱线。
产生：由稀薄气体或金属蒸气（即处于游离态下的原子）发光而产生的，观察稀薄气体
放电用光谱管，观察金属蒸气发光可把含有该金属原子的物质放到煤气灯上燃烧，即可使它
们汽化后发光。
2、吸收光谱：高温物体发出的白光通过物质后，某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱。
产生：由炽热物体（或高压气体）发出的白光通过温度较低的气体后产...