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1、3-1 电子的发现,沪科版 第十八章 原子结构,汉滨高中 朱崇选,回顾,公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为: 万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。 19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学 说，他认为原子是微小的不可分 割的实心球体,物质由原子组成, 原子不能被创造,也不能被毁灭,在 化学变化中原子不可分割,他们的 性质在化学反应中保持不变。,1 m,10-1 m,10-2 m,10-3 m,10-4 m,10-6 m,10-8 m,10-9 m,10-10 m,10-11 m,10-12 m,10-13 m,10-14 m,10-15 m,10-16 m,人体逐步放大后的结

2、构,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, 发电机、变压器和高压输电线路逐步在生产中得到应用，然而，漏电和放电损耗非常严重，成了亟待解决的问题。同时，电气照明也吸引了许多科学家的注意。这些问题都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，对其本性的研究导致了英国学派的 带电粒子说和德国学派的电磁波说。,一、阴极射线,对其本性的研究导致了英国学派的带电粒子说和德国学派的电磁波说。,粒子和电磁波有什么区别？,实验,如何检验是带电粒子还是电磁波？,1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时

3、的辉光放电现象。德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这种未知射线称之为阴极射线。,一.阴极射线,普吕克尔,一.阴极射线,思考与讨论： 你能否设计一个实验来进行阴极射线的研究，能通过实验现象来说明这种射线是一种电磁波还是一种高速粒子流。 如果出现什么样的现象就可以认为这是一种电磁波，如果出现其他什么样的现象就可以认为这是一种高速粒子流，并能否测定这是一种什么粒子。,二.电子的发现,1897年J.J.汤姆孙根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，这在一定意义上是历史上第一次发现电子，12年后R.A.密

4、立根用油滴实验测出了电子的电荷。,J.J.汤姆孙 正在做实验,荷质比的测量,结合上图，思考与讨论 1.阴极射线带负电荷。 2.垂直纸面向内；f=Bqv，F=Eq，f=F。 3.v=E/B 4.q/m=E/B2r,二.电子的发现,计算出的荷质比大约比当时知道的质量最小的氢离子的荷质比达2000倍。这有两种可能：,二.电子的发现,汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者用不同的金属材料制作电极，都测得相同的荷质比，随后又发现在气体的电离和光电效应等现象中，可从不同的物体中击出这种带电粒子，这表明它是构成各种物体的共同成分。随后，汤姆生直接测量出粒子的电荷，发现粒子的电荷与氢离子的电荷基本相同，说明它的

5、质量比任何一种分子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生完全确认了电子的存在。,或者这种带电粒子的电荷量很大；或者它的质量很小。,密立根油滴实验,二.电子的发现,二.电子的发现,密立根测量出电子的电量,根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量,二.电子的发现,三.阴极射线应用,电子示波器中的示波管、电视的显像管、电子显微镜等都是利用阴极射线在电磁场作用下偏转、聚焦以及能使被照射的某些物质,如硫化锌发荧光的性质工作的.高速的阴极射线打在某些金属靶极上能产生X射线，可用于研究物质的晶体结构。阴极射线还可直接用于切割、熔化、焊接等。,在19世纪末年，物理学有三项重大的实验发现，这就是X射线、放射性和电子。

6、电子的发现具有更伟大的意义，因为这一事件使人们认识到自然界还有比原子更小的实物。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 .,课堂练习,1、关于阴极射线的本质，说法对的是（ ） A、阴极射线的本质是氢原子 B、阴极射线的本质是电磁波 C、阴极射线的本质是电子 D、阴极射线的本质是X射线,C,2、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B B导线中的电流由B流向A C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,3、有一电子（电荷量为e）经电压为U0的电场加速后，