3-1電子的發(fā)現(xiàn).ppt

1、3-1 電子的發(fā)現(xiàn),滬科版 第十八章 原子結(jié)構(gòu),漢濱高中 朱崇選,回顧,公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為: 萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。 19世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué) 說，他認(rèn)為原子是微小的不可分 割的實心球體,物質(zhì)由原子組成, 原子不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅,在 化學(xué)變化中原子不可分割,他們的 性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。,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,人體逐步放大后的結(jié)

2、構(gòu),19世紀(jì)是電磁學(xué)大發(fā)展的時期, 到七、八十年代電氣工業(yè)開始有了發(fā)展, 發(fā)電機、變壓器和高壓輸電線路逐步在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，然而，漏電和放電損耗非常嚴(yán)重，成了亟待解決的問題。同時，電氣照明也吸引了許多科學(xué)家的注意。這些問題都涉及低壓氣體放電現(xiàn)象，于是，人們競相研究與低壓氣體發(fā)電現(xiàn)象有關(guān)的問題。陰極射線是低壓氣體放電過程中出現(xiàn)的一種奇特現(xiàn)象，對其本性的研究導(dǎo)致了英國學(xué)派的 帶電粒子說和德國學(xué)派的電磁波說。,一、陰極射線,對其本性的研究導(dǎo)致了英國學(xué)派的帶電粒子說和德國學(xué)派的電磁波說。,粒子和電磁波有什么區(qū)別？,實驗,如何檢驗是帶電粒子還是電磁波？,1858年德國物理學(xué)家普呂克爾較早發(fā)現(xiàn)了氣體導(dǎo)電時

3、的輝光放電現(xiàn)象。德國物理學(xué)家戈德斯坦研究輝光放電現(xiàn)象時認(rèn)為這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種未知射線稱之為陰極射線。,一.陰極射線,普呂克爾,一.陰極射線,思考與討論： 你能否設(shè)計一個實驗來進行陰極射線的研究，能通過實驗現(xiàn)象來說明這種射線是一種電磁波還是一種高速粒子流。 如果出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象就可以認(rèn)為這是一種電磁波，如果出現(xiàn)其他什么樣的現(xiàn)象就可以認(rèn)為這是一種高速粒子流，并能否測定這是一種什么粒子。,二.電子的發(fā)現(xiàn),1897年J.J.湯姆孫根據(jù)放電管中的陰極射線在電磁場和磁場作用下的軌跡確定陰極射線中的粒子帶負(fù)電，并測出其荷質(zhì)比，這在一定意義上是歷史上第一次發(fā)現(xiàn)電子，12年后R.A.密

4、立根用油滴實驗測出了電子的電荷。,J.J.湯姆孫 正在做實驗,荷質(zhì)比的測量,結(jié)合上圖，思考與討論 1.陰極射線帶負(fù)電荷。 2.垂直紙面向內(nèi)；f=Bqv，F(xiàn)=Eq，f=F。 3.v=E/B 4.q/m=E/B2r,二.電子的發(fā)現(xiàn),計算出的荷質(zhì)比大約比當(dāng)時知道的質(zhì)量最小的氫離子的荷質(zhì)比達(dá)2000倍。這有兩種可能：,二.電子的發(fā)現(xiàn),湯姆生發(fā)現(xiàn)，對于不同的放電氣體，或者用不同的金屬材料制作電極，都測得相同的荷質(zhì)比，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體的電離和光電效應(yīng)等現(xiàn)象中，可從不同的物體中擊出這種帶電粒子，這表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分。隨后，湯姆生直接測量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)粒子的電荷與氫離子的電荷基本相同，說明它的

5、質(zhì)量比任何一種分子和原子的質(zhì)量都小得多，至此，湯姆生完全確認(rèn)了電子的存在。,或者這種帶電粒子的電荷量很大；或者它的質(zhì)量很小。,密立根油滴實驗,二.電子的發(fā)現(xiàn),二.電子的發(fā)現(xiàn),密立根測量出電子的電量,根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計算出電子的質(zhì)量,二.電子的發(fā)現(xiàn),三.陰極射線應(yīng)用,電子示波器中的示波管、電視的顯像管、電子顯微鏡等都是利用陰極射線在電磁場作用下偏轉(zhuǎn)、聚焦以及能使被照射的某些物質(zhì),如硫化鋅發(fā)熒光的性質(zhì)工作的.高速的陰極射線打在某些金屬靶極上能產(chǎn)生X射線，可用于研究物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)。陰極射線還可直接用于切割、熔化、焊接等。,在19世紀(jì)末年，物理學(xué)有三項重大的實驗發(fā)現(xiàn)，這就是X射線、放射性和電子。

6、電子的發(fā)現(xiàn)具有更偉大的意義，因為這一事件使人們認(rèn)識到自然界還有比原子更小的實物。電子的發(fā)現(xiàn)打開了通向原子物理學(xué)的大門 ,人們開始研究原子的結(jié)構(gòu) .,課堂練習(xí),1、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說法對的是（ ） A、陰極射線的本質(zhì)是氫原子 B、陰極射線的本質(zhì)是電磁波 C、陰極射線的本質(zhì)是電子 D、陰極射線的本質(zhì)是X射線,C,2、一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方，放一通電直導(dǎo)線AB時，發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏，則：（ ） A導(dǎo)線中的電流由A流向B B導(dǎo)線中的電流由B流向A C若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實現(xiàn) D電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān),BC,3、有一電子（電荷量為e）經(jīng)電壓為U0的電場加速后，