人类对原子结构的认识是逐渐深入的．下图所示是不同时期科学家提出的原子结构模型．1808年，英国科学家道尔顿提出了原子论．他认为物质都是由原子直接构成的；原子是一个实心球体，不可再分割；同一类原子性质相同；不同的原子是以简单的整数比相结合．1897年，英国科学家汤姆生发现原子中存在电子．1904年汤姆生提出了一个被称为“西瓜式”结构的原子结构模型，电子就像“西瓜子”一样镶嵌在带正电的“西瓜瓤”中．电子的发现使人们认识到原子是由更小的粒子构成的．1911年英国科学家卢瑟福做了一个实验：用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔，结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，但也有一小部分改变了原来的方向，还有极少数的α粒子被反弹了回来．据此他提出了带核的原子结构模型：原子是由原子核和核外电子构成．…根据以上材料，请回答：（1）道尔顿提出了原子论，汤姆生发现了原子中的电子，这在当时是件很了不起的事，但由于受到那时科学技术水平的限制，他们的理论中存在一些缺陷甚至错误，按照目前初中阶段你学的原子结构的理论，你认为道尔顿的原子论存在的缺陷是物质都是由原子直接构成的；原子是一个实心球体；不可分割；汤姆生原子结构模型的缺陷是没有发现带正电荷的原子核．（2）根据卢瑟福的实验所产生的现象，不能够获得的结论是D．A．原子核体积很小；B．原子核质量较大；C．原子核带有正电；D．核外电子带有负电（3）通过人类认识原子结构的历史，你对科学的发展有哪些感想？科学是不断发展的；科学发展的道路是曲折而漫长的；任何一种科学理论都有它的局限性．
（1）根据物质的结构知识回答．（2）根据卢瑟福的实验所产生的现象分析判断，注意着重分析现象发生的原因．（3）随研究的深入和时间的推移，人们对原子结构的认识越来越接近事实真象回答．（1）直接构成物质的微粒有三种：分子、原子、离子，它们都能直接构成物质，故物质都是由原子直接构成的结论不正确，原子由带正电荷的原子核和核外带负电荷的核外电子构成的，电子很小，通过高速运动占据了原子核外相对很大的空间，原子不是实心球体．（2）用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔，结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，说明原子核相对很小，原子内部有相对较大的空间；但有一小部分改变了原来的方向，说明原子核带正电荷，因为同种电荷互相排斥，在α粒子从原子核附近通过时，造成α粒子改变了原来的方向；还有极少数的α粒子被反弹了回来，说明原子核质量远远大于α粒子，也就是说原子核质量较大；以上实验现象不能说明核外电子带有负电．（3）人们对原子结构的认识经过了无数自我否定，而是逐渐接近事实真象，可见，科学是不断发展的；科学发展的道路是曲折而漫长的；任何一种科学理论都有它的局限性．故答案为：（1）物质都是由原子直接构成的；原子是一个实心球体；不可分割；没有发现带正电荷的原子核；（2）D；（3）科学是不断发展的；科学发展的道路是曲折而漫长的；任何一种科学理论都有它的局限性．这是个机器人猖狂的时代，请输一下验证码，证明咱是正常人~与电压直接相关，电容与静电电压相依相存，回避物质；我们在上节已经谈到导体内电压的形成，多出（或缺少；为什么把导电体Ａ移向原不带电的导体Ｂ，此时Ａ的电；这是因为把导电体Ａ移向原不带电的导体Ｂ，静电感应；原来导体Ａ所携带的大部分电荷都转移到Ａ、Ｂ的接近；实用的电容器是在两金属板之间夹上一层绝缘物质（电；再回到本节的开头，为什么电容器的特点是通交流电，；电容器的A
与电压直接相关，电容与静电电压相依相存，回避物质内电压的形成，电容也就无从谈起。
我们在上节已经谈到导体内电压的形成，多出（或缺少）电子的运动伴生着的非常规的电磁波，非常规的电子运动伴生的波就是金属导体的静电电压。容（纳多余）电（荷）就打破规律和平衡，就必然产生电压。
为什么把导电体Ａ移向原不带电的导体Ｂ，此时Ａ的电压会降低？为什么电容器的电容量会增大许多倍？
这是因为把导电体Ａ移向原不带电的导体Ｂ，静电感应（另专题讨论）使Ａ、Ｂ的接近处聚积着异号电荷，此时Ａ原来所携带的大部分电荷都转移到Ａ、Ｂ的接近处，并与对面Ｂ处的异号电荷面对面稳定地相互吸引着，这样导体Ａ内的其他地方非常规的电子减少，非常规的电子运动伴生的波就较少，导致了金属导体的电压降低。
原来导体Ａ所携带的大部分电荷都转移到Ａ、Ｂ的接近处，一来电压降低，二来腾出的空间又可以接纳更多的外来电荷，所以电容量增加。
实用的电容器是在两金属板之间夹上一层绝缘物质（电介质），如陶瓷、云母、塑料等。这些绝缘体是由成百上千个结构元错综结合而成的大分子聚合物，结构成分复杂，表面容易积聚电荷（摩擦容易产生静电，聚集静电就是证明）。电介质置于两金属板之间能更多的吸引两边金属板的电荷，并聚集电荷，这样金属板的电荷更多的聚集在电介质两边，非常规运动的电荷在此有了安置，于是电容器电压进一步降低，可以容纳更多的电荷――电容量增大。
再回到本节的开头，为什么电容器的特点是通交流电，阻直流电？
电容器的A、B间有间隙，是绝缘的，所以直流电电子不能通过――阻断直流电。
而交流电是电子在交流电压波的作用下作正弦振荡，不是电子在全程流动。又因为A、B间距离很近，电压波往往超出金属体之外，在很近的两板之间可以衔接，在电压波的作用下，电路两端的电子都作正弦振荡，A、B两边的电子都作同样的运动，如同导通一样，所以认为电容器没有阻断交流电。
核外电子规律运动的观点解释了物质内进入了电荷有了电容、形成电压的事实；综合解释了金属导体构成电容器的各种特性。
电感器电感器的结构也很简单，把一段导线绕成螺旋线圈即成，图5-1右，有的为了加强感应，在线圈中间插入磁芯。
电感器的特点是通直流电，阻交流电。
电感器导通直流电很好理解，因为它本身就是一段导线。电感器为什么能阻滞直至阻止交流电呢？这又要回顾小磁针实验的结论：（1）电子的运动伴生着电磁波;(2)这种电磁波能传播到导体之外。
直流电通过电感器线圈，所形成的电磁波的集合只是沿线圈轴线方向稳定的磁场，对直流电的导通没有影响。
我们讲过，电流是在电压波的驱使下在闭合导体内形成，交流电通过电感器线圈，所伴生的电磁波的方向时强时弱、时正时反。电感器的线圈匝与匝之间接近，伴生的电磁波会相互干扰，形成杂乱的电磁波，这紧挨着导线的杂乱电磁波会干扰导线内的常规电压波，使得电压波不顺畅，宏观的表现就是电流不畅，受到阻滞。
线圈密匝数多（数千匝），能阻止低频交流电。这是因为低频交流电的波长虽长，在杂乱电磁波的数千次的干扰中难以走出困境。
而高频交流电的波长短，只需用匝数不太多的线圈加上铁氧体芯就能阻止。
用核外电子规律运动的观点解释了电感器通直流电，阻交流电；电容器通交流电，阻直流电的特点。这些特点在电路设计中经常用到。
核外电子规律运动的观点综合解释了电感、电容及形成的电压的事实及其各种特性。简单明晰、系统逻辑，与实验事实全面相符。
变压器变压器能用来改变电压，变压器的结构也不复杂，闭合铁芯上绕上两组线圈就组成一个变压器。与电源相连的是初级线圈（原线圈），其匝数为ｎ1;另一个线圈是次级线圈，其匝数为ｎ2。Ｕ1是初级电压，U2是次级电压。
变压器的公式大家都很熟悉：
Ｕ1/Ｕ2=ｎ1/ｎ2
为什么会有这个公式，为什么次级匝数越多电压越高。
交流电通过初级线圈，ｎ1每一匝线圈内电子交流运动所伴生的交流电磁波就传导在了铁芯上。这种交变的电磁波实际就是电压波，次级每一匝线圈都受到电压波推动，次级线圈ｎ2的匝数多，同时被推动的电子多，整条次级导线中同时产生的非常态运动的电子多，非常态电压波就强，电压也就高。
用电压波来解释变压器顺理成章、自然、简单。而用“电压＝电位”的理论、用自由电子理论来解释变压器所实现的电压变化却很为难，变压器如何改变导体的电位？为什么次级多了几匝电位就能提高？――不好说，于是不说，所以现在的教科书都不谈变压器原理。
金属靠自由电子导电是个百年忽悠！流通――物质的导电原理
金属、半导体、超导体、液体的导电同出一理
以上论述：（1）绝缘体静电电压的形成,(2)金属静电电压的形成，(3)金属导体电荷的趋表趋尖，（4）发电原理，都证明了物质的核外电子的运动是规律的，金属内的“自由电子”之说是没有根据的。
在第四章，读者已经了解到物体的构成：所有元素，不管是金属还是非金属，其原子的电子数是稳定的，是不可改变的。
原子的电子分层依次在ＫＬＭＮＯＰ电子层按2、8、18的个数均衡排布、规则运转；外层电子则结合成结构元在价和轨道运转。如此，每个电子都是在一定轨道上秩序运转，都从属于一个或两个核心，一般情况下，没有电子是所谓自由的，物质内没有自由电子，当然也就不存在自由电子导电。
然而，物质的导电是自然事实，导电是怎么样形成的呢？金属导体为什么能够导电？半导体、液体为什么能导电？物质是靠什么导通电流呢？
导电原理电流是在闭合导体内、电子在电压的作用下的定向流动。就像水流是水的定向流动一样,这叫人联想到一个常用的中国词“流通”，通则流，不通则不流。水流不是因为该物体内有水(桶里的水，池塘里的水就不能形成水流)。除了压力差之外还必须得“通”――必须得有让水定向通过的空间(如渠道、管道等)。
电流不是因为该物体内的电子有自由，而是因为“通”――因为原子外层有“通路”，首先能让电压波在其间传输――信息通，其次，还必须得有让电子定向通过的通路――空间位置通，然后才能形成电子在其间的流动――电流。
在本章开头所述两实验说明，导体与绝缘体的本质差异在于能否导通电压，能传导电压是导体的显著特征，物质有无导电能力与能否导通电压息息相关。
有人说电压的传达是电位的提高，请问，这电位是如何提高的，是如何由零提高成220V，如何提高成正弦交流？这“位”在物质内是如何传递的，怎么传递之快能有光一样的速度？
只有电磁波才有电磁波的速度，金属导体内电压的传导具有光一样的速度，说明电压是一种电磁波，导电首先是电压波的传导。导体内首先是有能让电压波通达的通路，接通回路后在电压波的驱动下然后才有的电子移动，才形成电流。导通电压时，自由电子不起丝毫作用，自由电子导电的理论违背自然事实。
那么，是什么使得物体能够导通电压？――是该物体原子的最外层，因价和电子数量较少并且运转不够饱满（在平面运转，没能形成饱满的球状），在价和电子运转的同时，存在
着能让电压波在其间穿行、传导的通路；存在着能让外电子窜入的间隙和时机；存在着能让电压波及电子在其间通行穿越的空位。
我们把原子外层所呈现的这种空位叫做电子空位。电子空位是电压波传导通路，是电子流动的通路。有了这样的通路，电压波才能在其间传导，电子才能在其间换位运动，形成电子的宏观流动――电流。
导电原理是：某物质的原子的价电子较少，外电子层不饱满，存在着电子空位、存在着电压波传导的通路，电压波能够在其间快速地传导，在电压波作用下，电子在连成回路的电子空位间换位移动，形成电流。
有了电子空位，才能形成通路，各种电压波才能在其间传导，电子才能在电压波的驱使下在其间换位运动形成各种电流。直流，交流，各种频率、各种波形的电流都必须在电子空位间传导。
所有的物质，不管是金属导体、半导体还是液体、超导体，只要是能够导电，都是因为有了电子空位在物质内形成通路，电压波才能在电子空位通路间传导，形成闭合通路后，电子才能在其间按电压波的指令（直流、交流、方波、正弦波）换位运动形成电流。所有物质的导电共存此一理。
大自然就是这样，用最简原则构成自己，不会一时用自由电子，一时用离子，一时用空穴来导电，大自然不会不厌其烦去搞那些各种各样的载流子
电子空位是由价和电子的数量、速率及线路所决定。金属原子外层电子较少，组合成结构元之后，每个原子的外层仅有一、两个价和运转围绕：铜、银等仅有一个价和运转围绕；铁、铬等原子则有两个价和运转围绕，原子的外层仍存在较多的电子空位，能在电压的作用下，容在绝缘体内，因原子的价电子多，每个原子由多个价和运转包围着，使原子的外电子层趋近饱和，没有电子空位，不能形成通路，电压传输受阻。正规的电压波不能在其间传导，核外电子没有受到到电压波指令和驱使，只是按常规运转，没有换位运动，不能形成导电。
如果把电流比喻为公路上的车流，那电子空位所形成的通路就是公路，而电压就是指令――公路上的红绿灯，电子是按指令自动运行的汽车。有了这三者，才能形成通畅的导电。
气态物质则是因为物质的价和电子速率过高，而且进行着立体运转，一般不会产生电子空位，外电子不易进入。加之分子间的斥力较大，分子间距离太远，因而也不导电。只有极高的电压才能在其间冲开一条血路――闪电。
半导体和超导体的导电在下一章讨论，液体的导电在液态物质专题论述。
物质内的电子空位多，电压波传导快捷，电子换位空间大，并且易于在其原子间流动，该物质的导电能力就强，电阻较小。如银、铜的核外层价电子仅１个，相应地电子空位多，故导电能力强。铝只有最外层的一个价电子参入价和运转，所以和铜一样，电子空位较多，导电能力亦很好。
铁、等金属有两个价电子，每个原子有两个运转环绕，电子空位相对较少，电子换位空间较小，电压波在其间传动不畅，电子不易于在其原子间换位流动，这类物质的导电能力就要差些。
此外，温度对导体的电阻也有影响，温度升高，导体电阻变大，导电能力下降；温度降低，导体电阻变小，导电能力提高。
当温度降低，导体原子的核外电子速率减慢，物质内常规电磁波较弱，非常规电磁波――电压波相对较强，电子在电压波的作用下，换位流动时受阻概率小，这样，电子易于在结构元间换位移动。故温度降低时导体的导电能力增加，该导体的电阻就小。
反之，若温度升高，价电子速率增快，物质内常规电磁波加强，对非常规电磁波――电压波形成一定的阻碍，使得电子空位相对较狭窄，电子在其间换位移动不宽松，受阻概率增加，因而导电率下降。
静电感应各种自然事实证明：物质的核外电子的运动是规律有序的，自然金属中不存在大量的散漫自由的电子，也不存在自由电子导电。自由电子的理论是错误的，但提出这假说也事出有因：因为在静电感应实验中，物理研究者“看”到了自由电子。
实验事实是：准备表面圆润的金属导体A、B，并分别绝缘起来的。使金属导体A携带电荷，移近原不带电的B。这时金属导体B的靠近A的一端显现与A相反的电荷；远离A的一端显现与A相同的电荷。这就是静电感应现象。
金属导体B本来不带电，带电体靠近后，近A端与远离A端所呈现的电荷是哪里来的？100年前的学者认为这是自由电子，这确实是一种有根据的猜想。
俗话说金无足赤，自然界完全纯的东西是没有的，经常存在着杂质或例外。同样，在理论上，物质所有的电子都应该有其必然的归属，但也有例外，自然界的金属在结晶过程中，确实出现了少量的“自由电子”，这极少量的自由电子夹杂在金属内部，在静电感应实验之中显现出来，成为极少数没有固定归属的“流浪儿”。但这只是金属导体内仅有的、极少量的自由电子的例证，其数量比99.99%的黄金中的杂质还要少，不能管中窥豹、以点概全，不应把极少量的杂质夸大到自由电子理论中所说的金属内的电子全都是自由电子。
静电感应实验所感应出的电荷是极其微量的，完全不能与金属物体的核外电子总数相比，不到亿万分之一，金属体内还有极其大量的电子对外界的感应实验无动于衷，自由电子理论在此面临尴尬。为了支持金属内的电子全是自由电子的理论，于是就提出了个离奇的静电平衡理论。
在前面文中谈到，所有物质的核外电子都在一定的轨道上规律运转，没有电子是自由的，如何面对这金属内极少量的自由电子，如何解释静电感应？应该有个怎样的说法。
为此，我们必须从金属体的形成说起：所有金属固体是由液态凝固、结晶而成，结晶是一个渐变的过程。首先是在液态金属中先冷的（或杂质）部分结构元凝结，形成许多分散的微小晶体，然后以这些小晶体为核心，周围的结构元不断地在小晶体上凝结，长大，同时还有新的小晶体形成、长大，直至各个长大的晶体彼此接触，液体完全固化。
金属学中把长大后没有规则外形的晶体叫做晶粒，金属晶体是由许多挤在一起的晶粒所构成。在晶粒之间有少量的电子因结晶的先后而电荷不平衡，有少量的电子藏身其间，于是两两晶粒之间就形成一个小电容。这，就是金属内的所谓自由电子，也就是在结晶过程中藏夹在晶粒之间少量的电荷。
在平时，少量的电子藏夹在晶粒电容之间，达到电荷相互平衡，金属不显电性。当外电场较强，把这些少量的电子驱赶到外端，于是就形成了静电感应。当外电场撤消，这些电子又回到原来的间隙之中。
静电感应实验中，金属导体B两端所显现的电荷就是晶粒之间容纳的少量电荷，也就是外电场所能驱赶的全部电荷，把晶粒之间夹杂的少量电子说成是金属所有的核外电子都是自由电子显然是过分夸大，不是自然事实，所以会出现全然无法解释静电电压形成等许多难以自圆其说的地方。
如果金属内的电子全部自由，那么感应后全部的电子就会聚集在一端，金属体的结构就会瓦解，然而事实上只是仅有少数电子移动。面对这一事实，于是就出现了个静电平衡理论，前面在航母脑力实验中已经论述静电平衡理论的荒谬，静电平衡理论只是一个自欺欺人的补丁。
静电感应的实验现象是金无足赤的自然法则在电子层面上的表现，实验中所发生的电荷转移就是晶粒之间容纳的全部电荷，不存在所谓静电平衡，也丝毫不能说明金属的核外电子都是自由电子。
科学应该是系统的、逻辑的，与自然事实全面、完全相符。不能自圆其说，于是就回避、遮掩的就不是科学。那些不能自圆其说，于是就“发明”出新理论、用一个个补丁来遮掩，
把问题搞得越来越复杂的蒙混之说决不是科学。
在本章开头，用两个简单的实验证明了导电首先是电压波的传导。电压波之说系统地阐释了物质的静电现象及变压器变压原理；电子运动伴生的波阐释了电容器通交流电、阻直流电，电感器通直流电、阻交流电原理。导体具备导电能力是因为物质内存在着电子空位，有了电子空位才能有电压波的传输，才能在电压波的作用下形成电子的宏观流动――电流。大自然总是用简单系统构成其自身，我们将会看到，由电子空位形成的通路也是半导体的导电原理。
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[原子核式结构]原子结构：原子结构
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