原子图鉴 牛顿科学探索馆 / ATOMIC ATLAS
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01 / 12 · 历史演进模型
CHEMISTRY / ATOMIC STRUCTURE 从一颗实心球,到一片电子云。沿着证据看原子模型如何演进。 From a solid sphere to the electron cloud. Follow the evidence that changed the atom. 12 个交互视图
道尔顿实心球
100 pm
← → 切换 · C 剖切 · L 标注 · E 实验 · R 复位
COMPARATIVE MATRIX · 1803 — 1926+

原子模型演进对比表Evolution of Atomic Models

时期与模型Era & Model 代表科学家Scientist 结构特征Structure 实验依据Evidence 局限与演进Limitations
1803 · 道尔顿实心球模型
Dalton's Solid Sphere Model
约翰·道尔顿
John Dalton
均匀致密、不可分割的实心刚性球体
Uniform, indivisible solid sphere
质量守恒定律、定比定律、倍比定律
Conservation of Mass & Definite Proportions
不知原子内部存在电子与原子核,误认为原子不可再分
Unaware of subatomic particles (electrons & nucleus)
1904 · 汤姆孙葡萄干布丁模型
Thomson's Plum Pudding Model
J.J. 汤姆孙
J.J. Thomson
正电荷均匀分布的球体内镶嵌负电电子环
Negative electrons embedded in positive sphere
阴极射线管实验发现电子 e⁻
Cathode ray experiments revealed the electron
无法解释 α 粒子的大角度散射
Failed to explain large-angle alpha scattering
1911 · 卢瑟福核式结构模型
Rutherford's Nuclear Model
欧内斯特·卢瑟福
Ernest Rutherford
质量与正电荷集中于中心极小原子核,电子在外围绕核旋转
Tiny dense positive nucleus in vast empty space
金箔 α 粒子散射实验
Gold foil alpha-particle scattering experiment
按经典电磁学,加速电子会持续辐射能量并坍缩入核
Classical radiative collapse crisis
1913 · 玻尔量子化轨道模型
Bohr's Planetary Model
尼尔斯·玻尔
Niels Bohr
电子处于特定能级(n=1, 2, 3…),跃迁时吸收或发射能量
Discrete energy levels and transitions
氢原子分立线状发射光谱(巴耳末系)
Discrete Hydrogen Emission Line Spectrum
仅适用于氢等单电子体系,仍保留经典平面轨道概念
Only worked for 1-electron systems; flat classical paths
1926+ · 量子力学电子云模型
Quantum Electron Cloud Model
薛定谔、海森堡、玻恩
Schrödinger, Heisenberg, Born
波函数的概率密度 |ψ|² 与 s、p、d 原子轨道
Probability density |ψ|² and s, p, d orbitals
电子衍射实验、不确定性原理、薛定谔波动方程
Electron diffraction & Schrödinger Wave Equation
现代物理与化学的标准原子理论框架
Modern scientific foundation of atomic physics
CLASSROOM CONCEPT CHECK

课堂随堂测验Classroom Quiz

INTERACTION & TEACHING GUIDE

原子图鉴 · 操作说明Atomic Atlas · User Guide

01 · 选择模型
左侧按发现顺序列出五个历史模型与实验视图,以及七个电子云与轨道视图。点击条目即可比较不同阶段的原子图景。

02 · 操作模型
拖动模型可旋转视角;使用底部按钮切换剖切、标注和实验。键盘可使用 ← / → 切换,C 剖切,L 标注,E 实验,R 复位。

03 · 正确理解图像
历史模型呈现的是提出当时的认识。电子云表示概率分布,并非电子沿着可见的固定轨道飞行。形状、颜色与尺度经过教学处理。

01 · Choose a view
The catalog moves from five historical models and experiments to seven electron-cloud and orbital views. Select any item to compare the ideas.

02 · Explore the model
Drag to rotate. Use the toolbar to slice, show labels, or run an experiment. Keyboard: ← / → change views; C slice; L labels; E experiment; R reset.

03 · Read the diagrams carefully
Historical models show ideas held at the time. An electron cloud represents probability, not a visible fixed path. Shapes, colors, and scales are adjusted for teaching.

延伸阅读Further reading · Nobel Prize: early atomic models · Nobel Prize: Bohr