卢瑟福的a粒子实验
为了研究原子内部的电场强度,我们得先看看在宏观世界里现有的技术能做点什么。从手电筒或者收音机里取出一枚电池,通常它可以提供几伏特的电压,并且正负极板之间距离大概为一毫米,折算下来正负极板之间的电场高达一千伏特每米。
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在SLAC( the Stanford LinearAccelerator in California,加州斯坦福直线加速器中心),通过电场可以将电子加速到接近3000km/s。为此他们在3千米的长度上加载了约300亿伏特的电压,其电场相当于一千万伏特每米。这些高端科技得到的电场比一般电池要强得多,但是相比原子内部的电场却不值一提。在加州斯坦福直线加速器中心,电场强度为10伏特每微米(百万分之一米),而在氢原子中的电子和质子之间的电压就高达数十伏特,而它们的间距平均只有十分之一个纳米(百亿分之一米)。原子内部的电场强度比现有宏观技术能达到的最强电场还大一千倍,虽然原子电场的范围被限制在原子尺度上。
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众所周知,电荷同性相斥、异性相吸。在原子内部有两种电荷带负电荷的电子游弋在原子边缘,带正电荷的原子核位于原子中心。当两颗原子互相靠近,一个原子内的带正电的原子核会吸引另一个原子内带负电的电子,会使两个原子继续靠近一点。由此,原子之间会相互吸引并凝聚在一起形成分子并最终形成宏观物质。
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如今人类可以宏观达到的最强电磁场与原子内部的电磁场相比都微不足道,这归结于正负之间的平衡效应,无屏蔽的高能反向电荷存在于原子范围内。当人们意识到这一点后,就能够理解为什么即使速度高达14000km/s(光速的1/20)的a粒子,也会大角度地被原子偏转,甚至被逼停再反射回去:原子内部的电场筑起了一座不可逾越的高大城墙。
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想要探索原子内部结构,人们需要比原子小得多的探针,比如卢瑟福就使用了a粒子作为探针。但实验发现原子内部并不是空空如也,反而如石头一般致密,将探针粒子全部拒之门外。这正是电场在作祟。托里拆利能将空气从某个空间内抽走,但是绝不能将空气原子内的致密电场抽走。带电的原子核会对整个宇宙产生一种莫名的影响。即使将其他物质全部移走,这种影响也无法消除。
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电荷的移动会产生磁效应,磁效应可以传播很远,例如地心磁效应。我们这颗美丽星球的地心部分是旋转的高温熔岩,其高温导致原子变得混乱,从而使原子内部的电子可以自由运动。电子运动形成的电流将地球变成了一个巨大的磁体,拥有南北两极,并且将磁场延伸到太空中。地磁场强度要比重力场大得多,从而导致地球上的磁针偏转。这一现象自古以来就被旅行者和迁徙候鸟用来指引方向。
总结一下:17世纪时,对于真空的探索才刚开始,但磁现象已经被人类所熟知。后来很快人们就发现磁和光都能穿过真空,虽然直到19世纪人们才真正了解了光、电场和磁场三者之间的深层次关系。在我们头顶数千千米外,空气已经几乎不存在了,但是磁场却遍布其间。这些磁场对我们来说意义重大。它们的磁力能够将宇宙射线和带高电荷的太阳风偏转离开地球。这对于地球来说是一个至关重要的保护罩,因为暴露在这些射线下时我们的DNA将被破坏。如果这个磁场消失了,变得和现在的火星一样,那么我们这个物种的末日也就到了。帕斯卡和毕雷(Perier)证明了地球之外是真空,没有空气。但是虽然太空里几乎没有空气,但是却有一些例如地磁场这样的极为重要的存在体。
强胡畏4340卢瑟福根据a粒子散射实验说明 -
耿才幸15395615783 ______[答案] 原子结构并不是想汤姆森所说的大量电子均匀分布在原子内部也就是所谓的(西瓜模型或者是葡萄干模型)原子内部是由原子核分布在原子中心位置 电子则呈环状分层的分布在原子核周围,这就是a粒子散射实验所得出的结论.当然后人又把这个模型...
强胡畏4340卢瑟福所作的α粒子轰击金箔的实验所得出的现象能得出关于金原子结构的结论有什么 -
耿才幸15395615783 ______[答案] 1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构进行了下面的实验.他们用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现: ①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向; ②一小部分α粒子改变了原来的运动方向...
强胡畏4340卢瑟福的实验,8000个a粒子总没有一个像预期一样穿过金箔而是直线被弹了回来的原因是什么?10卢瑟福的实验,8000个a粒子总没有一个像预期一样穿过... -
耿才幸15395615783 ______[答案] 实验前: 预期原子质量平均分布在原子的整个范围内,所以密度超级低,根本拦不住密度很高速度又快的α粒子.(请参考子弹打西瓜) 实验结果: 有的被散射,有的被折射,还有少部分被弹射回来. 由此推测原子质量其实集中在很小的范围内,这个...
强胡畏4340卢瑟福α粒子轰击金箔的实验 -
耿才幸15395615783 ______ 现象:大部分粒子被折回来,少部分粒子直接穿过 原因:由于α粒子呈正电性,故而可能由于静电荷的作用力折回来,且这种电荷的所占空间较大 结论:原子有原子核和电子组成,其中原子核占据原子极大的空间,电子的空间很小,且电子呈负电性,原子核呈正电性
强胡畏4340卢瑟福a粒子散射实验第一次显示了? -
耿才幸15395615783 ______[选项] A. 原子占有较大的空间 B. a粒子不会被电子散射 C. 原子中的正电荷和几乎全部质量集中在很小的区域内 D. 原子不可分割 一个一个解释,重点是A、、、、不定项选择
强胡畏4340卢瑟福α粒子散射实验卢瑟福α粒子散射实验的预期结果和实际结果分别是什么?从中他概括出的结论有哪些? -
耿才幸15395615783 ______[答案] 卢瑟福用α粒子轰击氮核,从氮核中打出了一种新粒子.根据这种粒子在磁场中的偏转,测出了他的质量 ,原来他就是H原子核 焦作质子 用P表示 m=1.6726231*10^-27 直到了质子是原子核的一部分 核式模型
强胡畏4340卢瑟福的a粒子撞击金箔实验中,极少数粒子弹了回来是因为撞击到原子核上.可这两个粒子都带正电会产生斥力所以,a粒子距原子一段距离时就应该改变运... -
耿才幸15395615783 ______[答案] 你说的对.实际上α粒子靠近原子核时,会产生强大的排斥力,所以它是不可能真的“碰到”原子核后才弹回,只是很靠近原子核,通常就可认为几乎“碰到”原子核.
强胡畏4340卢瑟福根据a粒子散射实验提出原子结构的行星模型的理由是 -
耿才幸15395615783 ______ 卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验,实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性,实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据.在此基础上,卢瑟福提出了原子核式结构模型. 为了要考察原子内部的结构,必须寻找一种能射到...
强胡畏4340为了探究原子内部结构,科学家做了大量实验.1911年卢瑟福用一束平行高速α粒子(α粒子带正电荷)轰击金箔时(金原子的核电荷数为79,相对原子质量... -
耿才幸15395615783 ______[选项] A. 原子核体积很大 B. 原子内部有很大空间 C. 原子核与α粒子带相同电荷 D. 原子是一个实心体
强胡畏4340 1909 - 1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用 α 粒子轰击金箔的实验.发现绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进;少数 α 粒子却发生了较大... -
耿才幸15395615783 ______[答案] 答案: 解析: 解析: 由于是估算,我们可以取极少数被弹回的α粒子为研究对象.当α粒子的速度减为0时,α粒子与金原子核间的距离最小约等于金原子核的半径.利用能量转化与守恒定律进行计算. 对于极少数被弹回的α粒子,受到很强的排斥力,...