18.1_电子的发现.ppt

1、第一节 电子的发现,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。,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,德谟克利特 Democritus 古希腊哲学家 约前460前370,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 ,atom,探索阴极射线,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

2、电管阴极发出一种射线。 阴极射线究竟是什么？,19世纪，对阴极射线的本质的认识有两种观点。一种认为阴极射线是一种电磁辐射，另一种认为阴极射线是带电微粒。,汤姆生认为阴极射线是带点粒子流。汤姆生如何测定阴极射线的电荷？,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。,P3,M,N,气体放电管,-,+,进一步做实验：确定荷质比,经检验为负电荷,M,N,一个质量为m,电量为e的带电粒子,以速度v垂直进入磁场B中,在平行板MN间产生竖直向上的电场E,在垂直电场向外的方向上加一磁场B,适当地调节电场和磁场的强度,可以测出速度大小V=,E/B,+,-,

3、1897年得到实验结果： 荷质比约为质子的2000倍,有关阴极射线 实验总结,阴极射线是由 比最小的原子还小的多的 带负电荷的微粒 构成的,电子 electron,正离子的轰击,紫外线照射,放射性物质,电子,金属受热,J.J 汤姆孙(英国) 1857 1940,1889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,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

4、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。,电子的发现具有伟大的意义，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 . 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”,J.J.汤姆生对电子的研究过程和方法,定性研究： J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验，他进一步提高了真空度，并且减小极间电压，以防止气体电离，终于获得了稳定的静电偏转。得出阴极射线带负电。 定量研究 ： 计算出阴极射线的荷质比e/m。 普遍性证明,密立根油滴实验,密立根 (美国) Robert A.Millikan 1868年1953年,密立根油滴实验,密立根油滴实验的原理图,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,【课堂例题】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