内容正文:
第十三章 原子结构
13.2 原子的核式结构模型
课程标准
1. 了解α粒子散射,理解卢瑟福核式结构模型。
2. 会分析α粒子和原子核碰撞过程中的运动情况分析。
物理素养
物理观念:建立原子的核式结构模型的物理观念。
科学思维:运用力学原理分析α粒子和原子核碰撞过程中的力学变化规律。
科学探究:α粒子散射实验结果产生的原因。
科学态度与责任:理解科学发现、发展的过程和规律,培养探究微观世界的兴趣。
一、汤姆孙提出原子的“枣糕模型”
原子是一个球体,带正电的物质均匀地分布于整个球体内,如同糕点,而带负电的电子则如同枣或葡萄干一样,一颗颗地镶嵌在球内的各个对称位置上。
二、原子的核式结构模型
1. α粒子散射实验装置
2. 实验结果:
①绝大多数α粒子穿过金箔后沿原方向前进;
②少数α粒子却发生了较大的偏转;
③极少数α粒子偏转角超过了90°,个别甚至被弹回。
实验解释:少数α粒子出现大角度偏转,是需要很强的相互作用力的,说明原子的大部分质量和电荷集中到很小的核上。又因为绝大部分α粒子不发生偏转,说明原子内部很空的。
能量变化:α粒子和原子核都带正电,α粒子在碰撞过程中,原子核对α粒子先做负功后做正功,α粒子电视能先增大后减小,动能先减小后增大。
3. 卢瑟福的“核式结构模型”
(1)在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核。
(2)原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
(3)带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
例1.(多选)卢瑟福提出的原子核式结构学说包含的内容有( )
A.原子中心有一个很小的核
B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
C.原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上
D.带负电的电子在核外空间绕原子核旋转
【答案】ABD
【解析】卢瑟福提出的原子核式结构模型:原子中心有一个很小的原子核,它集中了原子的几乎全部质量和所有的正电荷,电子在核外绕原子核旋转。
三、原子核式结构与经典理论之间的矛盾
1. 经典理论与实验观察结果的两点矛盾:
(1)在核式结构模型中,电子受原子核的库仑引力作用绕原子核旋转,因此这种运动必有加速度。
根据经典理论,做加速运动的电荷将向外辐射电磁波。
而这种电磁辐射将导致电子绕核运动的能量减少,从而使电子绕核运动的轨道半径减小,直至电子沿螺旋线落入原子核,因此原子是不稳定的,但这显然与事实不符。
(2)根据经典理论,电子绕核运动所辐射的电磁波频率应该等于电子绕核运动的频率。
随着电子绕核运动轨道半径的连续减小,原子向外辐射的电磁波频率连续增大,原子发光的光谱 (称为原子光谱) 应该包含一系列连续变化的频率,而原子光谱却是由些不连续的亮线组成的。
2. 以上矛盾导致量子理论的诞生。
题型01 α粒子散射实验
例2.卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子核式结构模型,实验装置如图所示,带电粒子打到光屏上就会产生光斑,为验证粒子散射实验结论,现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜,则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是( )
A.1605、35、11、1 B.1242、1305、723、203
C.2、10、655、1205 D.1232、1110、733、203
【答案】A
【解析】α离子散射实验现象是绝大多数粒子直接穿过,少数发生大角度偏转,极少数甚至原路返回,故A符合事实,BCD不符合事实。
题型02 α粒子散射实验中粒子的运动学规律
例3.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图是α粒子散射实验的图景。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的α粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是( )
A.绝大多数α粒子运动的轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的
B.发生超过90°大角度偏转的α粒子是极少数的
C.沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小
D.沿轨迹2运动的α粒子的电势能先减小后增大
【答案】D
【解析】选D, A.在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,运动轨迹如轨迹1,说明原子中绝大部分是空的,A正确;
B.极少数粒子发生超过90°大角度偏转,B正确;
C.根据点电荷周围电场可知,距离原子核近的地方电场强度大,故越靠近原子核加速度越大,因此α粒子加速度先增大后减小,C正确;
D.α粒子受到斥力作用,根据电场力做功特点可知,从a运动到b过程中电场力做负功,电势能增加,从b运动到c过程中,电场力做正功,电势能减小,D错误。
1.下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是 ( )
A.阴极射线是电子流,汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电荷量
B.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于球内,电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代
C.通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-10 m
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域—原子核
【答案】B
【解析】A.阴极射线是电子流,J.J.汤姆孙测出了电子的比荷,密立根精确测定了电子电荷量,A错误;
B.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于整个球内;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代,B正确;
C.通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-15 m,故C错误;
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核,故D错误。
2.1909年,物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔,研究粒子被散射的情况,其实验装置如图所示。关于粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞
B.在粒子散射实验中,绝大多数粒子发生了较大角度的偏转
C.粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量
D.通过粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是
【答案】C
【解析】A.粒子发生偏转是由于它受到原子核的斥力,并不是跟电子发生了碰撞,选项A错误;
BC.在粒子散射实验中,绝大多数粒子几乎不发生偏转,可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小,实验表明原子中心的核带有原子的全部正电,和几乎全部质量,选项B错误,C正确;
D.粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是,选项D错误。
3.(多选)关于α粒子散射实验现象及分析,下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明正电荷在原子内分布均匀,受到原子核的排斥力平衡
B.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的
C.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子几乎全部质量和全部正电荷集中在原子内很小空间
D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核外电子很大的排斥力
【答案】BC
【解析】AB.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的,A错误,B正确;
CD.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子几乎全部质量和全部正电荷集中在原子内很小空间,C正确,D错误。
4.卢瑟福指导他的助手进行的α粒子散射实验所用仪器的示意图如图所示。放射源发射的α粒子打在金箔上,通过显微镜观察散射的α粒子。实验发现,绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数的角度甚至大于90°,于是,卢瑟福大胆猜想( )
A.原子半径的数量级是10-10m
B.原子核内存在质子和中子
C.原子内部有体积很小、质量很大的核
D.造成α粒子偏转的主要原因是它受到了原子中电子的作用
【答案】C
【解析】A.原子半径的数量级是通过油膜法测出来的,该实验不能确定原子半径的数量级,A错误;
B.卢瑟福用α粒子轰击氮核,证实了在原子核内存在质子,查德威克发现的中子,B错误;
C.从绝大多数α粒子几乎不发生偏转,可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小,说明原子的中心有一个体积很小的核;从极少数α粒子发生了大角度的偏转,说明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量,C正确;
D.造成α粒子偏转的主要原因是它受到了原子中心正电荷的作用,故D错误。
5.α粒子散射实验中,不考虑电子和α粒子的碰撞影响,是因为( )
A.α粒子与电子根本无相互作用
B.α粒子受电子作用的合力为零,是因为电子是均匀分布的
C.α粒子和电子碰撞损失能量极少,可忽略不计
D.电子很小,α粒子碰撞不到电子
【答案】C
【解析】α粒子与电子之间存在着相互作用力,这个作用力是库仑引力,但由于电子质量很小,碰撞时对α粒子的运动影响极小,几乎不改变运动方向,就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样,故C正确,ABD错误。
6.(多选)在粒子散射实验中,如果一个粒子跟金箔中的电子相碰,下列说法正确的是( )
A.粒子发生大角度的偏转 B.粒子不会发生明显偏转
C.粒子可能被弹回 D.粒子能量几乎不变
【答案】BD
【解析】选BD,粒子间的碰撞满足动量守恒定律,因为α粒子的质量远远大于电子的质量,α粒子动量几乎不变,所以α粒子不会发生明显偏转,不可能被弹回,能量也几乎不会发生改变。故AC错误,BD正确。
7.(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象,下述说法中正确的是( )
A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光
C.卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象肯定了汤姆孙的“枣糕模型”
D.卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型
【答案】AD
【解析】AB.在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,极少数偏转的角度甚至大于90°,所以荧光屏和显微镜放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多,放在C、D位置时,屏上仍可以观察到闪光,只是次数较放在A和B位置时少,故A错误,B正确;
CD.卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象否定了汤姆孙的“枣糕模型”,提出了原子的核式结构模型,故C错误,D正确。
8.图是卢瑟福为解释粒子散射实验而提出的情境。占金原子质量绝大部分的原子核集中在很小的空间范围,曲线表示粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.越接近原子核的粒子发生散射时的偏转角越小
B.电子质量约为粒子质量的,因此电子对粒子速度的影响可以忽略
C.由该实验可以得出粒子与金原子核一定带异种电荷
D.若实验中换用轻金属笛片,发生大角度偏转的粒子将会增多
【答案】B
【解析】A.越接近原子核的粒子受到的库仑斥力越大,发生散射时的偏转角越大,A错误;
B.电子质量约为粒子质量的,因此电子对粒子速度的影响可以忽略,B正确;
C.由该实验可以得出粒子与金原子核一定带同种电荷,C错误;
D.若实验中换用轻金属笛片,发生大角度偏转的粒子将会减少,D错误。
9.(多选)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔后,根据实验结果提出了原子的核式结构学说。如图所示,O表示金原子核的位置,曲线ab和cd分别表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹,其中能正确反映实验结果的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】AB.当α粒子靠近金原子核时,α粒子将受到金原子核的斥力作用,而α粒子的曲线运动的轨迹总是弯向受力的一侧,A错误、B正确;
CD.α粒子和原子核都带正电,α粒子离核越近所受斥力越大,偏转角度越大,C错误、D正确。
10.(多选)物理实验助推物理学理论的发展。对以下实验的表述,说法正确的是( )
A.图甲:密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量,揭示了电荷的量子化
B.图乙:库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律,并测量了静电力常量
C.图丙:卢瑟福根据粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型
D.图丁:汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子,揭示了原子具有内部结构
【答案】ACD
【解析】A.图甲:密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量,揭示了电荷的量子化,A正确;
B.图乙:库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律,静电力常量既不是库仑通过扭秤测出来的,也不是后人通过库仑扭秤测出来的,而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的,B错误;
C.图丙:卢瑟福根据α粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型,C正确;
D.图丁:汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子,揭示了原子具有内部结构,D正确。
11.(23-24高二下·上海长宁·期末)卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子 模型,α粒子以某一初速度接近金原子核,其运动轨迹如图所示,则从Q到M过程中α粒子的电势能的变化情况为 ,加速度大小的变化情况为 。
【答案】 核式结构 先增大后减小 先增大后减小
【详解】[1]卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型;
[2][3]α粒子在接近金原子核的过程中,斥力越来越大,加速度越来越大,做负功;在远离金原子核的过程中,斥力越来越小,加速度越来越小,斥力做正功,所以从Q到M过程中α粒子的电势能先增大后减小,加速度先增大后减小。
12.(23-24高三上·上海黄浦·阶段练习)人类对原子结构的认识,涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。
(1)1897年,汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况(图甲),断定阴极射线是 (填“电磁波”或“电子”),进而认为原子是一个球体,提出原子“西瓜模型”或“ 模型”;
(2)1909年,卢瑟福与他的学生进行了α粒子散射实验(图乙),提出了原子核式结构模型。如图是α粒子散射实验的图景。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的α粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是( )
A.绝大多数α粒子运动的轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的
B.发生超过大角度偏转的α粒子是极少数的
C.沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小
D.沿轨迹2运动的α粒子的电势能先减小后增大
【答案】 电子 枣糕 D
【详解】(1)[1]汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况,断定其本质是带负电的粒子流,并断定阴极射线是电子。
[2]汤姆孙认为正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中,提出原子“西瓜模型”或“枣糕模型”。
(2)[3]A.绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,运动轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的,故A正确;
B.发生超过大角度偏转的α粒子是极少数的,故B正确;
C.根据点电荷电场分布可知,离原子核近的地方电场强度大,故沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小,故C正确;
D.α粒子受到斥力作用,沿轨迹2运动的α粒子电场力先做负功,后做正功,的电势能先增大后减小,故D错误。
题目选择不正确的,故选D。
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第十三章 原子结构
13.2 原子的核式结构模型
课程标准
1. 了解α粒子散射实验,理解卢瑟福核式结构模型。
2. 会分析α粒子和原子核碰撞过程中的运动状态的变化。
物理素养
物理观念:建立原子的核式结构模型的物理观念。
科学思维:运用力学原理分析α粒子和原子核碰撞过程中的力学参量变化规律。
科学探究:α粒子散射实验结果产生的原因。
科学态度与责任:理解科学发现、发展的过程和规律,培养探究微观世界的兴趣。
一、汤姆孙提出原子的“枣糕模型”
原子是一个球体,带正电的物质均匀地分布于整个球体内,如同糕点,而带负电的电子则如同枣或葡萄干一样,一颗颗地镶嵌在球内的各个对称位置上。
二、原子的核式结构模型
1. α粒子散射实验装置
2. 实验结果:
①绝大多数α粒子穿过金箔后沿原方向前进;
②少数α粒子却发生了较大的偏转;
③极少数α粒子偏转角超过了90°,个别甚至被弹回。
实验解释:少数α粒子出现大角度偏转,是需要很强的相互作用力的,说明原子的大部分质量和电荷集中到很小的核上。又因为绝大部分α粒子不发生偏转,说明原子内部很空的。
能量变化:α粒子和原子核都带正电,α粒子在碰撞过程中,原子核对α粒子先做负功后做正功,α粒子电视能先增大后减小,动能先减小后增大。
3. 卢瑟福的“核式结构模型”
(1)在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核。
(2)原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
(3)带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
例1.(多选)卢瑟福提出的原子核式结构学说包含的内容有( )
A.原子中心有一个很小的核
B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
C.原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上
D.带负电的电子在核外空间绕原子核旋转
三、原子核式结构与经典理论之间的矛盾
1. 经典理论与实验观察结果的两点矛盾:
(1)在核式结构模型中,电子受原子核的库仑引力作用绕原子核旋转,因此这种运动必有加速度。
根据经典理论,做加速运动的电荷将向外辐射电磁波。
而这种电磁辐射将导致电子绕核运动的能量减少,从而使电子绕核运动的轨道半径减小,直至电子沿螺旋线落入原子核,因此原子是不稳定的,但这显然与事实不符。
(2)根据经典理论,电子绕核运动所辐射的电磁波频率应该等于电子绕核运动的频率。
随着电子绕核运动轨道半径的连续减小,原子向外辐射的电磁波频率连续增大,原子发光的光谱 (称为原子光谱) 应该包含一系列连续变化的频率,而原子光谱却是由些不连续的亮线组成的。
2. 以上矛盾导致量子理论的诞生。
题型01 α粒子散射实验
例2.卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子核式结构模型,实验装置如图所示,带电粒子打到光屏上就会产生光斑,为验证粒子散射实验结论,现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜,则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是( )
A.1605、35、11、1 B.1242、1305、723、203
C.2、10、655、1205 D.1232、1110、733、203
题型02 α粒子散射实验中粒子的运动学规律
例3.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图是α粒子散射实验的图景。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的α粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是( )
A.绝大多数α粒子运动的轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的
B.发生超过90°大角度偏转的α粒子是极少数的
C.沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小
D.沿轨迹2运动的α粒子的电势能先减小后增大
1.下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是 ( )
A.阴极射线是电子流,汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电荷量
B.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于球内,电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代
C.通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-10 m
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域—原子核
2.1909年,物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔,研究粒子被散射的情况,其实验装置如图所示。关于粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞
B.在粒子散射实验中,绝大多数粒子发生了较大角度的偏转
C.粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量
D.通过粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是
3.(多选)关于α粒子散射实验现象及分析,下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明正电荷在原子内分布均匀,受到原子核的排斥力平衡
B.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的
C.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子几乎全部质量和全部正电荷集中在原子内很小空间
D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核外电子很大的排斥力
4.卢瑟福指导他的助手进行的α粒子散射实验所用仪器的示意图如图所示。放射源发射的α粒子打在金箔上,通过显微镜观察散射的α粒子。实验发现,绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数的角度甚至大于90°,于是,卢瑟福大胆猜想( )
A.原子半径的数量级是10-10m
B.原子核内存在质子和中子
C.原子内部有体积很小、质量很大的核
D.造成α粒子偏转的主要原因是它受到了原子中电子的作用
5.α粒子散射实验中,不考虑电子和α粒子的碰撞影响,是因为( )
A.α粒子与电子根本无相互作用
B.α粒子受电子作用的合力为零,是因为电子是均匀分布的
C.α粒子和电子碰撞损失能量极少,可忽略不计
D.电子很小,α粒子碰撞不到电子
6.(多选)在粒子散射实验中,如果一个粒子跟金箔中的电子相碰,下列说法正确的是( )
A.粒子发生大角度的偏转 B.粒子不会发生明显偏转
C.粒子可能被弹回 D.粒子能量几乎不变
7.(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象,下述说法中正确的是( )
A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光
C.卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象肯定了汤姆孙的“枣糕模型”
D.卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型
8.图是卢瑟福为解释粒子散射实验而提出的情境。占金原子质量绝大部分的原子核集中在很小的空间范围,曲线表示粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.越接近原子核的粒子发生散射时的偏转角越小
B.电子质量约为粒子质量的,因此电子对粒子速度的影响可以忽略
C.由该实验可以得出粒子与金原子核一定带异种电荷
D.若实验中换用轻金属笛片,发生大角度偏转的粒子将会增多
9.(多选)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔后,根据实验结果提出了原子的核式结构学说。如图所示,O表示金原子核的位置,曲线ab和cd分别表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹,其中能正确反映实验结果的是( )
A. B. C. D.
10.(多选)物理实验助推物理学理论的发展。对以下实验的表述,说法正确的是( )
A.图甲:密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量,揭示了电荷的量子化
B.图乙:库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律,并测量了静电力常量
C.图丙:卢瑟福根据粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型
D.图丁:汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子,揭示了原子具有内部结构
11.(23-24高二下·上海长宁·期末)卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子 模型,α粒子以某一初速度接近金原子核,其运动轨迹如图所示,则从Q到M过程中α粒子的电势能的变化情况为 ,加速度大小的变化情况为 。
12.(23-24高三上·上海黄浦·阶段练习)人类对原子结构的认识,涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。
(1)1897年,汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况(图甲),断定阴极射线是 (填“电磁波”或“电子”),进而认为原子是一个球体,提出原子“西瓜模型”或“ 模型”;
(2)1909年,卢瑟福与他的学生进行了α粒子散射实验(图乙),提出了原子核式结构模型。如图是α粒子散射实验的图景。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的α粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是( )
A.绝大多数α粒子运动的轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的
B.发生超过大角度偏转的α粒子是极少数的
C.沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小
D.沿轨迹2运动的α粒子的电势能先减小后增大
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