回覆列表
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1 # 講科學堂
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2 # 章彥博
1913年,丹麥物理學家尼爾斯·玻爾提出了一個原子結構的模型,後來稱為「波爾模型」。
在這個模型中,假設電子繞著原子核運動,就像太陽系中行星繞著太陽運動一樣。波爾給這些電子加上了一個限制,就是它們的「角動量」要是一個值的整數倍。所謂角動量,可以簡單的理解成速度 x 軌道半徑。這個值只能是一個物理量的1、2、3、4……倍。
這個假設是為了解釋氫原子的光譜為什麼是離散的(物理學中稱之為「分立的」、「量子化」的)。波爾的模型對氫原子的觀測資料符合的很好。
所以就有人會問了,為什麼它的結構與太陽系這麼相似呢?它們之間有關聯嗎?
然而,波爾的模型是錯的。
或者說是一個很不精確的近似。確實,它在氫原子上獲得了成功,但對於其他的原子則誤差較大,對於一些精細結構也無法做出解釋。
在目前的理解下,原子的結構是這樣的:內部是原子核,由中子和質子構成;外部是電子雲,是以機率波的形式彌散在空間中,電子的位置是不確定的。
這種結構當然與太陽系差別很大:太陽系中,每個時刻行星的位置都是非常確定的,不用考慮機率的問題。
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3 # 金童希瑞
原子的結構和太陽系的結構“差別很大”。
太陽系的行星是有體積的,軌道是有空間的,原子的電子軌道是虛擬的,電子沒有體積,金屬態氫離子的“磁力矩”在激發狀態下才會相互切割產生能量——電子(光子)。
像麼?我一點都不覺得像啊?如果你覺得像,就是被中學的教科書“騙”了……
這就是中學教科書上的原子示意圖。
這是比較真實的示意圖。
掃描隧道顯微鏡圖片,顯示了組成Au(100)的單個金原子
第一張照片這樣繪製主要是為了便於理解原子的結構,這個結構確實是像太陽系。真實狀況是電子以電子雲的形式分佈在原子核周圍,電子是種量子,它具有波粒二象性。原子軌道是一個描述電子在核內的機率分佈的數學方程。電子雲出現在這些軌道上的機率最大。
原子沒有一個精確的半徑。只有當兩個原子形成化學鍵後,測量兩個原子核之間的距離,然後得到一個原子半徑的近似值。