原子模型 - 发展历程

原子模型是由原子核（质子和中子）和电子构成，电子绕核做不规则运动，形成电子云。这一模型是建立在玻尔的原子模型基础之上的，而玻尔模型是在卢瑟福太阳系模型的基础上提出的。玻尔在卢瑟福的基础上提出了玻尔理论：只有当原子从一个较大的能量En的稳定状态跃迁到另一个较低能量Ek的稳定状态时，才发射单色光；反之，当原子在较低的能量En的稳定状态时，吸收一定频率的光子能量就可以跃迁到较大能量Em的稳定状态。

早期的原子理论

古希腊时期就已有人提出关于原子的想法。他们认为，元素是由原子所组成；不同元素的原子有不同的物理性质。但到19世纪之前，原子的理论都没有实验证据。约翰·道尔顿是第一个提出建立在实验基础上的原子理论的人。他是一位研究大气层和气体性能的。根据他的研究结果，他提出了原子理论，要点如下：

原子模型

1.所有物质（元素）都是由很小的个别的颗粒所组成。这些小颗粒称为原子。

2.每种元素都有自己的原子种类；同种元素的原子的重量和性质相同，不同元素的则不同。

3.原子可以结合组成化合物，但不同原子之间只能按整数之比而结合。

4.在进行化学或物理的过程中，原子既不能产生也不能消灭。

道尔顿对原子理论的特别贡献是他能定出元素的原子量。道尔顿还是把原子看成是物质最基本的，一个整体不可分的结构单元。因此原子没有结构。

葡萄干蛋糕模型

1897年约瑟夫·约翰·汤姆森发现，阴极射线管内发出的阴极射线在电场作用下，偏向正电极。他正确地判断，这些是由阴极射线管内的原子分裂出来的带负电的粒子。他称它为电子。电子的重量只有最轻的氢原子的二千分之一。汤姆森第一次提出原子是可以分裂的。他并修改了道尔顿的把原子看成是一个不可分的整体的模型。

汤姆森为了要解析原子带中性电的性质，1904年他提议；原子是由N个带正电的颗粒和N个带负电的电子所组成，它们相互均匀地分布。如果把电子看成葡萄干；而原子的其余部分为蛋糕。则可把汤姆森所提的原子模型看为葡萄干蛋糕模型。

欧内斯特·卢瑟福原子模型

1911年卢瑟福为了解析他们用带正电的阿鲁法（alfa）l粒子穿透金箔时，有些阿鲁法粒子受到大过与入射方向成90度散射的结果。他修改了汤姆森的原子模型。他提议，原子的正电荷一定是集中在原子的中心，一个很小的体积内，称为原子核。否则，射到金箔的阿鲁法粒子永不会向发射源方向反射回来。而原子所属的电子则是绕原子核作轨道运动的。[1]

尼尔斯·波尔原子模型

当时知道，当原子受热时，它会辐射出固定值的能量，但没有人能解析这种现象。1914年丹麦物理学家尼尔斯·波尔为了解析这种现象而修改卢瑟福的原子模型。波尔原子模型的要点如下：

（1）原子核位于原子的中心；（2）电子不停地绕原子核作轨道运动；处于稳定状态，不辐射出也不吸收能量。（3）当一个电子从一种状态变到另一状态时，这个电子就会损失或获得能量，它就会发射或吸收能量。（4）光谱中的每一根谱线都与一个电子从某一稳定状态变到另一个状态有联系。

波尔原子模型被称为量子化原子模型，至今还通用。