18.1 电子的发现-【二元课件】2020-2021学年高二物理课件+素材精选（人教版选修3-5）

第一节 电子的发现 第十八章原子结构 汤姆生在实验室 每种化学元素都有它对应的原子… 原子是最微小的不可分割的实心球体 … 道尔顿 世间万物是由原子构成的… 原子是一种最后的不可分割的物质微粒… 德谟克利特     19世纪是电磁学大发展的时期, 到七、八十年代电气工业开始有了发展, 其中电气照明也吸引了许多科学家的注意，问题涉及低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问题。 低压气体辉光放电 等离子球放电 低压气体辉光放电 普吕克尔的类似实验 阴极射线 早在1858年，德国物理学家普吕克尔利用低压气体放电管研究气体放电时看到了玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。 1876年，另一位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，并把这种射线命名为阴极射线。 那么阴极射线到底是什么呢？ 阴极射线 19世纪，对阴极射线本质的认识有两种观点 一种观点认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射代表人物赫兹 另一种观点认为阴极射线是带电微粒代表人物汤姆孙  赫兹 德国 汤姆孙 英国 阴极射线的本质 如果是你，你将设计怎样的实验，来探究阴极射线的本质是电磁波还是带电粒子流？ 让阴极射线沿垂直场的方向通过电场或磁场，观察它是否偏转 如果阴极射线发生了偏转，那么阴极射线就是在电场力或洛伦兹力的作用下偏转的，说明阴极射线的本质是带电粒子流。 如果阴极射线没有发生偏转，表示阴极射线不带电，说明阴极射线的本质是电磁波 阴极射线的本质 阴极射线的本质 J.J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。他确认阴极射线是带电的粒子。自1890年起开始研究。 小孔AB：使由C发出的粒子形成一束细细的射线 带有标尺的荧光屏 平行的金属板之间夹有电场 阴极C： 发出带电粒子 通过射线产生的荧光的位置，可以研究射线的径迹 汤姆孙的气体放电管 汤姆孙的气体放电管示意图 一、阴极射线 1.实验装置：真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈. 在金属板D1D2之间未加电场时，射线不偏转，射在P1点。 施加如图电场后射线偏转，射在P2点。 发现阴极射线带负电 3.阴极射线：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，这种射线命名为阴极射线. 2.实验现象：感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出荧光。 4. 阴极射线是带负电的粒子 为了使射线回到P1点 需在D1D2之间施加垂直纸面向外的磁场 去掉D1D2之间的电场 射线在磁场作用下偏转，射在P3点。 换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.证明这种粒子是构成各种物质的共有成分. 5.测定带电粒子的比荷 二.电子 (1)组成阴极射线的粒子称为电子. 阴极射线 电 子 (2)密立根“油滴实验”. 组成 成分 电性：负电 电量：e=1.602×10-19 C ，与氢离子带电量相同 质量： m=9.1×10-31 kg 质子与电子的质量比 密立根 (美国) Robert A.Millikan 1868年～1953年 三：电子发现的历程 如图是汤姆孙气体放电管示意图 1.真空玻璃管两极 加上高电压 玻璃管壁上 发出荧光 2.物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线. 3.猜想: (1)阴极射线是一种电磁辐射. (2)阴极射线是带电微粒. ? 4.英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转. 测出了粒子的比荷 发现电子 发现阴极射线带负电 有关阴极射线实验总结 阴极射线是由 比最小的原子还小的多的 带负电荷的微粒 构成的 电子 electron 带负电，且电荷量与氢离子相同 1 质量是最轻的原子近 1/2000 2 * 1、偱着先辈科学家的足迹，我们通过实验可以看到： 阴极射线粒子带负电，且电荷量与氢离子相同；质量是最轻的原子近 1/2000 2、由此可见，阴极射线是由比最小的原子还小很多的带负电荷的微粒构成的 3、这种粒子，大家称之为“电子”。 4、后来，汤姆生还对不同气体、不同阴极材料的的阴极射线进行研究，都得到了相同的电性与比荷，可见，不同物质都能发射这种带电粒子，它应该是组成物质的共有成分。 思考：为什么说电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元？ 汤姆孙研究发现： ① 许多现象中都发现了同样的带电粒子---电子， ② 它的质量只比最轻原子质量的两千分之一稍多一点。 【特别提醒】 (1)注意阴极射线和X射线的区别.阴极射线是电子流，X射线是电磁辐射. (2)由阴极射线在电场、磁场中的偏转可确定射线由带负电的粒子组成. 汤姆孙的伟大发现 汤姆孙发现电子之前人们认为原子是组成物体的最小微粒,是不可再分的.汤姆孙对阴极射线等现象的研究中发现了电子,