人们对原子结构进行认识，从而建立现代原子模型的过程，是通过理论加实验验证的方法，一步步的进展过来的。

在19世纪末，大多数科学家都已经认同了原子的存在，但人们对原子内部结构的认识是从汤姆孙的枣糕模型，卢瑟福核式结构一步步进行的。卢瑟福的的埃尔法粒子散射实验首次证明了原子内部的空旷，原子的大小是内部原子核的10000倍。

汤姆孙发现电子，建立的电子均匀分布的枣糕模型

英国剑桥大学卡文迪许实验室的汤姆孙是第一个发现电子的物理学家，有了电子这个比原子还要小的基本粒子，汤姆孙试图构建一个原子的模型，他认为原子内部充满着大质量的正电荷物质，而带有负电的电子就像蛋糕上的葡萄干一样散布在里面。这就是所谓的枣糕模型。

卢瑟福通过阿尔法粒子的散射实验，提出行星模型，玻尔提出原子的玻尔模型

然而他的学生卢瑟福在放射性的研究中取得很大的进展，掌握了阿尔法射线技术。卢瑟福实验室的盖革和马斯顿利用一束阿尔法粒子对极薄的金箔进行轰击，考虑到汤姆孙的枣糕模型，通过金箔撞击在屏幕上的阿尔法粒子只会有小角度的偏转。然而实验的结果令人卢瑟福等大惊，他们发现有少数的阿尔法粒子竟然有大于90度的偏转。唯一的解释只能是原子内部存在着一个体积极小但质量很大的核，这个就是原子核。原子核集中了原子的全部正电荷，和99%以上的质量，而电子都在绕核运动，这就是卢瑟福的行星模型。

有了原子的基本模型，那么电子是怎么排列的呢？卢瑟福的学生玻尔提出了原子的玻尔模型，玻尔假设电子在恒定的轨道上运行，不同轨道间可以能级跃迁。但是在固定轨道上绕核运行的电子模型，也存在很多无法解释的问题。

量子力学认识到核外电子运动的限制性。

随着量子力学的建立，例如海森堡的不确定原理显示不能同时测定电子的位置及其动量，所以，玻尔的轨道模型也慢慢被舍弃，原子的量子模型只能预测电子在某些特定区域出现的概率。电子出现几率最大的区域称为电子云。核外电子的排布也受泡利不相容原理的限制，每个能级上只能填充有限的电子，其他的就必须填充到更外层，一层层的向外排布。

总之，量子力学的不确定原理和泡利不相容原理限制了电子必须在外层排布，无法靠近原子核，电子如果想靠近原子核需要接受极大的能量才能实现，不能给核外电子提高这样的高能，那它就无法靠近原子核，更不要说掉到原子核上了。这样通过量子力学建立的原子模型才最终解释了原子的稳定性。

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