了解原子模型的历史

1.约翰•道尔顿的模型(1803) - 实心球模型

概览:道尔顿提出所有物质都是由称为原子的不可分割粒子组成的,他把原子想象成微小、坚固的球体,就像台球。

关键观点:同一元素的原子在质量和性质上是相同的,原子不能被创造、分裂或摧毁,当不同元素的原子以固定比率结合时,化合物形成。

重要性:第一个基于实验证据的原子科学模型(如气体定律),为现代化学奠定了基础。

2.J.J.汤姆森的模特(1904) - 梅花布丁模特

概览:发现电子后,汤姆森提出原子是由一种正电荷物质制成的,带负电荷的电子散落在其中——就像布丁中的葡萄干。

关键观点:原子是可分割的,电子是负电荷的亚原子粒子,原子的其余部分是平衡电子的正电荷

重要性:第一个显示原子有内部结构的模型。介绍了亚原子粒子的想法。

3.欧内斯特•卢瑟福的模型(1911)——核模型

概览:进行了金箔实验,阿尔法颗粒被射向薄薄的金片,大多数通过,但有些在大角度偏转。

关键观点:原子大多是空的空间,中心有一个小的、密集的、带正电荷的核,电子围绕这个核的轨道。

重要性:推翻了梅花布丁模型,介绍了核的概念。

4.尼尔斯•玻尔模型(1913) - 行星模型

概览:玻尔利用量子理论的发现扩展了卢瑟福的模型。

关键观点:电子以固定路径或“能量级别”绕核轨道运行,每个级别都有特定量的能量。当能量被吸收时,电子可以跳到更高的水平,当能量被释放时,像光一样。

重要性:解释了为什么原子发射特定颜色(原子光谱),增加了量化能量级的概念。

5. Erwin Schrödinger的模型(1926) - 量子力学模型(电子云模型)

概览:施罗定格使用复杂的数学来描述电子的行为为波,而不是轨道中的粒子。

关键观点:电子存在于称为轨道(不是固定路径)的区域,轨道显示电子最有可能被发现的地方。电子的确切位置和速度不能同时知道(海森堡不确定性原理)。

重要性:今天最准确和被广泛接受的模型,形成量子化学和现代物理学的基础。