高二物理概念解读:枣糕模型的由来?

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高二物理概念解读:枣糕模型的由来?

学生物理学习问题

学生问题:王尚老师您好,我在读高二,我们学校学完了物理选修3-5。因为前几天生病我落下了后面两章的内容,我始终没搞懂原子结构这一章到底是在干嘛?想干嘛?请问,枣糕模型到底是个啥?汤姆孙建立的这个模型,有什么意义和价值吗?

王尚老师物理答疑

王尚老师答疑

物理学家汤姆孙的枣糕模型,极大程度上推动了物理学分支原子结构学的发展。理解汤姆孙的枣糕模型,还要从物质的组成说起。

古希腊语中,原子这个词的意义是,不可在分割的微粒。也就是说,人类认为原子组成客观世界的最小单元,是不可再分割的。

在对阴极射线到底是什么的研究工作中,赫兹为代表的学者认为阴极射线是一种光,或者是一种电磁波。而汤姆孙则判定其可能为一种粒子。

汤姆孙论证的方法很简单,就是在阴极射线运动的方向上加了一个垂直的电场,这便证明了,阴极射线是一种带负电的粒子束。

要知道,阴极射线是从阴极金属中激发出来的。我们便知道,构成金属的原子,是可以在分割的,起码有一个组成部分,就是这种带负电的粒子流的小微粒。这个带负电的微粒,汤姆孙称之为电子。

既然原子是可以分割的,而且分割出来的一部分是带负电的小粒子,那么原子到底是怎么个构成模式呢?在没有高端显微镜的时代,汤姆孙推测其为枣糕状的模型。

汤姆孙枣糕模型

枣糕模型(又称梅子布丁模型、汤姆孙模型、葡萄干布丁模型),是物理学家汤姆孙(J.J.Thomson)在1898年提出的关于原子结构的一种假设模型。汤姆孙被誉为电子之父。电子的发现,具有划时代的意义。这让人们意识到,原子是可在分割的,基于此物理学的分支原子物理学诞生。

汤姆孙枣糕模型观点是:

除电子外,原子的质量与正电荷如同糕点一样均匀排布,电子则如同枣一样随机嵌入在糕点之中。

枣糕模型提出的逻辑

1,物理学者们通过对阴极射线的研究,发现这一现象:原子能够激发出来一种“物质”。这种物质到底是一种微粒,还是一种电磁波,众说纷纭。

2,汤姆孙利用垂直电场,发现该物质偏转(即论证出该物质带电),且不同物质激发后的荷质比为固定值。这便彻底否定了赫兹等人的电磁波假说。

3,既然阴极能够激发出这种更小的粒子,说明阴极这种金属原子是可以分割的。要知道,原子在古希腊语中的含义就是,不可在分割的最小微粒。

4,原子可以分割,那么原子到底是有什么组成的呢?汤姆孙提出了枣糕模型。

枣糕模型被核式结构模型取代

卢瑟福的阿尔法粒子散射实验推翻了“枣糕模型”,基于实验结论卢瑟福提出了核式结构。关于此问题我们会在这篇文章进行详细的解析。

参考文献

http://gaozhongwuli.com/top/481783.html

http://gaozhongwuli.com/top/481786.html

重视物理概念的巩固与理解

原来的文章中我说过,老师们在课堂讲物理知识点和解题思路,同学们一般都能跟上。这是我的教学经验之谈。然而,过段时间之后的学校考试,试卷中略作变形的考题同学们却不会做了,或者说做了却感觉很吃力,这是为什么呢?很大的原因是,知识点并没做到扎实掌握,并没深刻理解到心里,复习不够及时。课堂听懂了,能跟着老师,不代表你就能像老师一样能用来灵活解题。随着学校教学不断进展,新知识的不断学习,三四周之后这些内容掌握情况就更不乐观了。

如何才能深入扎实掌握住物理考点?笔者认为要在两个地方下功夫:其一是多翻看教科书和笔记,做到及时复习;其二是多做、多分析典型的物理题。我向同学们推荐我写的物理自诊断这本书,本书最大的特点就是每道题我都录制了视频解析。这样在解题时遇到困惑,或做错的题,同学们就能扫题旁二维码看我的视频,把问题快速有效解决掉。在视频中我为同学们归纳了很多解题方法和常见常考的物理模型,这对提高同学们的思考分析能力和考试成绩都是非常有帮助的。有很多中学生和家长,问我如下的问题:学霸是怎么学物理的?yau

首先,学霸们基础都做到了扎实掌握,其次,就是学霸们都掌握一些典型题突破口、分析方法和典型模型;这样,他们才能在考场上做题又快又对,拿到高分。我曾向同学们举过打篮球的案例,这与物理学习是相通的。想把篮球打好,传球、运球、跳投和三步上篮这些最基本动作一定要扎实,熟练;其实还要根据对方防守队员的位置和特点来灵活采取对策,到底是要传球给队友,还是自己三步跨篮得分?等等。学物理,做物理题亦是如此,结合题目的已知条件,思考到底先来分析哪个物体?怎么分析?用哪个公式,定理定律或物理现象?要注意些什么问题?这些内容很多,不同章节也有很大差异,绝对不是我用几句话就能帮大家归纳完的,这些内容我都在物理自诊断这本书的视频中,结合典型题进行了讲解,这对提高同学们的考试分数是非常有意义的。想成为一名优秀的篮球队员,离不开教练的指点,这本书中八百个视频讲解,会让你少走很多的弯路,提高学习效率,节省很多学习时间。就像是电视剧射雕英雄传中的郭靖一样,得到了南帝北丐东邪西毒这些高手的指点,才能快速成长为一代大侠。大家说说是不是这个道理?

想学好物理,提高考试分数,同学们必须注重实战,纸上谈兵、只说不练是没有任何意义的。

科学的学习方法,高效的辅助工具,自己的努力付出,这些都是必备的,也是必不可少的。

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原创/王尚/北京西城物理教师。原文首发地址,未经授权不得转载。

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