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。
e 17.61010 C / kg 。阴极射线不是离子束，而是电子束。 m
单个电子的测量由密立根的油滴实验测得。
e 1.6021892 1019 C 。意义：电荷是量子化的，任何电荷只能是 e 的整数倍。
2.汤姆逊 电子模型 （葡萄干模型或西瓜模型）
h E En Em
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
h 2
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
1 n2
),
m 1,2,3,; n m 1, m 2, m 3,
赖曼系(n= n 1) 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
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 2.频率条件
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。 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。
由盖革-马斯顿用 粒子轰击原子（箔箱）
现象：大多数为小角度散射，散射角大于 90 ，概率很小。
分析假设：1.在散射过程中，电子的质量很小，对 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 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
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： rn
4
2
0
mee2
n2 Z
rn
a0
n2 Z
a0
4
2
0
mee2
为氢原子第一轨道半径
a0 0.53A
Vn 7
为精细结构常数
氢原子的能级： En
2 2mee4 (40 )2 h2
Z2 n2
氢原子的电离能= E E1 13.6ev
6.里德伯常量有关方程
1 为波数
RH
1 ( 22
1 n2
)
……………….里德伯方程
玻尔氢原子模型中里德伯常量的修正：
R
2 2mee4 (40 )2 h3c
RA
R
1
1 me
/
M
M：核质量
me ：电子质量
R =1.0973731107 / m
RA 1.0967758107 / m
~
1
RH
(1 m2
d 2 b db
d 2 r sin rd / r2 2 sin d
d
D2 16
d sin4
………………….Rutherford
散射公式
2
多原子散射：
dn NAt d Ntd
n
A
此公式的计算
铂金箔，面积为 A，厚度为 t,单位体积原子数为 N
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
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。
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
b D cot 22
D e2 2Z 40 E
E
1 2
mv02
……………….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 粒子与大量靶原子的散射，故应该用统计的方法规律计算
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. 粒子散射实验（盖革-马斯顿实验）
粒子由放射元素产生，等效为氦核 He 。
黑体空腔中的光波，其能量只能取 =nhv 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