關(guān)于自作多情的說(shuō)說(shuō)有一種感情叫做無(wú)緣

1、第一節(jié)第一節(jié)http:/ 相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間, ,人們認(rèn)為人們認(rèn)為原子不可分，原子不可分，英國(guó)英國(guó)科學(xué)家科學(xué)家湯姆生湯姆生對(duì)陰極射線中發(fā)現(xiàn)電子對(duì)陰極射線中發(fā)現(xiàn)電子! !敲開(kāi)了敲開(kāi)了原子的大門(mén)原子的大門(mén)! !實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置裝置: :電源電源, ,感應(yīng)圈感應(yīng)圈, ,陰極射線管陰極射線管, ,磁鐵磁鐵產(chǎn)生：在研究氣體導(dǎo)電的玻璃管內(nèi)有陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生：在研究氣體導(dǎo)電的玻璃管內(nèi)有陰、陽(yáng)兩極。當(dāng)兩極間加一定電壓時(shí)，陰極便發(fā)出一種射線。當(dāng)兩極間加一定電壓時(shí)，陰極便發(fā)出一種射線，這種射線為陰極射線。，這種射線為陰極射線?，F(xiàn)象現(xiàn)象:1.:1.陰極射線使熒光屏發(fā)光（特點(diǎn)）陰極射線使熒光屏發(fā)光（特點(diǎn)） 2.2.當(dāng)加入

2、磁場(chǎng)后射線偏轉(zhuǎn)當(dāng)加入磁場(chǎng)后射線偏轉(zhuǎn)發(fā)光原理發(fā)光原理: :在強(qiáng)電場(chǎng)中在強(qiáng)電場(chǎng)中, ,氣體被電離而導(dǎo)電氣體被電離而導(dǎo)電一、探索一、探索陰極射線陰極射線電荷接收器電荷接收器A 當(dāng)陰極當(dāng)陰極A A產(chǎn)生的產(chǎn)生的射線進(jìn)入大真空管射線進(jìn)入大真空管D D時(shí)時(shí), ,可以看到管壁上可以看到管壁上有熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn). . 當(dāng)大真空管中當(dāng)大真空管中加入磁場(chǎng)時(shí)加入磁場(chǎng)時(shí), ,射線就射線就會(huì)偏轉(zhuǎn)會(huì)偏轉(zhuǎn), ,被接收器接被接收器接收到收到經(jīng)檢驗(yàn)為經(jīng)檢驗(yàn)為負(fù)電荷負(fù)電荷荷質(zhì)比的測(cè)定荷質(zhì)比的測(cè)定1.荷質(zhì)比的概念：帶電粒子的電荷與質(zhì)量之比。它是帶電粒子的基荷質(zhì)比的概念：帶電粒子的電荷與質(zhì)量之比。它是帶電粒子的基本參量。本參量。 2

3、.測(cè)定荷質(zhì)比的裝置：測(cè)定荷質(zhì)比的裝置： A：電離室：電離室:S1S2：加速電場(chǎng)：加速電場(chǎng) S2S3：速度選擇器：速度選擇器B：勻強(qiáng)磁場(chǎng)：勻強(qiáng)磁場(chǎng) D：照相底片：照相底片 3.電子就是通過(guò)測(cè)定荷質(zhì)比而被發(fā)現(xiàn)的。電子就是通過(guò)測(cè)定荷質(zhì)比而被發(fā)現(xiàn)的。 4.測(cè)定荷質(zhì)比的裝置測(cè)定荷質(zhì)比的裝置質(zhì)譜儀（最初由湯姆生質(zhì)譜儀（最初由湯姆生發(fā)現(xiàn)的）。發(fā)現(xiàn)的）。5.質(zhì)譜線：從離子源中射出的帶電粒子的電量相同，而質(zhì)量有微小質(zhì)譜線：從離子源中射出的帶電粒子的電量相同，而質(zhì)量有微小差別，由公式差別，由公式q/m=2U/B2r2，它們進(jìn)入磁場(chǎng)后將沿不同的半徑做圓，它們進(jìn)入磁場(chǎng)后將沿不同的半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，打在照相底片的不同位置

4、，在底片上形成若干譜線條的細(xì)周運(yùn)動(dòng)，打在照相底片的不同位置，在底片上形成若干譜線條的細(xì)條，叫質(zhì)譜線。得用質(zhì)譜線可以準(zhǔn)確地測(cè)出各種同位素的原子量。條，叫質(zhì)譜線。得用質(zhì)譜線可以準(zhǔn)確地測(cè)出各種同位素的原子量。MN一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m,m,電量為電量為e e的帶電粒子的帶電粒子, ,以速度以速度v v垂直進(jìn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)入磁場(chǎng)B B中中, ,2vmevBr在平行板在平行板MNMN間產(chǎn)生豎直向上的電場(chǎng)間產(chǎn)生豎直向上的電場(chǎng)E,E,在垂直電場(chǎng)向在垂直電場(chǎng)向外的方向上加一磁場(chǎng)外的方向上加一磁場(chǎng)B,B,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度度, ,可以測(cè)出速度大小可以測(cè)出速度大小V=V=E/Bhd

5、設(shè)平行板設(shè)平行板MNMN之間的距離為之間的距離為h,h,板的水平長(zhǎng)度為板的水平長(zhǎng)度為d,d,首先使陰極僅受電場(chǎng)作用并達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)首先使陰極僅受電場(chǎng)作用并達(dá)到最大偏轉(zhuǎn), ,測(cè)測(cè)得此時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)得此時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)E,E,隨后保持隨后保持E E不變不變, ,外加磁場(chǎng)使射線外加磁場(chǎng)使射線恢復(fù)水平不再偏轉(zhuǎn)恢復(fù)水平不再偏轉(zhuǎn), ,測(cè)得此時(shí)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度測(cè)得此時(shí)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度B B2drh證明證明: :當(dāng)陰極射線只受電場(chǎng)力時(shí)當(dāng)陰極射線只受電場(chǎng)力時(shí), ,做拋體運(yùn)動(dòng)做拋體運(yùn)動(dòng)222hEetm22Eedvmh2vmevBrd=vt d=vt 得得: :erEVmv eBr2drh得出得出所以所以: :22eEhmB d實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

6、荷質(zhì)比約為質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為質(zhì)子的20002000倍倍1 1、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說(shuō)法對(duì)的是（、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說(shuō)法對(duì)的是（ ）A A、陰極射線的本質(zhì)是氫原子、陰極射線的本質(zhì)是氫原子B B、陰極射線的本質(zhì)是電磁波、陰極射線的本質(zhì)是電磁波C C、陰極射線的本質(zhì)是電子、陰極射線的本質(zhì)是電子D D、陰極射線的本質(zhì)是、陰極射線的本質(zhì)是X X射線射線C C課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2、 如圖如圖, ,為密立根測(cè)量電量實(shí)驗(yàn)的示意圖為密立根測(cè)量電量實(shí)驗(yàn)的示意圖, ,油油滴從噴霧器噴出后滴從噴霧器噴出后, ,落到兩平行板間落到兩平行板間, ,油滴由于油滴由于摩擦而帶電摩擦而帶電, ,調(diào)節(jié)兩板間的電壓調(diào)節(jié)

7、兩板間的電壓, ,可使油滴懸浮可使油滴懸浮. .通過(guò)顯微鏡觀察到某個(gè)半徑通過(guò)顯微鏡觀察到某個(gè)半徑r=1.6r=1.61010-4-4cmcm的油的油滴恰靜止在電場(chǎng)中滴恰靜止在電場(chǎng)中, , 此時(shí)兩金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)此時(shí)兩金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)E=1.9E=1.910105 5N/C. N/C. 已知油滴的密度為已知油滴的密度為=0.85=0.8510103 3kg/mkg/m3 3. .求：該油滴所帶的電荷量求：該油滴所帶的電荷量是元電荷的多少倍？是元電荷的多少倍？E噴霧器噴霧器顯微鏡顯微鏡二、電子的發(fā)現(xiàn)二、電子的發(fā)現(xiàn) 湯姆生發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的湯姆生發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的放電氣體放電氣體，或者，或者用不同的用不

8、同的金屬材料制作電極金屬材料制作電極，都測(cè)得，都測(cè)得相同的荷相同的荷質(zhì)比質(zhì)比，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體電離和電光效應(yīng)等現(xiàn)，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體電離和電光效應(yīng)等現(xiàn)象中，可從不同物體中擊出這種帶電粒子，這象中，可從不同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，湯表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分。隨后，湯姆生直接測(cè)量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該粒子的電姆生直接測(cè)量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該粒子的電荷與氫離子的電荷大基本上相同，說(shuō)明它的質(zhì)荷與氫離子的電荷大基本上相同，說(shuō)明它的質(zhì)量比任何一種分子和原子的質(zhì)量都小得多，至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)了此，湯姆生完全確認(rèn)了電子電子的存

9、在。的存在。 美國(guó)科學(xué)家美國(guó)科學(xué)家密立根密立根又精確地測(cè)定了電子的又精確地測(cè)定了電子的電量：電量： e=1.6022e=1.602210101919 C C 根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為：量為： m=9.1094m=9.109410103131 kg kg 由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在19061906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的統(tǒng)的“原子不可分原子不可分”的觀念，使人類對(duì)自然世的觀念，使人類對(duì)自然世界的認(rèn)識(shí)又向前邁進(jìn)了一步。界的認(rèn)識(shí)又向前邁進(jìn)了一步。189

10、71897年年, ,湯姆生在研究陰極射線湯姆生在研究陰極射線: :1.1.測(cè)出了陰極射線的電性測(cè)出了陰極射線的電性2.2.測(cè)出了它的速度和偏轉(zhuǎn)情況測(cè)出了它的速度和偏轉(zhuǎn)情況3.3.測(cè)出了它的荷質(zhì)比測(cè)出了它的荷質(zhì)比4.4.發(fā)現(xiàn)用不同的金屬做電極所有的射線一發(fā)現(xiàn)用不同的金屬做電極所有的射線一樣的性質(zhì)樣的性質(zhì). .課堂小結(jié)課堂小結(jié)習(xí)題習(xí)題1 1：如圖，在兩平行板間有平行的均勻電如圖，在兩平行板間有平行的均勻電場(chǎng)場(chǎng)E E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B B。MNMN是熒光屏，中心為是熒光屏，中心為O O，OO=LOO=L，在熒光屏上建立一個(gè)坐標(biāo)系，原點(diǎn)是，在熒光屏上建立一個(gè)坐標(biāo)系，原點(diǎn)是O O，y y軸向上，軸向

11、上，x x軸垂直紙面向外，一束速度軸垂直紙面向外，一束速度、荷荷質(zhì)比相同的粒子沿質(zhì)比相同的粒子沿OOOO方向從方向從OO射入，打在射入，打在屏上屏上P P（- - ）點(diǎn)，求：）點(diǎn)，求：（1 1）粒子帶何種電荷？）粒子帶何種電荷？（2 2）B B的方向？的方向？（3 3）粒子的荷質(zhì)比？）粒子的荷質(zhì)比？3,36LLOOO OM MN N思考與研討思考與研討習(xí)題習(xí)題2 2：示波管中電子槍的原理圖如圖。管內(nèi)為空，示波管中電子槍的原理圖如圖。管內(nèi)為空，A A為發(fā)射熱為發(fā)射熱電子的陰極，電子的陰極，K K為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽(yáng)極，為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽(yáng)極，A A、K K間電壓為間電壓為U U。電子離開(kāi)陰極

12、時(shí)速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從電子離開(kāi)陰極時(shí)速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從K K的小孔中射的小孔中射出時(shí)的速度大小為出時(shí)的速度大小為v v，下面說(shuō)法正確的是：，下面說(shuō)法正確的是：( ) ( ) A A、如果、如果A A、K K間距離減半，電壓間距離減半，電壓U U、不變，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?、不變，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?v 2v B B、如果、如果A A、K K間距離減半，電壓間距離減半，電壓U U、不變，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?、不變，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)関/2 v/2 C C、如果、如果A A、K K間距離不變，電壓間距離不變，電壓U U減半，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)闇p半，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?v 2v D D、如果、如果

13、A A、K K間距離不變，電壓間距離不變，電壓U U減半，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)闇p半，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?.707v0.707vA AK KU U 物理學(xué)家對(duì)陰極射線的研究，引發(fā)了19世紀(jì)末的三大發(fā)現(xiàn)： 1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。 1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象。 1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。湯姆生湯姆生 約瑟夫約瑟夫約翰約翰湯姆生湯姆生(Joseph(JosephJohnJohnThomson)1856Thomson)1856年年1212月月1818日生于英國(guó)曼徹斯特郊區(qū)，父親是蘇格蘭人，日生于英國(guó)曼徹斯特郊區(qū)，父親是蘇格蘭人，以賣書(shū)為業(yè)。湯姆生以賣書(shū)為業(yè)。湯姆生1414歲進(jìn)曼徹斯特歐文學(xué)院

14、學(xué)習(xí)工歲進(jìn)曼徹斯特歐文學(xué)院學(xué)習(xí)工程。程。18761876年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，畢業(yè)后，進(jìn)入卡文年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，畢業(yè)后，進(jìn)入卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，在瑞利指導(dǎo)下進(jìn)行電磁場(chǎng)理論的實(shí)驗(yàn)研究迪許實(shí)驗(yàn)室，在瑞利指導(dǎo)下進(jìn)行電磁場(chǎng)理論的實(shí)驗(yàn)研究工作。工作。18841884年，年僅年，年僅2828歲便當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。同歲便當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。同年末，又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室教授。年末，又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室教授。 當(dāng)時(shí)，關(guān)于陰極射線的研究，有兩派學(xué)說(shuō)，一派當(dāng)時(shí)，關(guān)于陰極射線的研究，有兩派學(xué)說(shuō)，一派是克魯克斯、佩蘭等人的微粒說(shuō)，認(rèn)為陰極射線是帶負(fù)是克魯克斯、佩蘭等人的微粒說(shuō)，認(rèn)為陰極射線是帶負(fù)電

15、的電的“分子流分子流”；另一派是哥德斯坦、赫茲等人的波動(dòng)；另一派是哥德斯坦、赫茲等人的波動(dòng)說(shuō)，認(rèn)為陰極射線是一種電磁波。湯姆生用旋轉(zhuǎn)鏡法測(cè)說(shuō)，認(rèn)為陰極射線是一種電磁波。湯姆生用旋轉(zhuǎn)鏡法測(cè)量了陰極射線的速度，否定了陰極射線是電磁波。量了陰極射線的速度，否定了陰極射線是電磁波。 他又通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，得出了陰極射他又通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，得出了陰極射線是帶負(fù)電的粒子流的結(jié)論。他進(jìn)一步測(cè)定了這種粒子的比荷，線是帶負(fù)電的粒子流的結(jié)論。他進(jìn)一步測(cè)定了這種粒子的比荷，與當(dāng)時(shí)已知的電解中生成的氫離子的荷質(zhì)比相比較，他假定陰與當(dāng)時(shí)已知的電解中生成的氫離子的荷質(zhì)比相比較，他假定陰極射線的電荷與氫離子的電荷相等而符號(hào)相反，從而得出陰極極射線的電荷與氫離子的電荷相等而符號(hào)相反，從而得出陰極射線粒子的質(zhì)量約為氫原子的千分之一。他還給放電管中充入射線粒子的質(zhì)量約為氫原子的千分之一。他還給放電管中充入各種氣體進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其荷質(zhì)比跟管中氣體的種類無(wú)關(guān)。他各種氣體進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其荷質(zhì)比跟管中氣體的種類無(wú)關(guān)。他又用鉛和鐵分別作電極，其結(jié)果也不改變。由此他得出結(jié)論，又用鉛和鐵分別作電極，其結(jié)果也不改變。由此他得出結(jié)論，這種粒子必定是所有物質(zhì)的共同組