内容正文:
第三章 原子世界探秘
第一节 电子的发现及其重大意义
德谟克利特,古希腊伟大的唯物主义哲学家,原子唯物论学说的创始人之一,万物是由大量的不可分割的微粒构成的,即原子。
英国化学家道尔顿根据化学实验结果提出了“原子论”,原子是微小的不可分割的实心球体,物质由原子组成。
背景引入
很早以来,人们一直认为构成物质的最小粒子是原子,原子是一种不可再分的粒子,这种认识一直统治了人类思想近两千年。直到19世纪末,科学家对实验中的阴极射线深入研究时,发现了电子,使人类对微观世界有了新的认识。
背景引入
一.关于阴极射线管的争论
早在1858年德国物理学家普吕克尔就在类似的实验中观察到了玻璃管壁上的荧光及管中物体在玻璃壁上的阴影。1876年德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的,并把这种未知的称之为阴极射线。
等离子球放电
低压气体辉光放电
对阴极射线的不同看法主要形成了两派观点:
赫兹
1857-1894
德国
这些射线是一种类似紫外辐射的波长很短的电磁波
阴极射线是带电的粒子流
PK
克鲁克斯
1832-1919
英国
二.汤姆生的发现
阴极射线之争引起了英国物理学家J.J汤姆生的极大关注,他认为阴极射线是一种动能很大的带电粒子流。
实验探究
1.带电性质的研究
P2
K
A
B
y
P1
P3
D1
D2
金属板D1D2之间未加电场时射线不偏转,射在屏上的P1点,按图示方向加电场E之后,射线发生偏转并射到屏上的P2点,由此推断阴极射线带有什么性质的电荷?
带负电
第6页
—
+
2.比荷的测量
为使阴极射线不发生偏转,在平行极板区域应采取什么措施?
在平行板区域加一磁场且磁场方向必须垂直纸面向外,当满足条件 时,则阴极射线不发生偏转,则:
P2
K
A
B
y
P1
P3
D1
D2
—
+
根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知,其速度偏转角为:
又因为:
且
则:
其中D,E,B,L,y都可按已知量处理
L/2
D
y
P2
K
A
B
y
P1
P3
D1
D2
—
+
y
自主探讨:
1.汤姆生还发现用不同材料的阴极做实验比荷数值都相同。这说明什么?
2.由实验测得的阴极射线粒