| 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 |
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