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11.1 走进微观
物理学是一门研究物质结构及其运动规律的实验科学
核心:揭示组成各类物质的基本结构,以及运动的基本规律
自然的尺度
物质的组成
“四元素说”:宇宙万物由水、火、土、气组成
“五行说”:宇宙万物由金、木、水、火、土组成
分子:小到能保持物质的性质不变为止的颗粒
微观粒子
直到19世纪初,英国科学家道尔顿才证明了原子的存在。
J.J.汤姆孙
1856-1940,英国物理学家,电子的发现者。因通过气体电传导性的研究,测出电子的电荷与质量的比值,1906年获诺贝尔物理学奖
电子的发现:原子是可以分割的,且存在内部结构
电子的发现
阴极射线
枣糕模型
正电荷
电子
卢瑟福
1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型。该实验被评为“物理最美实验”之一。
卢瑟福原子核式结构模型
α粒子散射实验
原子核式结构模型
原子由带正电的原子核和带负电的电子组成
原子内部结构
卢瑟福原子核式结构模型
原子核式结构模型
原子的中心叫原子核,带正电,占很小的体积,但其密度很大,几乎集中了原子的全部质量;带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动
卢瑟福提出的原子模型:解释了原子核线度小、质量大
玻尔
丹麦皇家科学院院士,曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章,1922年获得诺贝尔物理学奖。
玻尔结合半经典半量子理论,引入定态和能级跃迁提出了玻尔原子模型
玻尔理论:解释了原子核外电子为何不会坠入原子核中
玻尔原子模型
量子轨道模型
原子图像
现代微观理论
电子云模型
微观粒子的“波粒二象性”
微观粒子遵循概率性的规律
微观理论
现代技术
高能粒子加速器:
μ子(中微子)、π介子、Κ介子、Λ超子、Σ超子及τ子等400余种粒子
人类对原子结构的探索还在继续。。。