為什麼電子會繞著原子核轉？中子是怎麼被發現的？

中子的發現過程其實頗有戲劇性，因為多個物理學家們都在實驗中觀測到了中子但卻把它錯當成了γ射線，重溫這段歷史時只能感慨一句：很多時候機會還真就是留給有準備的人的。

1928年的時候，德國物理學家玻特和他的學生貝克爾在用α粒子轟擊Be核時發現Be核會發射出一種穿透力極強的中性射線，隨後玻特和他的學生就公布了這個發現，並認為這種射線是一種γ射線。

之後不久，法國的約里奧-居里夫婦進行了一系列實驗，發現這種射線能量非常強大，竟然能把質子從石蠟中轟擊出來，從而產生了質子流。但是很遺憾，約里奧-居里夫婦依然把這種射線當成了γ射線。

然後就輪到我們的主角查德威克登場了，與前面幾位不同，在盧瑟福實驗室工作的查德威克深受盧瑟福的影響，堅信原子核中存在著一種中性粒子。從1921年開始，查德威克和盧瑟福就開展了一系列實驗試圖尋找中子，可惜都以失敗告終。

當查德威克得知了居里夫婦的發現後，他立刻跟盧瑟福聯手開展了一系列實驗以研究這種中性射線的性質。最後他們得出結論：這種中性射線不是γ射線，而是一種全新的粒子，並且測出來了它的質量為1.0067u。

至於查德威克為什麼認為這種射線不是γ射線，理由如下：

該射線轟擊石蠟後的產物包括質子流，而質子的動能為5.7MeV，如果把這個粒子當成γ射線，用康普頓散射來解釋的話，由能動量守恆可知光子能量約為55MeV；他們又用同樣的射線轟擊了氮核，而氮核的動能為1.2MeV,用同樣的計算方法可得光子的能量約為90MeV。同一種光子能量會差得這麼大？所以很明顯，這不是光子，而是一種新的中性粒子。

可惜啊可惜，如果約里奧-居里夫婦在實驗中能夠計算一下Be射線的能量的話，恐怕拿諾獎的就不是查德威克了。

波爾的經典模型的假設之一就是電子圍著原子核轉，但是後面的量子力學裡面，電子的狀態要用波函數來描述，根據波恩的統計詮釋：歸一化的波函數的模方可以表示粒子在空間中出現的概率。因此，樓主問題為什麼電子會繞著原子旋轉本身就有問題。電子不是繞著原子轉的。

電子並不是繞著原子核「旋轉」。

對於微觀的行為得用薛定諤方程

而不是牛頓動力學方程

繞核旋轉這個詞表明一種有特定軌跡的運動。實際上，觀測的話電子是在核周圍是按照一定的概率分布並沒有特定的軌跡。電子會隨機地出現在某個位置的，在某個位置的出現概率由薛定諤方程解的模方給出 。連續觀測並記錄電子出現的位置的話，可以的到下圖fig 1

中子的發現的話參照 @量子色動力學 的答案。