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原子的核式结构
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1903年 ，原子中的正电荷和原子质量均匀地分布在半径为10-10m的球体内，而带负电的电子则在这个球体内游动。这些电子能在它们的平衡位置上作简谐振动，观察到的原子所发光谱的各种频率就相当于这些振动的频率。为了解释元素周期表，汤姆逊还假设，电子分布在一个个环上：第一个环上只可放5个电子，第二个环上可放10个电子……
一、汤姆逊原子结构模型
这种模型的特点：特别稳定，并在解释元素周期性方面确实取得一定的成功.
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 荧光屏
显微镜
 粒子
镭放射源
金箔
二、  粒子散射实验
 粒子为氦核
速度轰击金箔。
以~c/15的
实验结果表明：绝大部分粒子经金箔散射后，散射角很小（2~3），但有1/8000的粒子偏转角大于90 
卢瑟福感到很惊奇，他说：“就象一枚15英寸的炮弹打在一张纸上又被反射回来一样”，简直不可理解。卢瑟福经过严谨的理论推理之后，于1911年提出了“核式结构模型” 。
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这样的实验结果是不可能用汤姆逊模型给予解答的.
考虑两个外形、大小、电荷和质量相同的带电球体，其中一个球体的电荷密度均匀分布，另一集中在球心。现用一带电粒子轰击这两个球体。
汤姆逊模型中，不可能出现较大的相互作用力，而卢瑟福模型可以出现很大的作用力，可能使得入射离子反弹.
卢瑟福模型
汤姆逊模型
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三、 卢瑟福原子有核模型
根据力学原理可证明粒子的运动轨迹是双曲线：
其中：b为瞄准距离，M为粒子的质量
通过b为外半径、b-db为内半径环形面积的粒子必定从 和+d 之间的空心圆锥中散射出去。
环形面积为： d=2bdb
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用空心圆锥体的立体角d代替d
得到：
这就是卢瑟福散射公式。d就是粒子散射到和+d之间立体角d的有效散射截面，又称为微分截面.
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如果有n个粒子射到A上，其中有dn个散射到和+d之间的d中，这些肯定落在d上。
卢瑟福方程改写为
将卢瑟福散射公式和实验所能观察的数据联系起来.
A为薄膜面积、t为薄膜厚度、N为单位体积的原子数。
原子总数为：
总的有效散射面积为：
设薄膜很薄，这些原子对射来的粒子前后不互相遮蔽，
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在实验上，往往是用测量荧光屏方向上的小的立体角d’和粒子数dn’代替总的立体角d和粒子数dn的.
可以发现：
等号的右边等于常数是对于同一粒子源、同一散射物，左边的数值不随的改变而改变.
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四、 卢瑟福理论的实验验证
在同一粒子源和同一散射物的情况下
从表中可以看到尽管dn’相差很大，但是  相差不大，可见理论对大角度是合适的，小角度（<45o)以后讨论

3445

15

390
27300


223
7800
30


3300



1435
45


477
60


211
75



105



120



135



150
dn’
（o）
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在同一 粒子源和同一种材料的散射物的情况下，在同一散射角时， 与散射物的厚度t成正比。实验上，曾对金、银、铜、铝等金属的散射粒子数dn’与散射物的厚度t成正比。
对于同一散射物、同一散射角
v-4的相对值
闪烁数dn’
(dn’)v4


25


24


22

44
23

81
28

101
23

255
28
结果和实验符合
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