现代自然科学α粒子散射实验实验用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度比汤姆孙模型所预言的大得多的偏转，大约有1/8000的α粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角等于150°的散射，称大角散射，更无法用汤姆生模型说明

汤姆生模型汤姆生模型认为，原子的正电荷均匀地分布在整个原子球体中（球直径的数量级是10的-10次方米），带负电的电子则散布在正电荷内

这些电子分布在对称的位置上，有如葡萄干均匀地分布在蛋糕中似的

故人们把它称为“葡萄干蛋糕”模型

当这些电子静止在平衡位置时，电子就会振动而使原子发光

1911年卢瑟福提出原子的有核模型(又称原子的核式结构模型），与正电荷联系的质量集中在中心形成原子核，电子绕着核在核外运动，由此导出α粒子散射公式，说明了α粒子的大角散射

卢瑟福的散射公式后来被盖革和马斯登改进了的实验系统地验证

根据大角散射的数据可得出原子核的半径上限为10-14米，此实验开创了原子结构研究的先河

这个实验推翻了J.J.汤姆森在1903年提出的原子的葡萄干圆面包模型，认为原子的正电荷和质量联系在一起均匀连续分布于原子范围，电子镶嵌在其中，可以在其平衡位置作微小振动，为建立现代原子核理论打下了基础

实验结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象

3、基本粒子电子、组成原子核的质子和中子，以及作为辐射单元的光子，人们将其称为基本粒子

其中：（1）质子的发现1919年，卢瑟福在用强射线源轰击氮时，发现产生出一种新的粒子，它带正电荷，质量比

粒子小，射程很长

这是用人工的方法第一次实现了原子核的蜕变，即：(14,7)N+(4,2)He→(17,8)O+(1,1)H，括弧表示质量数和质子数

同年，卢瑟福又用α粒子轰击氢，证明了所产生的带正电的粒子(1,1)H乃是氢原子核，并命名为质子

确证了原子核中存在着质子，质子是组成原子核的基本粒子

质子的电性与电子相反而电荷量则相等，原子对外呈电中性

（2）中子的发现1932年，卢瑟福的研究生和合作者、英国的查德威克(公元1891—1974)重复了他们的实验，经过详细的分析研究，证明铍射线正是卢瑟福所预言的中性粒子即中子，这一反应是：(9,4)Be+(4,2)He→(1,0)n+(12,6)C

质子和中子的发现，揭开微观领域的奥秘提供了新的武器——质子和中子炮弹1930年~1932年间发明了能获得：高速质子的回旋加速器、静加速器、高压倍加器

还有了能发射快中子的镭一铍中子源的建立，频谱仪等各种探测手段的完善，也是核物理研究的重要条件

1934年~1937年，制造出了200多种人工放射性同位素，到1937年底，研究过的核反应已达600种之多

在1934年至1939年间，美籍意大利物理学家费米(公元1901—1954)、德国物理学家哈恩(公元1879—1968)等人用中子去轰击各种元素，发现了多种放射性同位素和铀核被打碎的人工核裂变反应，且铀分裂时又会放出中子，形成链式连锁反应，并放出巨大的能量，由此开始了原子能的利用

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