18.1电子的发现 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版选修3-5

第十八章：原子结构 1.电子的发现 1 2023/4/10 真空泵的发明 奥托·冯·格里克 （德语：Otto von Guericke，1602年11月20日~1686年5月11日） 德国物理学家、官员。 1650年发明了真空泵 1654年5月8日，进行了马德堡半球实验 2023/4/10 阴极射线 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的阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种未知射线称之为阴极射线。 2023/4/10 阴极射线到底是什么？ 电磁波说： 赫兹认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。 粒子说： 汤姆孙认为这种射线的本质是一种高速粒子流。[ 2023/4/10 汤姆孙的发现 带有标尺的荧光屏 平行的金属板之间夹有电场 通过射线产生的荧光的位置，可以研究射线的径迹 小孔AB：使由C发出的粒子形成一束细细的射线 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 2023/4/10 汤姆孙的发现 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 2023/4/10 汤姆孙的发现 思考：1、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？ P2 K A B y P1 P3 D1 D2 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： 2、若撤去磁场，带电粒子由P1点偏离到P2，P2到P1竖直距离为y,屏幕到金属板D1、D2右端的距离为D，你能算出阴极射线的比荷吗？ y1 y2 e m 萤幕 L D   v0 y θ 又因为： 且 化简得： 3、若撤去电场，利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？ 萤幕 L D v0 θ θ P2 R 阴极射线打在屏上的P2点，只要测出粒子打到屏上的速度方向（与水平方向的夹角θ）由图可知： 比荷求法 1. 用“电偏转”测定阴极射线比荷的表达式： 2. 用“磁偏转”测定阴极射线比荷的表达式： 2023/4/10 汤姆孙的发现 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。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。 汤姆孙用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。说明这种粒子是构成各种物质的共有成分。 2023/4/10 汤姆孙的发现 阴极射线：电子流 电子的电荷量是多少？ 汤姆孙阴极射线实验总结 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 2023/4/10 电子和电荷量 2023/4/10 电子和电荷量 电子的质量m=9.1094×10－31 kg 电子的电荷量e=1.6022×10－19 C 密立根实验发现：电荷具有量子化的特征，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。 质子质量与电子质量的比 2023/4/10 密立根油滴实验 『判一判』 (1)阴极射线本质是氢原子。 (　　) (2)阴极射线本质是电磁波。 (　　) (3)物体的带电荷量可以是任意值。 (　　) (4)物体带电荷量的最小值为1.6×10－19 C。 (　　) (5)阴极射线在真空中沿直线传播。 (　　) ×　 ×　 ×　 √　 √　 (6)阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的. ( ) (7)阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光. ( ) ×　 √　 (1)阴极射线由阴极发出 (2)玻璃受到阴极射线的撞击会产生荧光效应 课堂练习 【4】（多选）关于电荷的电荷量，下列说法正确的是（　 　） A. 电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的 B. 带电物体所带电荷量可以是任意值 C. 带电物体所带电荷量最小值为1.6×10-19C D. 带电体的比荷是质量与电荷量的比值 m / q AC 2023/4/10 例 答案：AC 2023/4/10 例 2023/4/10 例1 答案：AC 2023/4/10 例1 答案：AC $