科普！快速了解微观世界中的原子结构！没学过物理都能看懂！！！

牛顿建立的经典力学，在相当长的时间 使人类对世界的认识都局限于经典物理。经典物理也可以理解为以牛顿建立的力学为基础之一，衍生出来的理论。

牛顿力学再对宏观低速的解释是相当完善了，但是当牛顿力学进入微观世界，就显得力不从心了，这时我们就需要发展出新的理论，下面看看人类在探索微观世界过程中经历的种种忐忑！！！

原子结构研究历程

人类对于微观世界的探索，到了20初才有了像模像样的认识，之前对微观世界的则是一头雾水。

1897年前后，科学家才弄好明白 电子是每个原子必备的共同组成成分。

科学家知道 电子带负电，原子整体则是电中性，也就是不带电，那么则推理，原子中势必还有带正电的物质，科学家再对这个带正电的物质研究时 出现了以下的理论。

汤姆逊葡萄干面包模型

汤姆逊认为 原子内部的正电荷及其质量均匀的分别在原子内部，电子就像是西瓜里的瓜子镶嵌其中。这个模型也就是“西瓜模型”或者叫“葡萄干面包模型”。

葡萄干面包模型

卢瑟福行星模型

α粒子（带正电的高能粒子）散射实验，简单点说 就是向原子内部发射α粒子，而其中少量的α粒子发生的偏转角度比汤姆逊预言的大得多，有1/8000的α粒子发生了大于90°，有的甚至发生了150°散射，称为大角散射。 那么这就意味着 原子中这个带正电荷的物质 体积很小（1/8000则可以说明该正电荷体积小）。但是 α粒子遇到这个带正电的物质 能发生那么大的偏转，则说明原子中相当大的一部分质量属于这个带正电的物质。后来，卢瑟福根据更多的研究 提出了卢瑟福模型，这个模型就是大家特别熟悉的“行星运动模型”。原子核就像太阳，电子就像行星，围绕在太阳周围公转。 这个模型因为和当时的实验很吻合，所以很快被承认。

卢瑟福模型

但是很快大家发现 ，核外电子绕核运动要有加速度，那么根据经典的电磁理论，核外电子就要释放能量，原子的能量则会是逐渐的减少，发出的频率逐渐改变，那么发出了的光谱则是连续的。

再看看核外电子，由于电子不断释放能量，慢慢的电子会接近原子核，最后落到原子核上。

卢瑟福模型告诉我们 一是 原子发出的光谱是连续的，二是 电子最后会落到原子核，原子则是一个不稳定的系统。但事实表明 原子不仅是稳定的，发出的光谱也是不连续。那么就必须 抛弃掉在宏观世界建立起的经典电动力学。

接下来 玻尔在卢瑟福提出的基础上运用了 普朗克的量子假说和爱因斯坦的光子假说，提出了电子在核外的量子化轨道，解决了原子结构的稳定性问题，建立了氢原子结构理论，但还是有理论缺陷。

玻尔分层模型

下来德布罗意提出微观物质具有 波粒二象性解释原子结构。（波粒二象性简单说任何物质不仅有波动的特征，还有粒子的特征）。

测不准原理

我只想说现在关于微观世界的研究还在继续，这里我只能简单大概的简说一下 学界目前公认的事实，

微观粒子具有波粒二象性，粒子的位置和动量不能同时有确定值（不能知道某个位置状态下的粒子的动量 因为测量需要观察 观察借助光，当光子打到要测量的粒子上，那一瞬间粒子 粒子动量就会不连续变化，即便知道那一瞬间位置，也无法得知其动量），测不准原理也关联了量子概率理论。

（量子力学创始人）· 普朗克

现代电子云模型

电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，只能用概率统计出电子在某一点出现的频率 ，不能确切的说电子在某一时刻究竟会出现在原子核外的哪个地方，只能知道它在某处出现的机会有多少。为此，就以单位体积内电子出现几率，即几率密度大小。用小红点的疏密来表示，小红点密处表示电子出现的几率密度大，小红点疏处几率密度小，看上去好像一片带负电的云状物笼罩在原子核周围，因此叫电子云。

电子云动态图

关于微观世界的研究还在继续， 量子理论的建立 为微观世界的研究送来了光明，可是上帝不喜欢掷骰子，而量子理论就是建立在概率的基础上。虽然不知道粒子在下一时刻会出现在哪，当时可以知道 粒子在某一位置出现的概率，还是有规律可循的，所以不能说量子理论支持自由意志！！！