電子為什麼不會掉進原子核裡面去?

我們都知道萬事萬物都是由原子構成,但是原子本身又可以繼續細分,分為原子核和核外電子組成,不同的原子外面有不同數量的電子,那麼就有一個疑問,電子為什麼不會掉進原子核裡面去呢?今天我就來談談這個問題。

電子為什麼不會掉進原子核裡面去?

首先研究原子模型的科學肯定就是量子力學了,因為這是屬於微觀世界的研究範疇,但是微觀世界和我們宏觀世界卻有著非常大的不同,微觀世界裡面的粒子其運動法則並不遵守我們宏觀世界的牛頓力學定律和萬有引力定律,所以當人們最開始進入微觀世界研究的時候簡直是一頭霧水。

最開始提出一個原子結構的模型的人,就是湯姆森,也就是是電子的發現者,湯姆森發現原子內部居然會有另一種物質存在:電子,而且電子不僅僅可以在原子內部運動,還可以脫離原子跑出來,所以湯姆森就提出一種原子的結構模型:西瓜模型。原子就好像是由多個電子組成,有點類似於西瓜裡面有很多西瓜籽,這些西瓜籽相對均勻的分佈在原子裡面。

電子為什麼不會掉進原子核裡面去?

這個模型最開始提出來就引起了一定的轟動,不過隨著科學的發展,這個理論的弊端也就顯現出來了,因為很多現象無法解釋,於是為了驗證這個理論的正確性,湯姆森的學生盧瑟福就開始了自己的實驗過程。盧瑟福的實驗辦法就是用α粒子去轟擊原子內部,如果按照老師的模型,由於電子是比較均勻的分佈在原子裡面,那麼轟擊過程中大家撞到電子的概率應該都差不多,那麼撞到電子以後的α粒子應該偏轉角度都差不多才對。因為α粒子如果撞擊到了電子,肯定就會發生偏轉,這個偏轉角度是可以測量出來了的。

電子為什麼不會掉進原子核裡面去?

實驗結果非常讓人意外,大部分的α粒子偏轉角都沒有發生偏轉,就證明大部分的α粒子都沒有撞擊到電子,但是有極少部分α粒子的偏轉角度發了了超過90度的巨大偏轉。這說明原子內部肯定有一個非常堅硬的東西,並且這個東西一定不是電子,因為電子被撞擊後,不會讓α粒子發生如此大的偏轉。於是盧瑟福終於明白了,原來原子內部不僅僅有電子,還有一個更加堅硬的東西:原子核。而且電子並非是均勻分佈在原子裡面的,而是非常非常的稀疏,稀疏到大量的α粒子去撞擊電子,都沒有撞擊到。於是盧瑟福進一步得出結論:原子內部其實是非常空曠的,原子的中間有一個核,然後周圍有很多空間存在,電子非常小,只是在這麼大的空間裡面佔用極少量的空間而已。

電子為什麼不會掉進原子核裡面去?

有了以上知識,盧瑟福進一步發現電子其實是帶電的而且是負電,既然帶電就肯定會受到力的作用,而電子為什麼沒有撞到原子核呢,一個原因是因為整個原子裡面實在太空曠了,很難撞到,還有一個原因是因為電子是圍繞原子核運動,雖然有力在拉電子往原子核方向走,但是圓周運動使得這個力一直維持這電子圍繞原子繞圈圈。這就好比於地球圍繞太陽轉,太陽雖然給予地球萬有引力,但是地球做圓周運動所以並未撞向太陽。

電子為什麼不會掉進原子核裡面去?

解釋到這裡,似乎一切都完美了,原來原子內部的模型和我們的宏觀大尺度的銀河系相似,大家不禁感嘆物理世界的微觀領域完美的與宏觀領域進行了統一,正在此時人們又發現了一個秘密:電子並非類似於地球圍繞太陽轉,電子有一個超強的能力:瞬間移動,可以從一個軌道移動到另外一個軌道而不需要時間,這非常顛覆人類的三觀,而電子為啥具有這種牛逼的能力,以後再談。我是小彭來給您解惑,如果喜歡文章可關注。


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