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微观粒子研究:从原子的枣糕模型到有核模型的探索

2024-06-18 17:17:33信息公告20

微观粒子的研究是现代物理学中非常重要的分支学科。长期以来,人类一直认为原子是组成物质的最小粒子。后来汤姆逊发现了电子,认识到原子是可以再分的,并提出了原子的“枣饼”模型,即原子是一个球体,正电荷弥散均匀地分布在整个球体中卢瑟福的a粒子轰击金箔实验,电子镶嵌在其中。JlX物理好资源网(原物理ok网)

1898年,卢瑟福发现了α射线。1911年,卢瑟福在曼彻斯特大学做放射性能量实验时,他与助手们发现,少量带正电的α射线粒子射向金箔时被反弹回来,这让他们十分惊奇。JlX物理好资源网(原物理ok网)

卢瑟福的a粒子轰击金箔实验JlX物理好资源网(原物理ok网)

“枣糕模型”JlX物理好资源网(原物理ok网)

计算证明卢瑟福的a粒子轰击金箔实验,只有当带正电的球体集中了原子的大部分质量,并且其直径远小于原子直径时,才能正确解释这一难以想象的实验结果。为此,卢瑟福提出了原子的核模型:原子并非弥散均匀地分布在整个球体中,而是大部分物质集中在一个很小的中心原子核中,称为核子,电子围绕它旋转。JlX物理好资源网(原物理ok网)

卢瑟福的a粒子轰击金箔实验JlX物理好资源网(原物理ok网)

卢瑟福的a粒子轰击金箔实验JlX物理好资源网(原物理ok网)

α粒子轰击金箔示意图JlX物理好资源网(原物理ok网)

这是一个开辟新纪元的实验,是开启原子物理和原子核物理的里程碑性质的重要实验,同时他推导出一套可以用实验验证的卢瑟福散射理论。JlX物理好资源网(原物理ok网)

当我们学习这个实验时,我们该怎么做呢?这让老师们很为难。JlX物理好资源网(原物理ok网)

我希望学生们能够清楚地观察实验现象。JlX物理好资源网(原物理ok网)

我希望让学生能够从不同的尺度来分析原理。JlX物理好资源网(原物理ok网)

如果可以向学生展示该装置的结构就更好了。JlX物理好资源网(原物理ok网)

卢瑟福的a粒子轰击金箔实验JlX物理好资源网(原物理ok网)

然而,说起来容易做起来难。JlX物理好资源网(原物理ok网)

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这时虚拟实验就派上用场了!利用虚拟实验,你可以向学生全方位解释和演示这个经典的物理实验。JlX物理好资源网(原物理ok网)

不仅如此,学生们还可以亲身体验,感受跨越世纪的科学奇迹,并与物理学家一起探索和研究。JlX物理好资源网(原物理ok网)

你有上过这种物理课吗?JlX物理好资源网(原物理ok网)

* 来自虚拟实验的视频JlX物理好资源网(原物理ok网)