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电子为什么不会掉入原子核?电子负电,质子正电,应该会互相吸引

文章来源: 文章作者: 更新时间:2021-04-09 15:40:36 点击次数:

 我们都知道一切都是由原子组成的,但原子可以细分为原子核和核外电子。不同的原子在外面的电子数不一样,所以有个问题。为什么电子不落入原子核?今天我就来说说这个的问题。


首先,研究原子模型的科学一定是量子力学,因为它属于微观世界的研究范畴,但是微观世界与我们的宏观世界有很大的不同。微观世界中粒子的运动规律不符合我们宏观世界中的牛顿力学定律和万有引力定律,所以当人们第一次进入微观世界研究时,简直是一头雾水。

电子的发现者汤姆逊第一个提出了原子结构的模型。汤姆逊发现原子内部还有另一种物质:电子,电子不仅可以在原子内部运动,还可以从原子内部逃逸,于是汤姆逊提出了原子结构的模型:西瓜模型。原子似乎是由超过电子组成的,类似于西瓜中有很多西瓜籽,这些西瓜籽在原子中分布比较均匀。


这个个型号刚提出来就引起了轰动。但是随着科学的发展,这个个理论的弊端出现了,因为很多现象无法解释。于是为了验证这个理论的正确性,汤姆逊的学生卢瑟福开始了自己的实验过程。卢瑟福的实验方法是用粒子轰击原子内部。根据老师的模型,由于电子在原子中均匀分布,轰击过程中击中电子的概率应该差不多,所以击中电子后的粒子应该有相同的偏转角。因为粒子如果打中电子就会偏转,所以可以测出个的偏转角。


实验结果非常令人惊讶。大部分粒子不偏转,证明大部分粒子不打电子,但极少数偏转超过90度。这说明原子内部一定有很硬的东西,而这个东西一定不是电子,因为电子被击中后,粒子不会偏转那么多。卢瑟福终于意识到,原子里不仅有电子,还有一个更硬的东西:原子核。而且电子在原子中不是均匀分布的,而是非常非常稀疏,稀疏到大量的粒子打中了电子,却没有一个打中。卢瑟福进一步得出结论,原子内部其实很空,原子中间有一个原子核,然后周围有很多空间,电子很小,在这么大的空间里只占很小的空间。


有了以上的知识,卢瑟福进一步发现,电子实际上是带电荷的,带负电的。既然是带电的,当然会受到力的影响。为什么电子没有击中原子核?一个是因为整个个原子太空了打不中,另一个是因为电子绕原子核运动。虽然将电子拉向原子核的力量很大,但圆周运动使这种个力保持电子围绕原子旋转。这就像地球绕着太阳转。虽然太阳给了地球万有引力,但地球是做圆周运动的,所以不与太阳碰撞。


解释到这里,似乎一切都很完美。原子内部的原始模型类似于我们宏观尺度的银河系。大家不禁感叹,物理世界的微观场与宏观场完美统一。这时,人们又发现了另一个秘密:电子和地球绕太阳的轨道并不相似,它们有一个超能力:可以在没有时间的情况下从一个轨道移动到另一个0x 789轨道,这是对人类三观的非常颠覆。

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