α粒子散射实验
探索原子结构的里程碑实验
实验控制面板
实验参数
实验操作
实验说明
本动画模拟了卢瑟福在1911年进行的α粒子散射实验。通过观察带正电的α粒子与金原子相互作用的方式,卢瑟福推翻了当时流行的”葡萄干布丁”原子模型,提出了原子核式结构模型。
原子核(带正电)
α粒子(氦原子核)
电子(带负电)
关键知识点
实验背景
在卢瑟福实验之前,J.J.汤姆逊提出了”葡萄干布丁”模型,认为正电荷均匀分布在整个原子中,电子镶嵌其中。
实验装置
使用放射性物质发射α粒子,让它们穿过极薄的金箔(仅几百个原子厚),然后用荧光屏检测散射的粒子。
实验结果
大多数α粒子直接穿过金箔,少数发生较大角度偏转,极少数被反弹回来。这与汤姆逊模型的预测完全不符。
实验结论
卢瑟福提出核式结构模型:原子中心有一个带正电的、体积很小但质量很大的原子核,电子在核外空间绕核运动。
重要意义
该实验是原子物理学发展的里程碑,为量子力学和核物理的发展奠定了基础,彻底改变了人类对微观世界的认识。
现代应用
α粒子散射原理在现代科学中有广泛应用,包括材料分析、核反应研究和粒子加速器设计等领域。
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