α 粒子
金箔
金原子核
α 粒子源
模拟:大量 α 粒子几乎不受阻碍地穿过金箔。
观察一:绝大多数 α 粒子直穿金箔
实验中,超过 99% 的 α 粒子穿过金箔后方向几乎不变,
仿佛金箔是"透明"的。
推论:原子内部存在大量空腔,原子并非实心球体(汤姆孙"葡萄干布丁"模型无法解释)。
类比:若把原子放大到足球场大小,原子核大约只有一颗弹珠那么大。
观察二:少数 α 粒子大角度偏转
约 1/8000 的 α 粒子偏转角度超过 90°,
其中极少数甚至接近 180°。
推论:原子中心有一个体积极小、带正电且质量集中的原子核。
α 粒子(带 +2 电荷)靠近时受到库仑斥力而偏转。
偏转角度越大,说明 α 粒子越接近原子核。
观察三:极少数 α 粒子原路弹回
大约每 8000 个 α 粒子中,才有 1 个几乎沿原路反弹回来——
这在当时极为意外。
推论:原子核体积极小(约为原子直径的 1/10⁵),
但集中了几乎全部原子质量。只有正对核心轰击的 α 粒子才会被弹回。
卢瑟福比喻:就像向一张薄纸射击,偶尔有子弹被弹回来。
直穿现象说明原子内部主要是?