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粤教版高中物理选修3-5 第三章
知识网络
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19 世纪末,在对气体放电现象的研究中,科学家发现了电子。从而得出:原子是可以分割的,是由更小的微粒组成的。
电子的发现
自1890年起,J.J.汤姆生对阴极射线进行了一系列的
实验研究。他发
现了阴极射线是
带负电的粒子,并
确认这种粒子就
是电子。
阴极射线的探究
让带电粒子垂直射入匀强磁场,如果仅受磁场力作用,将做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力:
汤姆生测定出粒子的荷质比(定量)
实验结果:荷质比约为质子的2000倍
进一步拓展研究对象:用不同的材料做阴极做实验,光电效应、热离子发射效应、射线(研究对象普遍化)。
实验结论:电子是原子的组成部分,是比原子跟基本的物质单元。
1909—1913年,美国科学家密立根通过“油滴实验”精确地测定了电子的电量:e=1.6022×10-19 C
根据荷质比,可以精确地计算出电子的质量为:
m=9.1094×10-31 kg
质子与电子质量之比:
α粒子散射实验
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进.
2、少数α 粒子发生了较大的偏转
3、极少数α粒子的偏转超过90°
4、有的甚至几乎达到180 °
第一条现象说明,原子中绝大部分是空的;
第二、三现象可看出,α 粒子受到较大的库仑力作用;
第四条现象可看出,α粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西
粒子散射实验
1、在原子中心有一个很小的核,叫原子核.
2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里.
3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转.
原子的核式结构的提出
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原子核的电荷与尺度
1、α粒子散射实验的计算结果
(1)、确定各元素原子核的电荷
(2)、推算出原子内含有的电子数
(3)、估算原子核半径
核半径
氢原子光谱
氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
氢原子光谱的实验规律
1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的4条谱线作了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示:
除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
巴耳末公式:
氢原子光谱的其他线系
莱曼线系
红外区还有三个线系
帕邢系
布喇开系
普丰特系
紫外线区
以无穷远处为参考位置