物理：31《敲開原子的大門》粵教版選修3-5課件

第一節(jié)

敲開原子的大門相當(dāng)長時間,人們認(rèn)為原子不可分，英國科學(xué)家湯姆生對陰極射線中發(fā)現(xiàn)電子!敲開了原子的大門!實(shí)驗(yàn)裝置:電源,感應(yīng)圈,陰極射線管,磁鐵產(chǎn)生：在研究氣體導(dǎo)電的玻璃管內(nèi)有陰、陽兩極。當(dāng)兩極間加一定電壓時，陰極便發(fā)出一種射線，這種射線為陰極射線?，F(xiàn)象:1.陰極射線使熒光屏發(fā)光（特點(diǎn)）

2.當(dāng)加入磁場后射線偏轉(zhuǎn)發(fā)光原理:在強(qiáng)電場中,氣體被電離而導(dǎo)電一、探索陰極射線電荷接收器A當(dāng)陰極A產(chǎn)生的射線進(jìn)入大真空管D時,可以看到管壁上有熒光出現(xiàn).

當(dāng)大真空管中加入磁場時,射線就會偏轉(zhuǎn),被接收器接收到經(jīng)檢驗(yàn)為負(fù)電荷MN一個質(zhì)量為m,電量為e的帶電粒子,以速度v垂直進(jìn)入磁場B中,在平行板MN間產(chǎn)生豎直向上的電場E,在垂直電場向外的方向上加一磁場B,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電場和磁場的強(qiáng)度,可以測出速度大小V=E/Bhd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),測得此時的磁場的強(qiáng)度B證明:當(dāng)陰極射線只受電場力時,做拋體運(yùn)動d=vt

得:得出所以:實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為質(zhì)子的2000倍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課堂練習(xí)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。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)識又向前邁進(jìn)了一步。1897年,湯姆生在研究陰極射線:1.測出了陰極射線的電性2.測出了它的速度和偏轉(zhuǎn)情況3.測出了它的荷質(zhì)比4.發(fā)現(xiàn)用不同的金屬做電極所有的射線一樣的性質(zhì).課堂小結(jié)湯姆生

約瑟夫·約翰·湯姆生(Joseph

John

Thomson)1856年12月18日生于英國曼徹斯特郊區(qū)，父親是蘇格蘭人，以賣書為業(yè)。湯姆生14歲進(jìn)曼徹斯特歐文學(xué)院學(xué)習(xí)工程。1876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)行電磁場理論的實(shí)驗(yàn)研究工作。1884年，年僅28歲便當(dāng)選為皇家學(xué)會會員。同年末，又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室教授。當(dāng)時，關(guān)于陰極射線的研究，有兩派學(xué)說，一派是克魯克斯、佩蘭等人的微粒說，認(rèn)為陰極射線是帶負(fù)電的“分子流”；另一派是哥德斯坦、赫茲等人的波動說，認(rèn)為陰極射線是一種電磁波。湯姆生用旋轉(zhuǎn)鏡法測量了陰極射線的速度，否定了陰極射線是電磁波。他又通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)，得出了陰極射線是帶負(fù)電的粒子流的結(jié)論。他進(jìn)一步測定了這種粒子的比荷，與當(dāng)時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，這種粒子必定是所有物質(zhì)的共同組成成分。湯姆生把這種粒子叫做“電子”。1897年湯姆生的發(fā)現(xiàn)，使人類認(rèn)識了第一個基本粒子，這在物理學(xué)史