一电子的发现.pptVIP

第一节 电子的发现 英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射线进行了一系列的实验研究。认为是带电粒子流。 密立根油滴实验的原理 如图所示，两块平行放置的水平金属板A、B与电源相连接，使A板带正电，B板带负电。从喷雾器喷嘴喷出的小油滴经上面的金属板中间的小孔，落到两板之间的匀强电场中。 * * * 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 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 … ??? 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。 早在1858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。从低压气体放电管阴极发出一种射线。 1876年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为阴极射线 阴极射线是什么？？？ J.J 汤姆孙 J.J Thomson 1857 ～ 1940 英国 赫兹 H.Rudolf Hertz 1857 ～ 1894 德国 认为阴极射线是一种“电磁波” 认为阴极射线是一种“高速粒子流” PK 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! 让我们一起来好好想想…… 重走科学探索路…… 思考1：电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？ 思考2：如果是带电微粒它带正电还是负点？根据带电粒子在电磁场中的运动规律，用什么方法来判断带电粒子所带电荷？ 电磁波不带电，且速度比带电粒子大的多 电磁波没有质量，带电粒子有质量 实验验证 1. 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。由此可以推断阴极射线带有什么性质的电荷？ 汤姆孙的气体放电管的示意图 带负电 电子的发现 如何测出组成阴极射线粒子的比荷？ 2. 如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到 P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大 小、方向合适的磁场。这个磁场的方向B是垂直纸面向外还是向内？ 如果阴极射线微粒的质量为m速度为v，那么每个阴极射线微粒受到的洛仑兹力和电场力都为多少？两力间应该有什么关系？ 向外 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B 速度选择器 V qE qVB E ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－ 3. 如果去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，磁场方向与射线运动方向垂直。阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为r的圆弧(r可以通过P3的位置算出) 。此时，组成阴极射线的粒子做圆周运动的向心力就是______力。 洛伦兹 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B V L d qVB O r 又因为 可求得，比荷为 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了这种粒子的比荷。 当汤姆孙在测定比荷实验时发现，用不同材料的阴极做实验，所发出射线的粒子都有相同的比荷，这表明什么？ 这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有成分。 实验结果：荷质比约为质子的2000倍 进一步分析实验结果：是电荷比质子大？还是质量比质子小？ 汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。 后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是正确的。后来阴极射线的粒子被称为电子 1910年，美国科学家密立根又通过著名的油滴实验，精确地测定了电子的电量： e=110－19 C 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为： m=9.1093897×10－31 kg 质子质量与电子质量的比值： 有关阴极射线 实验总结