电子的发现ppt课件

1、18.1 18.1 电子的发现电子的发现物理选修物理选修3-5 3-5 第十八章第十八章 原子的结构原子的结构 19 19世纪末，在对气体放电现象的研究中，科学家世纪末，在对气体放电现象的研究中，科学家发现了电子。发现了电子。8原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。 早在早在18581858年，德国物理学家普吕克尔利用低压气年，德国物理学家普吕克尔利用低压气体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。 1876 1876年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为阴极阴极射线射线阴极射线阴

2、极射线8 早在早在18581858年，德国物理学家普吕克尔利用低压气年，德国物理学家普吕克尔利用低压气体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。 1876 1876年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为阴极阴极射线射线阴极射线阴极射线一种认为阴极射线像一种认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射射线一样是电磁辐射一种认为阴极射线一种认为阴极射线是带电微粒是带电微粒对阴极射线本质是什么？两种观点：对阴极射线本质是什么？两种观点：思考思考1：电磁辐射和带电微粒最大的区：电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？别是什么？思考思考2：如果是

3、带电微粒它带正电还是如果是带电微粒它带正电还是负点？负点？根据带电粒子在电磁场中的运动根据带电粒子在电磁场中的运动规律，规律，用什么用什么方法方法来来判断带电粒子所带判断带电粒子所带电荷？电荷？电磁波不带电，且速度比带电粒子大的多电磁波不带电，且速度比带电粒子大的多 英国物理学家英国物理学家J.J.J.J.汤姆孙汤姆孙自自18901890年起开始研究，年起开始研究，对对阴极射线阴极射线进行了一系列的实验研究。进行了一系列的实验研究。认为是带电粒子流。认为是带电粒子流。实验验证实验验证汤姆孙的气体放电管的示意图汤姆孙的气体放电管的示意图 带电粒子的电荷量与其质量之比带电粒子的电荷量与其质量之比比

4、荷比荷q/m，是一个重要的物理量。根据带电粒子在，是一个重要的物理量。根据带电粒子在电场和磁场电场和磁场中受力的情况，可以得出组成阴极中受力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的射线的微粒的比荷比荷。 1. 当金属板当金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上射在屏上P1点。施加电场点。施加电场E之后，射线发生偏转之后，射线发生偏转并射到屏上并射到屏上P2处。由此可以推断阴极射线带有处。由此可以推断阴极射线带有什什么性质的电荷么性质的电荷？2. 如果要抵消阴极射线的偏转，使它从如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到点回到 P1，需要在两块金属板之间的区域

5、再施加一个大需要在两块金属板之间的区域再施加一个大 小、方小、方向合适的磁场。向合适的磁场。这个磁场的方向这个磁场的方向B是是垂直纸面向外还垂直纸面向外还是向内是向内？如果如果阴极射线微粒阴极射线微粒的质量为的质量为m速度速度为为v，那么，那么每个阴每个阴极射线微粒受到的洛仑兹力和电场力极射线微粒受到的洛仑兹力和电场力都为多少？两都为多少？两力间应该有什么关系？力间应该有什么关系？3. 如果去掉如果去掉D1、D2间的电场间的电场E，只保留磁场，只保留磁场B，磁场方向与射线运动方向垂直。阴极射线在有磁场方向与射线运动方向垂直。阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为磁场的区域将会形成一个半径为r

6、的圆弧的圆弧(r可以可以通过通过P3的位置算出的位置算出) 。此时，组成阴极射线的粒。此时，组成阴极射线的粒子做圆周运动的向心力就是子做圆周运动的向心力就是_力。力。实验结论分析实验结论分析该阴极射线的该阴极射线的比比荷荷是氢离子闭合的将近两千倍是氢离子闭合的将近两千倍 汤姆孙猜测：电荷量的大小与一个氢离子一样，汤姆孙猜测：电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。而质量比氢离子小得多。汤姆孙汤姆孙测得阴极射线的粒子被称为测得阴极射线的粒子被称为电子电子 电子是原子的组成部分，是比原子更电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。基本的物质单元。 美国科学家美国科学家密立根密立根又精确地测定了电子的电量：又精确地测定了电子的电量： e=1.6022 e=1.602210101919 C C 根据根据实验中得到的实验中得到的荷质比，可以精确地计算出电荷质比，可以精确地计算出电子的质量为：子的质量为： m=9.1094 m=9.109410103131 kg kg 关于阴极射线的实质，下列说法正确的是() A阴极射线实质是氢原子 B阴极射线实质是电磁波