原子世界子課題
VII.1 原子模型
Atomic Models
由 Thomson 布丁模型到 Rutherford 散射否定，再到 Bohr 量子化能級解決古典矛盾
Knowledge Groups
核心考點
1. 散射實驗：由觀察推論原子核
考評提示：逐個觀察配對結構推論，不可只背「核式模型」
- 流程實驗裝置：放射源在**真空**中向**薄金箔**發射 α 粒子，可移動的**閃爍偵測器**記錄各角度計數率。
- 邏輯觀察一：**絕大多數 α 粒子直穿或小角度偏轉** → 推論：原子大部分是**空的空間**。
- 邏輯觀察二：**少數 α 粒子大角度偏轉（>90°）甚至反彈** → 推論：正電荷與大部分質量集中於**細小、密集、帶正電的原子核**。
- 考評重點觀察三：大角度散射概率極低 → 推論：原子核體積遠小於原子，^^絕大多數 α 粒子根本不接近原子核^^。
- 易錯陷阱^^切勿說「所有粒子都偏轉」^^：只有少數偏轉；原子核帶**正電**排斥 α 粒子，不要寫成負電。
2. 模型演進：Thomson → Rutherford → Bohr
考評提示：每個模型答「解決了甚麼」與「被甚麼否定」
- 定義**Thomson 葡萄乾布丁模型**：正電荷均勻分佈，電子嵌入其中；只能預測 α 粒子小角度偏轉，無法解釋反彈。
- 易錯陷阱^^Thomson 模型並非全錯^^：它正確指出電子存在，只是「電荷均勻分佈」的假設被散射結果推翻。
- 邏輯**Rutherford 核式模型的古典矛盾**：繞核電子做加速運動，依古典電磁理論必持續輻射、軌道收縮、螺旋墜核，原子不穩定；且應發出連續譜而非離散亮線。
- 定義**Bohr 模型**引入量子化：電子只能在**特定允許軌道**運動，每軌道對應固定能級；於允許軌道上**不輻射能量**，原子因此穩定。
- 對比電子由高能級躍遷至低能級放出光子，**E = hf = E_high − E_low**；成功解釋氫光譜離散亮線。^^限制：不能準確預測多電子原子光譜及譜線強度／精細結構。^^
常見題型 · scoring points
試列出金箔散射實驗的三個觀察並推論原子結構（3 分）
- 多數 α 粒子直穿 → 原子大部分為空的空間（1 分）。
- 少數大角度偏轉或反彈 → 正電荷與質量集中於細小原子核（1 分）。
- 大角度散射概率極低 → 原子核體積遠小於原子（1 分）。
原子世界 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準。最後更新：2026 年 6 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE Physics 神器 App。
