選修3-5敲開原子的大門

第一節(jié)

敲開原子大門原子結(jié)構(gòu)之謎1、帶電粒子在電場中的加速ABUdE+v由動(dòng)能定理：帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)回顧2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)v0

ld++++++-------qφvv0v⊥φyl/2F運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）1.加速度:2.飛行時(shí)間3.側(cè)移距離關(guān)于陰極射線本質(zhì)的爭論電磁波粒子假如你是湯姆生的堅(jiān)定的粉絲，你應(yīng)該用事實(shí)去驗(yàn)證湯姆生的觀點(diǎn)，你應(yīng)該怎么做？關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，當(dāng)時(shí)在國際上有兩種截然不同的意見。大多數(shù)英國物理學(xué)家（如J.J.湯姆孫）認(rèn)為陰極射線是一種帶電的粒子流

2、如何確定陰極射線是粒子？（1）磁偏轉(zhuǎn)（2）電偏轉(zhuǎn)3、怎樣確定這種粒子是比原子更小的粒子？比大小與誰比？比什么？（1）比體積測直徑？（2）測質(zhì)量稱一稱？以上測量直徑和質(zhì)量的做法可行嗎？還有其它的方法解決這個(gè)問題嗎？讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果僅受磁場力作用，將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力：湯姆生測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）請大家看書，看看科學(xué)家是如何解決這個(gè)問題的？得到了什么結(jié)論？設(shè)平行板MN之間的距離為h,板的水平長度為d,首先使陰極僅受電場作用并達(dá)到最大偏轉(zhuǎn),測得此時(shí)的場強(qiáng)E,隨后保持E不變,外加磁場使射線恢復(fù)水平不再偏轉(zhuǎn),測得此時(shí)的磁場的強(qiáng)度B1、證明粒子的初速率V為：2、證明射線粒子荷質(zhì)比的表達(dá)式為：hd討論與交流證明：（1）當(dāng)平行板M、N間外加磁場使射線粒子恢復(fù)水平，則有（2）當(dāng)射線粒子只受電場力時(shí),做拋體運(yùn)動(dòng)豎直方向：水平方向：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為氫粒子的2000倍進(jìn)一步分析試驗(yàn)結(jié)果兩種可能：（1）帶電粒子的電荷很大（2）帶電粒子的質(zhì)量很小后來，湯姆生直接測量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該粒子的電荷與氫離子的電荷大小基本上相同交流與討論

1、為什么要把這種粒子和氫離子去比較？2、為什么說它是比氫離子更小的物質(zhì)粒子？

湯姆生對射線粒子的普遍性的研究進(jìn)一步拓展研究對象：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，這表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分。湯姆生完全確認(rèn)了電子的存在，電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是比原子更小的粒子，原子是可以再分的。四、得出的結(jié)論

1910年美國科學(xué)家密立根又精確地測定了電子的電量：

e=1.6022×10－19C

根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為：

m=9.1094×10－31kg

由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在1906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的“原子不可分”的觀念，使人類對自然世界的認(rèn)識(shí)又向前邁進(jìn)了一步。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