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思维的火花
德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础,长期以来并不为人们所认同。
直到17世纪,以道尔顿和玻意耳为代表的科学家通过大量的实验才复活和确立了原子论。
道尔顿(1766—1844)
1811年,意大利科学家阿伏伽德罗进一步指出,物质一般不是直接由原子组成,而是由几个原子相结合的分子构成的。
用场离子显微镜拍摄的钨针针尖上的原子图样
DNA分子结构
1897年,英国的物理学家汤姆孙发现,阴极射线在电场或磁场的作用下可发生偏转,偏转方向与带负电的粒子相同,从而发现了电子。
电子的发现
电子的发现,打破了原子不可分的概念,是人类对物质结构认识上的一次飞跃,并掀起了新一轮探索物质微观结构的热潮。
汤姆孙(1856-1940)
从1909年到1911年,英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子轰击金箔,发现原子中带正电的物质只占很小的体积,但密度很大,几乎集中了原子的全部质量。
卢瑟福(1871-1937)
卢瑟福的实验让人们认识到原子虽小,里面却十分空旷,如果我们将原子放大成直径上百米的足球场,在其中央有一颗称为原子核的小米粒,其直径不到原子直径的万分之一,而它的质量却占整个原子质量的99.94%以上。
1919-1932年,卢瑟福和他的学生先后发现了带正电的质子和不带电的中子。
1964年,美国物理学家盖尔曼在费米、杨振宁、坂田昌一的研究基础上,提出了质子、中子、介子、超子等都是由三种基础粒子组成,它们分别称为上夸克、下夸克、奇异夸克,科学界把这一模型称为夸克模型。
原子核
夸克
原子
质子 中子
电子
原子核
中子
质子
夸克