原子由什么组成( 二 ) _原子

卢瑟福说的“思考之后”，不是思考一两天，而是思考一两年。在做了大量的实验、理论计算和仔细考虑之后，他大胆地提出了核原子模型，推翻了他的老师汤姆逊的固体带电球原子模型。
卢瑟福检查了反射的粒子确实在他学生的实验中，然后仔细测量了反射的粒子总数。测量表明，在他们的实验条件下，每8000个入射粒子中就有一个被反射回来。汤姆逊固体带电球原子模型和带电粒子散射理论只能解释粒子的小角度散射，不能解释大角度散射。多次散射可以获得大角度散射，但计算结果表明多次散射的概率极小，与8000个粒子中有一个被反射回来的观测结果相差甚远。
汤姆逊原子模型无法解释粒子的散射。卢瑟福通过仔细的计算和比较发现，只有假设正电荷集中在很小的区域，粒子通过单个原子，才能发生大角度散射。也就是说，原子的正电荷必须集中在原子中心的一个小核内。在这个假设的基础上，卢瑟福进一步计算了散射的一些规律，并做了一些推论。这些推论很快被盖革和马斯登的一系列漂亮的实验所证实。
卢瑟福的原子模型就像一个太阳系，带正电荷的原子核像太阳，带负电荷的电子像围绕太阳运行的行星。在这个“太阳系”中，它们之间的力就是电磁相互作用力。他解释说，原子中带正电荷的物质集中在一个小核上，而原子质量的绝大部分也集中在这个很小的核心上。当α粒子正对着原子核心射来时，就有可能被反弹回去。这就圆满地解释了α粒子的大角度散射。卢瑟福发表了一篇著名的论文《物质对α和β粒子的散射及原理结构》。
卢瑟福的理论开拓了研究原子结构的新途径，为原子科学的发展立下了不朽的功勋。然而，在当时很长的一段时间内，卢瑟福的理论遭到物理学家们的冷遇。卢瑟福原子模型存在的致命弱点是正负电荷之间的电场力无法满足稳定性的要求，即无法解释电子是如何稳定地待在核外。1904年长岗半太郎提出的土星模型就是因为无法克服稳定性的困难而未获成功。因此，当卢瑟福又提出有核原子模型时，很多科学家都把它看作是一种猜想，或者是形形色色的模型中的一种而已，而忽视了卢瑟福提出模型所依据的坚实的实验基础。
卢瑟福具有非凡的洞察力，因而常常能够抓住本质作出科学的预见。同时，他又有十分严谨的科学态度，他从实验事实出发作出应该作出的结论。卢瑟福认为自己提出的模型还很不完善，有待进一步的研究和发展。他在论文的一开头就声明：“在现阶段，不必考虑所提原子的稳定性，因为显然这将取决于原子的细微结构和带电组成部分的运动。”当年他在给朋友的信中也说：“希望在一、二年内能对原子构造说出一些更明确的见解。”

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