原子物理学的基础知识

物理原子结构知识总结

物理原子结构是高中物理选修模块里的一个知识点，为了方便同学们复习，接下来店铺为你整理了物理原子结构知识总结，一起来看看吧。

物理原子结构知识：原子核结构模型

1、电子的发现和汤姆生的原子模型：

⑴电子的发现：

1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列研究，从而发现了电子。

电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。

⑵汤姆生的原子模型：

1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、粒子散射实验和原子核结构模型

⑴粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革和马斯顿完成的。

⑵原子的核式结构模型：

由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。

如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年，卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。

原子核半径约为10-15m，原子轨道半径约为10-10m。

⑶光谱 ①观察光谱的仪器，分光镜

②光谱的分类，产生和特征

发射光谱连续光谱产 生特 征

由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成

明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成

吸收光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱

③ 光谱分析：

一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行光谱分析。

第一章量子力学基础知识和原子结构

引言我们日常生活中所接触到的物体都是由

许多原子或分子组成的，这称为宏观物体。

分子、原子以及组成原子的电子和原子核等

都是非常微小的物体，我们的感觉器官不能

直接感觉到它们，称为微观物体。微观物体

及其运动现象统称为微观世界。

经典的牛顿力学诞生于1687年，

加上电动力学、热力学和统计物理

学，这些统称为经典物理学。这些

理论构成了一个相当完善的理论体

系，对当时常见的物理现象可作出

比较完满的解释。Newton

宏观世界

（巨星、尘埃等）经典物理学

微观世界

（分子、原子、原子核、电子等）

1897年汤姆逊发现了电子，

开辟了一个新的领域—微观世

界。人们生活在宏观世界中，

开始对微观世界的认识，往往

总是照搬在宏观世界里所累积

的知识和经验。Thomson

当人们试图用经典物理学来描述微观粒子的运动规律，总

会到与实验有矛盾的结论。最明

显的例子是把通常的电动力学用

于电子绕原子核作经典轨道运动

的原子模型。

（Rutherford原子模型)Rutherford

当电子作这种运动的时候，它和带电粒子的任何加

速运动一样。总会不断地辐

射电磁波。由于这种辐射，

电子便会不断地丧失能量，

而最终落入原子粒中。Rutherford原子模型

故按照经典的电动力学理论，原子将

是不稳定的，但这与事实不符。这表明它

建立一种适用于描述微观粒子的运动规律

的理论，需要根本地改变基本的物理概念

和定律。1-1 微观粒子的运动特征

1.1.1黑体辐射和普朗克的量子论

1、绝对黑体模型、黑体定义

黑体是指能全部吸收各种

波长辐射的物体。自然界中没

有绝对黑体，但可以制成一种

绝对黑体模型。1.1 微观粒子的运动特征

a block body

将任意一种不透明的材料做成一个空心

容器，当射线穿入小孔后，将在空腔内发生

多次反射，每反射一次，就被内表面吸收一

部分能量，经过多次反射，射入小孔内的射

线几乎全部吸收掉，这样的物体非常接近绝

对黑体。2、绝对黑体的性质（黑体辐射实验）当以绝对黑体作为辐射体往外发射辐射时，

原子：化学变化中的最小微粒。

(1)原子也是构成物质的一种微粒。例如少数非金属单质(金刚石、石墨等)；金属单质(如铁、汞等)；稀有气体等。

(2)原子也不断地运动着；原子虽很小但也有一定质量。对于原子的认识远在公元前5世纪提出了有关“原子”的观念。但没有科学实验作依据，直到19世纪初，化学家道尔顿根据实验事实和严格的逻辑推导，在1803年提出了科学的原子论

原子的结构

质子：1个质子带1个单位正电荷原子核（＋）

中子：不带电原子不带电

电子：1个电子带1个单位负电荷

1．构成原子的粒子有三种：质子、中子、电子。但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。如有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。

2．在原子中，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就是质子所带的电荷数（中子不带电），而每个质子带1个单位正电荷，因此，核电荷数=质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中核电荷数=质子数=核外电子数。

原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？

原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性

分子是保持物质化学性质的最小粒子。

（1）构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的，分子只能保持物质的化学性质，不保持物质的物理性质。因物质的物理性质，如颜色、状态等，都是宏观现象，是该物质的大量分子聚集后所表现的属性，并不是单个分子所能保持的。

（2）最小；不是绝对意义上的最小，而是；保持物质化学性质的最小

分子的性质 (1)分子质量和体积都很小。

(2)分子总是在不断运动着的。温度升高，分子运动速度加快，如阳光下湿衣物干得快。

(3)分子之间有间隔。一般说来，气体的分子之间间隔距离较大，液体和固体的分子之间的距离较小。气体比液体和固体容易压缩，不同液体混合后的总体积小于二者的原体积之和，都说明分子之间有间隔。

物理原子结构知识总结

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物理原子结构知识：原子核结构模型

1、电子的发现和汤姆生的原子模型：

⑴电子的发现：

1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列研究，从而发现了电子。

电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。

⑵汤姆生的原子模型：

1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、粒子散射实验和原子核结构模型

⑴粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革和马斯顿完成的。

⑵原子的核式结构模型：

由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。

如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年，卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。

原子核半径约为10-15m，原子轨道半径约为10-10m。

⑶光谱 ①观察光谱的仪器，分光镜

②光谱的分类，产生和特征

发射光谱连续光谱产 生特 征

由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成

明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成

吸收光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱

③ 光谱分析：

一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行光谱分析。