人教课标版高中物理选修3-5原子结构电子的发现PPT课件.ppt

电子的发现 授课教师 石劲蕾 选修3 518 1电子的发现 选修3 518 1电子的发现 科学靠两条腿走路 一是理论 一是实验 有时一条腿走在前面 有时另一条腿走在前面 但只有使用两条腿 才能前进 密立根 名人名言 选修3 518 1电子的发现 这美丽的灯光背后蕴含着怎样的物理规律呢 选修3 518 1电子的发现 德谟克利特Democritus古希腊哲学家约前460 前370 世间万物是由原子构成的 原子是一种最后的不可分割的物质微粒 道尔顿英国化学家1766 1844 每种化学元素都有它对应的原子 原子是最微小的不可分割的实心球体 19世纪末 在对气体放电现象的研究中 科学家发现了电子 从而认识到 原子是可以分割的 是由更小的微粒组成的 选修3 518 1电子的发现 发现的背景 19世纪是电磁学大发展的时期 到七 八十年代电气工业开始有了发展 其中电气照明也吸引了许多科学家的注意 问题涉及低压气体放电现象 于是 人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问题 阴极射线是低压气体放电过程中出现的一种奇特现象 德国物理学家J 普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的 从低压气体放电管阴极发出一种射线 选修3 518 1电子的发现 阴极射线 8 1858年 德国物理学家普吕克尔研究气体放电时发现 气压很低时 玻璃壁上出现淡淡荧光及物体的影子 1876年 德国物理学家戈德斯坦认为 这是阴极发出的某种射线的撞击玻璃引起的 他把这种未知射线称之为阴极射线 在科学研究中只做实验是不够的 创造性的发现需要深刻的洞察力 选修3 518 1电子的发现 阴极射线 Cathoderay 的本质 赫兹1857 1894德国 阴极射线是一种 电磁波 我看到的是 1 它在电场中不偏转 因此不带电 2 它能穿透薄铝片粒子是做不到的但波可以 J J汤姆孙1857 1940英国 阴极射线是一种 带电粒子流 让我好好想想 PK 选修3 518 1电子的发现 J J 汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究 他确认阴极射线是带电的粒子 自1890年起开始研究 阴极射线 Cathoderay 的本质 选修3 518 1电子的发现 问题 阴极射线真的不带电吗 阴极射线 Cathoderay 的本质 当金属板D1 D2之间未加电场时 射线不偏转 射在屏上P1点 施加电场E之后 射线发生偏转并射到屏上P2处 负电 选修3 518 1电子的发现 测阴极射线中带电粒子的比荷 阴极射线 Cathoderay 的本质 f Bqv F Eq 有Eq Bqv 选修3 518 1电子的发现 电子的发现 1897年 汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出粒子的比荷 粒子的比荷为当时知道的质量最小的氢离子的比荷的2000倍 这有两种可能 这种带电粒子的电荷量很大 它的质量很小 后来 汤姆生直接比较这种粒子的电荷 发现粒子的电荷与氢离子的电荷基本相同 说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多 后来 组成阴极射线的粒子被叫做电子 选修3 518 1电子的发现 电子的发现 汤姆孙进一步实验发现 许多现象中都有电子的存在 如 汤姆孙用不同材料的阴极做实验 所得比荷的数值都是相同的 说明不同物质都能发射这种带电粒子 它是构成各种物质的共同成份 选修3 518 1电子的发现 电子电量的精确测量 密立根油滴实验 密立根 美国 1868年 1953年 选修3 518 1电子的发现 密立根油滴实验的原理图 选修3 518 1电子的发现 电子的电量 密立根测量出电子的电量 e 1 6022 10 19C 根据荷质比 可以精确地计算出电子的质量 m 9 1094 10 31kg 质子质量与电子质量的比值 选修3 518 1电子的发现 阴极射线 Cathoderay 的本质 赫兹1857 1894德国 阴极射线是一种 电磁波 我看到的是 1 它在电场中不偏转 因此不带电 2 它能穿透薄铝片粒子是做不到的但波可以 J J汤姆孙1857 1940英国 阴极射线是一种 带电粒子流 我用实验证明了 带负电 且电荷量与质子相同速度远小于电磁波传播速度质量约是最轻的原子1 2000 WIN 让我好好想想 选修3 518 1电子的发现 J J汤姆孙 英国 1857 1940 电子的电量发现 1889年4月30日 J J 汤姆孙正式宣布发现电子 电子的发现 结束了关于阴极射线本质的争论 从此 人类意识到 原子并不是组成物质的最小单位 探索原子结构的序幕由此拉开 由于J J 汤姆生的杰出贡献 1906年他获得诺贝尔物理学奖 电子的发现具有伟大的意义 电子的发现打开了通向原子物理学的大门 人们开始研究原子的结构 他被科学界誉为 一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人 选修3 518 1电子的发现 1 一只阴极射线管 左侧不断有电子射出 若在管的正下方 放一通电直导线AB时 发现射线径迹向下偏 则 A 导线中的电流由A流向BB 导线中的电流由B流向AC 若要使电子束的径迹往上偏 可以通过改变AB中的电流方向来实现D 电子束的径迹与AB中的电流方向无关 BC 练习 选修3 518 1电子的发现 2 图为示波管中电子枪的原理示意图 示波管内被抽成真空 A为发射热电子的阴极 K为接在高电势点的加速阳极 A K间电压为U 电子离开阴极时的速度可以忽略 电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v 下面的说法中正确的是 A 如果A K间距离减半而电压仍为U不变 则电子离开K时的速度变为2vB 如果A K间距离减半而电压