核式结构模型由英国物理学家欧内斯特·卢瑟福于1911年提出,其核心亮点是颠覆了传统“枣糕模型”,通过α粒子散射实验证实原子中心存在带正电的微小原子核,电子绕核运动,奠定了现代原子结构理论的基础。
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实验依据与模型突破
卢瑟福的核式结构模型基于著名的α粒子散射实验。实验中,大多数α粒子穿过金箔后方向不变,但极少数发生大角度偏转甚至反弹,这一现象无法用汤姆孙的“枣糕模型”(认为正电荷均匀分布)解释。卢瑟福由此推断:原子质量集中于极小的原子核,电子绕核运动,类似行星绕太阳运行,故又称“行星模型”。 -
模型的核心内容
该模型提出:- 原子核体积极小但集中了几乎全部原子质量及正电荷;
- 电子在核外空间高速运动,抵消原子核正电荷使原子呈电中性;
- 原子大部分为空隙,解释了α粒子穿透现象。
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意义与局限性
核式结构模型首次揭示了原子内部的层次性,为量子力学发展铺路。但无法解释电子轨道稳定性及原子光谱的离散性,后由玻尔模型进一步修正。
卢瑟福的核式模型是原子物理学里程碑,其“原子有核”的结论至今仍是理解物质结构的基础。