正负电相互吸引,正负电子为何没有被吸引到原子核上?
1、电相正负电相互吸引,互吸电子为何没有被吸引到原子核上。引电引到原核在微观世界中,为何电子与原子核的被吸关系错综复杂,关于“电子是正负否会坠落到原子核上”这一问题,不能一概而论。电相严格来讲,互吸一般情况下电子不会坠落到原子核上,引电引到原核但在特定且苛刻的为何条件下,电子是被吸有可能坠入原子核的,不过这需要外界输入巨大的正负能量。
2、电相回溯到19世纪末至20世纪初,互吸当时的许多科学家,包括声名远扬的汤姆逊和卢瑟福,都曾认为电子最终会掉入原子核内。这一观点的形成与当时的电磁学理论紧密相关。麦克斯韦提出了麦克斯韦方程,巧妙地统一了“电”与“磁”,并极具前瞻性地预言了电磁波的存在。而后赫兹通过严谨的实验,成功证实了电磁波的真实存在。
3、依据麦克斯韦的电磁学理论,电子会持续不断地释放电磁波,在此过程中电子逐渐损失能量,其运行轨道也会随之越来越低,最终不可避免地坠入原子核中。基于此,汤姆逊提出了原子的“枣糕模型”。
4、在这个模型里,原子就如同一块枣糕,电子均匀地镶嵌在其中,分布于原子内部。卢瑟福作为汤姆逊的学生,原本试图通过实验来证明老师的观点。于是,他进行了那个具有里程碑意义的α粒子散射实验。α粒子实际上就是氦核,它由两个中子和两个质子组成。
5、卢瑟福以氦核作为“子弹”去轰击金箔,期望借此探究原子核内部的结构。按照汤姆逊的枣糕模型,原子内部应该是均匀的。
正负电相互吸引,电子为何没有被吸引到原子核上?
1、所以,当α粒子穿过原子时,发生偏转的角度应该大致相同。然而,实验结果却大大出乎人们的意料:绝大部分α粒子轻松地穿了过去,只有极少数发生了偏转,而且这些发生偏转的α粒子偏转角度都非常大。
2、这一结果清晰地表明,原子内部大部分区域是空心的,原子核在原子中所占的体积极小,只有当α粒子撞到了原子核时,才会产生如此大的偏转角度。基于此,卢瑟福提出了他的原子“行星模型”。这个模型与我们初中所学的原子模型颇为相似,电子在原子核外围绕着原子核做圆周运动,原子核虽然体积小,但却集中了原子几乎所有的质量。然而,卢瑟福的这个模型一经提出,便遭到了众多科学家的质疑。
3、因为根据麦克斯韦的电磁理论,按照这个模型,电子最终还是会坠入原子核,如此一来就又回到了汤姆逊的枣糕模型。后来,卢瑟福的学生玻尔提出了一个全新的原子模型。
4、玻尔认为,电子具有自己固定的轨道,在一般情况下,电子不会向外辐射电磁波。只有当电子发生跃迁时,才会辐射出电磁波,并且通过这种方式来维持原子的稳定状态。
5、这里需要特别说明的是,电子跃迁所辐射的能量并非连续的,而是以一份一份的形式存在。玻尔的原子模型与太阳系的结构十分相似,在当时受到了不少科学家的青睐。但可惜的是,玻尔的模型在应用到氢原子时效果尚可,可随着元素序数的增大,运用该模型所得到的结果与实际情况的误差就变得非常大。玻尔的学生海森堡提出了著名的不确定性原理。