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講義2:原子結構模型的建立:一尺之棰,日取其半,萬世不竭

原子的概念提出已經有兩千多年的歷史,原子的發現是近代科學史上的重要飛躍。

從今天起,我們開始探索原子內部世界的精彩和奇妙。

一、早期的原子論

“原子”一詞來自希臘文,意思是“不可分割的”。

國外:兩種觀點

物質由許多極小的微粒構成,最小的原子不可再分,

代表人物:德謨克利特

物質是連續的,可以無限地分割下去

代表人物:亞里斯多德

國內:同樣的兩種爭議

墨家:主張物質不可無限分割

“端:體之無序最前者也。

” —《墨經》

“語小,天下莫能破焉。” —《中庸》

公孫龍:主張物質可以無限分割的

“一尺之棰,日取其半,萬世不竭。”

二、物質的原子觀

建立在科學基礎上的原子學說是到了近二三百年內才發展的。

16世紀以後,伽利略,笛卡爾,牛頓等著名科學家先後都支持物質的原子觀。

三、初期的原子學說

到19世紀末,人們開始確切地認識到,原子只不過是物質結構的一個層次,導致這一結論的重要發現有:

1806年,法國普魯斯脫髮現 定比定律

1807年,英國道爾頓的 倍比定律

1808年,氣體的體積成簡比的定律

1811年,阿伏加德羅定律

1826年,布朗運動

1833年,法拉弟 電解定律

1869年,元素週期律

四、世紀之交的三大發現

這三大發現徹底揭開了近代物理的序幕。

1895年德國物理學家倫琴(W.K.Rontgen)發現X射線。

獲得首屆諾貝爾物理學獎(1901年)。

1896年法國物理學家貝克勒爾(A.H.Becquerel)發現放射性。與居裡夫婦共同獲得1903年的諾貝爾物理學獎。

1897年英國物理學家湯姆遜(J. J. Thomson)發現電子。獲得了1906年的諾貝爾物理學獎。

五、原子結構模型的建立

1904年湯姆孫(發現電子提出棗糕模型

1911年盧瑟福提出原子的核式結構模型

1913年玻爾提出原子的玻爾模型

六、量子力學的建立

此後幾年中,原子物理學發展得很快。在1923~1927年間,一個關於微觀體系的新理論體系—量子力學建立起來了。

從德布羅意(De Broglie)的波粒二象性假設開始,海森堡(Hersenberg)和薛定諤(Schrodinger)兩人幾乎同時從不同的角度研究了這個問題,各自提出了自己的理論。後來證明,這兩種理論是等價的。後來有其他多位學者參加,共同完善了量子力學理論。

量子糾纏