1．J.J.汤姆孙的原子模型

英国物理学家 J.J.汤姆孙(JosephJohnThomson，1856—1940)出生于英国曼彻斯特，毕业于剑桥大学，1884 年任卡文迪什实验室教授。他通过阴极射线的研究发现了电子的存在，认识到电子是一切原子的基本组成部分之一。他测定了电子的荷质比为氢离子荷质比的一千多倍，从而得出电子的质量小于氢原子质量千分之一的结论。

1904 年，J.J.汤姆孙提出了第一个比较有影响的原子模型。他设想原子中的正电荷以均匀的密度连续地分布在整个原子球中，许多细小的电子均匀地分布在其内，正象面包里的葡萄干一样，原子的这个“ plum pudding”模型如图 12－1 所示。原子中的

图 12—1 汤姆孙的原子模型

电子静止在一定的平衡位置上，这一位置由电子与电子之间的排斥力和电子与正电荷之间的吸引力的平衡来确定。当原子从外界得到一定的能量时，原子内的电子就在其平衡位置附近振动，同时发出各种不同波长的电磁波。在汤姆孙模型的基础上可以定性地理解激发态原子的辐射，但没有得到计算值与观测到的光谱线的实验值的一致性。[1]

应该指出第一个试图将量子假设应用于原子结构的人是维也纳大学的博士生阿图尔·埃里希·哈斯(ArthurErichHass)，他在 1910 年 2 月写的论文里，试图结合原子的组成来考虑作用量子 hv 的本性。他探讨了一个质量为 m、电荷为 e 的单个电子在半径为 a 的中性的汤姆孙原子内的振荡， 根据牛顿力学所作的简单计算表明，电子在作简谐运动，振动的频率

2 e2

v 4π2 ma 3 ，哈斯根据普朗克的能量E = hv的公式和古典力学的振幅与

能量的关系，使振幅等于半径 a 就得到 hv=e2/a 从上述方程中消去 v。哈斯得到普朗克作用量子的电动力学解释 h=2πe(ma)1/2。由此可见

h2

a = 4π2 e2 m 。哈斯未写出这个等式, 严格地说这个值是以后玻尔获得的。

他们从完全不同的前提出发得到了一致的结果。哈斯的计算是建立在汤姆孙模型基础上，而玻尔的计算是建立在卢瑟福模型的基础上。[2]