心智圖資源庫 初二物理-微觀粒子
這是一篇關於微觀粒子的思維導圖,主要內容包括:夸克,中子,質子,原子核,電子,分子,原子。
編輯於2024-02-17 15:13:01微觀粒子
原子
化學變化中的最小微粒。
原子是一種元素能保持其化學性質的最小單位。一個原子包含有一個緻密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子。原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。
原子直徑的數量級大約是10⁻¹⁰m。
實驗
道爾頓 道爾頓的原子模型
盧瑟福 玻爾的原子模型
湯姆生葡萄乾布丁模型(棗糕模型)
德布羅意、薛丁格和海森堡等人 現代量子力學模型
分子
分子是由組成的原子依照一定的鍵結順序和空間排列而結合在一起的整體,這種鍵結順序和空間排列關係稱為分子結構。由於分子內原子間的相互作用。
最早提出比較確切的分子概念的是義大利化學家阿伏伽德羅,他於1811年發表了分子學說
一般分子直徑的數量級為10⁻¹⁰m
電子
電子 (Electron),是最早發現的基本粒子,常用符號e表示,帶負電,電量為1.602176634×10-19庫侖,是電量的最小單元,質量為9.10956×10-31kg。
1897年由英國物理學家約瑟夫·約翰·湯姆生在研究陰極射線時發現。
1897年,英國劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫‧約翰‧湯姆森重做了赫茲的實驗。使用真空度較高的真空管和更強的電場,他觀察出負極射線的偏轉,並計算出負級射線粒子(電子)的質量-電荷比例
金屬板上的電子在透過量子穿隧效應跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和穴子
原子核
原子核(atomic nucleus),簡稱“核”,位於原子的核心部分,由質子和中子兩種微粒構成。質子又由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子是由兩個下夸克和一個上夸克組成。
原子核極小,它的直徑在10-15m~10-14m之間
1912年英國科學家盧瑟福根據α粒子轟擊金箔的實驗中,絕大多數α粒子仍沿原方向前進,少數α粒子由於撞擊到了電子發生較大偏轉,個別α粒子偏轉超過了90°,有的α粒子由於撞上原子核而偏轉方向甚至接近180°。該試驗事實確認了:原子內含有一個體積小而質量大的帶正電的中心,這就是原子核模型的由來。
原子半徑很小,質子間庫侖斥力很大,但原子核卻很穩定。所以原子核裡質子間的除了庫侖斥力外還有核力。只有在2.0×10-15m的短距離內才能發揮作用。核子之間的核力,是一種比電磁作用大得多的相互作用,質子和質子之間、質子和中子之間、中子和中子之間都存在。
質子
質子(proton)是一種帶有1.6 × 10-19庫侖(C)正電荷的亞原子粒子
直徑約1.6~1.7×10−15m
1919年,盧瑟福做了用α粒子轟擊氮原子核的實驗,實驗裝置如圖所示,容器C裡放有放射性物質A,從A射出的α粒子射到鋁箔F上,適當選取鋁箔的厚度,使容器C抽成真空後,α粒子恰好被F吸收而不能透過,在F後面放一螢光屏S,用顯微鏡冊來觀察螢光屏上是否出現閃光.透過閥門T往C里通進氮氣後,盧瑟福從螢光屏S上觀察到了閃光,把氮氣換成氧氣或二氧化碳,又觀察不到閃光,這表明閃光一定是α粒子擊中氮核後產生的新粒子透過鋁箔引起的。
中子
子主題
中子(Neutron)是組成原子核的核子之一。中子是組成原子核構成化學元素不可缺少的成分(注意:氕原子不含中子),中子由三個夸克構成:兩個下夸克和一個上夸克組成。中子是電中性粒子,具有微小但非零的磁矩。
中子為不帶電的基本粒子,靜止質量為1.6748×10-27kg,它的半徑約為0.8×10-15m,與質子大小相似。中子常用符號n表示。中子的自旋量子數為1/2。
英國932年物理學家查德威克在用α粒子轟擊鈹的實驗中發現了中子。
誇克
夸克(英語:quark)是一種參與強相互作用的基本粒子,也是構成物質的基本單元。夸克互相結合,形成一種複合粒子,叫強子。強子中最穩定的是質子和中子,它們是構成原子核的單元。由於一種叫「夸克禁閉」的現象,夸克不能夠直接被觀測到,或是被分離出來,只能夠在強子裡面找到。基於這個原因,人類對夸克的所知大都是間接的來自於強子的觀測。