4.3原子的核式结构模型(课件)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版2019选择性必修第三册）

第四章 原子结构和波粒二象性 4.3 原子的核式结构模型 人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 主讲人：点石成金 CONTENTS 01 电子的发现 02 原子的核式结构模型 03 原子核的电荷与尺度 04 目录 典型例题 典例分析 2 科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线。它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢？ 新课导入 情景引入 这种射线称为阴极射线（cathode ray）。对这种射线本质的认识有两种观点：一种观点认为，它是一种电磁辐射；另一种观点认为，它是带电微粒。如何用实验判断哪一种观点正确呢？ 情景引入 01 电子的发现 原子结构和波粒二象性 5 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 想一想　 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K：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示意图 【阴极射线实验】 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 5.测定带电粒子的比荷 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. 电子发现的历程 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 由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。 J.J汤姆孙猜测若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量相同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了他当初的猜测是正确的。 后来，物理学家把新发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子。 J.J 汤姆孙(英国) 1857 ～ 1940 1889年4月30日，J.J.汤姆孙正式宣布发现电子; 电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论; 从此，人类意识到，原子并不是组成物质的最小单位，探索原子结构的序幕由此拉开…… 由于J.J.汤姆生的杰出贡献，1906年他获得诺贝尔物理学奖。 金属原子 原子核 由此可见电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。 电子 阴极射线是带负电的电子流。 【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,从而敲开了原子的大门. J.J汤姆孙在实验室 J.J.汤姆孙的儿子G.P.汤姆孙 （1937年诺贝尔物理学奖） 创造力和热情 G.P.汤姆孙（George Paget Thomson，1892-1975），因通过实验发现受电子照射的晶体中的干涉现象，1937年获得诺贝尔物理学奖。 　　汤姆逊父子分别于1906年、1937年获得物理学奖，是诺贝尔奖历史上6次“子承父业”奇迹之一。 17 在纪念J.J汤姆生百年诞辰纪念大会上，讲起汤姆孙不懈努力发现电子的这段历程，他的儿子G.P.汤姆生作出了精辟的总结: 创造力