1.汤姆逊实验
发现了真空放电管中阴极射线在电场，磁场中的偏转。测出了阴极射线的荷质比。
1017.610/e
C kg m
=⨯。阴极射线不是离子束，而是电子束。 单个电子的测量由密立根的油滴实验测得。
191.602189210e -=⨯C 。意义：电荷是量子化的，任何电荷只能是的整数倍。
e 2.汤姆逊 电子模型 （葡萄干模型或西瓜模型）
模型建立：1.原子为电中性球体
2.正电荷均匀分布在其中，电子嵌在其中
3.电子分布于其中一系列环上
4.电子在平衡位置做简谐振动 可解释：1.原子的电中性 2.原子的稳定性 3.原子的辐射性
可贵之处与意义：1.提出环的概念
2.环上只有有限个电子
3. α粒子散射实验（盖革-马斯顿实验）
α粒子由放射元素产生，等效为氦核He ++。
由盖革-马斯顿用α粒子轰击原子（箔箱）
现象：大多数为小角度散射，散射角大于，概率很小。
90
分析假设：1.在散射过程中，电子的质量很小，对α粒子运动的影响可以忽略 2.只考虑原子中均匀分布的正电荷对α粒子的影响 结论：汤姆逊西瓜模型不正确
4.卢瑟福建立原子的核式模型（或行星模型）
模型要点：1.原子中正电荷集中于原子中心很小区域内
2.原子中的绝大部分质量也集中在这一区域内（原子核）
3.电子分布于核外 库伦散射公式的推导：
假设：1单次散射 2.只有库仑相互作用 3.核外电子作用忽略 4.靶核静止
cot 22D b θ= 2024e Z D E πε= 2012
E mv = ……………….库伦散射公式
卢瑟福散射公式的推导：
分析：1.库伦散射公式中的参数b，实验无法直接测量，需用统计的方法去除b
2.实验测量的结果为大量α粒子与大量靶原子的散射，
故应该用统计的方法规律计算 2d b σπ=db
22sin /2sin d r rd r d πθθπθθΩ==
2416sin 2
D d d σθ
Ω
=
………………….Rutherford 散射公式 多原子散射：
dn d NAt Ntd n A σσ== 铂金箔，面积为A ，厚度为t，单位体积原子数为N 此公式的计算
通过卢瑟福散射公式发现，最终有小角度入射发散的情况。
原因：小角度散射对应于较大的瞄准距离b ，此时入射的粒子距核较远，在粒子与核之间有电子，而电子所带r 的电荷对核的电场有屏蔽作用，即粒子所感受到的有效场要小。 方法：Rutherford 散射公式中的核电荷数Z 应以有效核电荷数代替。
卢瑟福模型的评价：1.提供了一种分析物质微观结构的方法：粒子散射，高能粒子散射 2.提供了一种材料分析的手段（测Z ） 不足：1.无法描述原子的稳定性 2.无法解释原子的同一性 3.无法解释原子的再生性 4.无法解释氢原子的光谱
5.玻尔氢原子模型
玻尔的三点假设：1.定态条件 核外电子只处于一系列分立的轨道上，绕核转动
电子在固定的轨道上运动，不辐射电磁波。即原子处于一
系列的定态。
2.频率条件 电子可以在不同的轨道之间跃迁，或者说电子可以在不同
的能级之间跃迁，并以电磁波的形式辐射或吸收能量。 n m h E E E ν=∆=-
3.角动量量子化假设 电子轨道运动的角动量是量子化的。 P n = 2h π
=
玻尔模型可解释： 1.氢原子的大小 2.氢原子的能量 3.氢原子的光谱规律 玻尔理论成功之处：定态的概念，能量量子化，辐射频率法则，氢原子光谱五个线系的形成，为量子力学的建立奠定了基础。
局限性：没有脱离经典物理的框架，量子化条件的引入没有严密的数学证明，不能解释氢原 子光谱的强度、宽度等，无法全面地描述原子现象。
玻尔氢原子半径：22024n e n r m e Z
πε= 2
0n n r a Z = 2002
4e a m e πε= 为氢原子第一轨道半径
00.53A a =
=
n V c n
Z α
, 201
4137
e c
απε=
≈
为精细结构常数 氢原子的能级：242
222
02(4)e n m e Z E h n ππε=-
氢原子的电离能=
113.6E E e ∞-=v 6.里德伯常量有关方程
1
ν
λ
= 为波数 22
11
(
2H R n )ν=- ……………….里德伯方程 玻尔氢原子模型中里德伯常量的修正：24
23
02(4)e m e R h c
ππε∞= 1
1/A e R R m M
∞
=+
M ：核质量 ：电子质量
e m R ∞= 71.097373110/m ⨯71.096775810/A R m =⨯
,3,2,1;,3,2,1 ),1
1(
1
~22+++==-==m m m n m n m R H λ
ν
1)n ∞→=∞→∞→∞→∞→赖曼系(n=巴耳末系(n=n=2)帕邢系(n=n=3)布喇开系(n=n=4)普丰特系(n=n=5)
7.弗兰克—赫兹实验
原理：加速电子与处于基态的汞原子发生非弹性碰撞，使汞原子吸收电子转移的4.9eV 的能量跃迁到第一激发态。处第一激发态的汞原子返回基态时，发射2500埃的紫外光。 证明了：原子体系的内部能量是量子化的或者说是原子钟分立能级的存在。 除了光谱学方法之外，可以用其他方法证明原子中分立能级的存在。
8.粒子波动性的实验验证
1.戴维逊-革末实验
电子从晶体表面的反射，呈现波动的衍射特征 2.汤姆孙实验
电子透过晶体薄膜的透射现象
结论：电子具有波动性，其波长可用德布罗意波长描述。 1961年由德国的约恩逊完成了电子的双缝实验。
补充：证明光具有粒子性的实验：光电效应实验，康普顿散射实验
9.黑体辐射实验
黑体空腔中的光波，其能量只能取=nhv ε的形式，能量分立
10.光电效应实验
光电效应是光照射某些金属时能从表面释放出电子的效应。产生的电子称为光电子，
由光电子形成的电流叫光电流，使电子逸出某种金属表面所需的功称为该种金属的逸出功。
11.康普顿散射实验
指x 射线同物质发生相互作用，散射光中，一部分波长不变，另一部分波长变长。波长改变量只与散射角度有关，与入射波长和物质无关。同一物质，不同角度的散射光强度比例不同。 在同一角度上，不同的元素散射光强度的比例不同，称作康普顿效应
12.斯特恩-格拉赫实验
简述史特恩-盖拉赫实验的原理：
磁矩为u 的磁体在非均匀磁场中受到力的作用。原子具有磁矩，包括轨道磁矩和自旋磁矩，所以原子在外加非均匀磁场中发生偏转 发现光谱的精细结构。
电子绕核运动，应存在磁相互作用。
引出电子的轨道磁矩：02l e e iSn g L m μ==-
=1，轨道g 因子，l g 2e
e m γ=-是旋磁比 2B e
e m μ=
为玻尔磁子
磁矩的量子表达：
l l g μγ
=cos =lz l l
l B l g μμθμμ
总磁矩：B
j j g J μμ=-
,j z j j B m g μμ=-
单电子原子的朗德g 因子：
222222222j l s J L S J S L g g g J J +-+-=+2
l g =1为轨道磁矩，s g =2为自旋磁矩
实验结论证实了原子的轨道角动量空间取向量子化是正确的。但实验观察到的偶数分裂与量
子理论预言的奇数分裂不一致！对原子描述不够完善。
塞曼效应：光谱在磁场中分裂为多条 正常塞曼效应：将等间距分裂的情况称为正常塞曼效应；将不等间距分裂的情况称为反常塞曼效应。
简述证明电子自旋存在的三个实验;
施特恩-盖拉赫实验，碱金属双线（光谱精细结构试验），塞曼效应
13.X 射线的发现
简述X 射线谱的特征及产生机制 X 射线标记
X 射线谱包括两个部分。一个是连续谱，其波长是连续变化的，且最小波长只与外加电压有关，外加电压越大，最小波长越小。其产生机制是带电粒子与原子相碰撞，发生骤然减速而产生辐射，即轫致辐射。 连续普：最短波限
00012.4A ()
c hc hc v hv eV V kv λ====
另一个是特征谱，它是叠加在连续谱上并与靶材料有关的线状射线谱，其产生机制是原子内层电子的跃迁。
X 射线标记，根据原子内层电子跃迁时终态的不同分为K 、L 、M…等线系，每一线系中又因初态的不同而用脚码α、β、γ等区分。
莫塞来定律:
莫塞来发现，K 线系一般可以观察到三条谱线,,K K K αβγ
其中K α线的波数服从下面公式：2
22
11
(1)(12v
R Z =-- ，R 是里德伯常量，Z 是原子的核电荷数。
ntd对L 线系的第一条谱线，L α也有类似的公式：2
2
211(7.4)(23
v
R Z =--
14.德布罗意的假设
一切实物粒子都具有波粒二象性，即粒子的特性和波的特性。其表达式为h
p λ
=
和E h ν=
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