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文檔簡介

第十八章原子結(jié)構(gòu) 第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn) 19世紀(jì)是電磁學(xué)大發(fā)展的時(shí)期 到七 八十年代電氣工業(yè)開始有了發(fā)展 發(fā)電機(jī) 變壓器和高壓輸電線路逐步在生產(chǎn)中得到應(yīng)用 然而 漏電和放電損耗非常嚴(yán)重 成了亟待解決的問題 同時(shí) 電氣照明也吸引了許多科學(xué)家的關(guān)注 這些問題都涉及低壓氣體放電現(xiàn)象 于是人們競相研究與低壓氣體發(fā)電現(xiàn)象有關(guān)的問題 陰極射線是低壓氣體放電過程中出現(xiàn)的一種奇特現(xiàn)象 對其本性的研究導(dǎo)致了英國學(xué)派的微粒說和德國學(xué)派的以太論 電子的發(fā)現(xiàn) 陰極射線是德國物理學(xué)家j 普呂克爾在1858年利用低壓氣體放電管研究氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)的 從低壓氣體放電管陰極發(fā)出的電子在電場加速下形成的電子流 陰極可以是冷的也可以是熱的 電子通過外加電場的場致發(fā)射 殘存氣體中正離子的轟擊或熱電子發(fā)射過程從陰極射出 陰極射線 湯姆生的偉大發(fā)現(xiàn) 湯姆生 遜 發(fā)現(xiàn)電子之前人們認(rèn)為原子是組成物體的最小微粒 是不可再分的 湯姆生對陰極射線等現(xiàn)象的研究中發(fā)現(xiàn)了電子 從而敲開了原子的大門 湯姆生如何測定出粒子的荷質(zhì)比 讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場 如果僅受磁場力作用 將做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 洛侖茲力提供向心力 湯姆生如何測定出粒子速度v和半徑r 1 讓粒子垂直射入正交的電磁場做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2 讓粒子垂直射入勻強(qiáng)電場僅受電場力作用達(dá)到最大偏轉(zhuǎn) 計(jì)算出的荷質(zhì)比大約比當(dāng)時(shí)知道的質(zhì)量最小的氫離子的荷質(zhì)比達(dá)2000倍 這有兩種可能 或者這種帶電粒子的電荷量很大 或者它的質(zhì)量很小 電子的發(fā)現(xiàn) 湯姆生發(fā)現(xiàn) 對于不同的放電氣體 或者用不同的金屬材料制作電極 都測得相同的荷質(zhì)比 隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體的電離和光電效應(yīng)等現(xiàn)象中 可從不同的物體中擊出這種帶電粒子 這表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分 隨后 湯姆生直接測量出粒子的電荷 發(fā)現(xiàn)粒子的電荷與氫離子的電荷基本相同 說明它的質(zhì)量比任何一種分子和原子的質(zhì)量都小得多 至此 湯姆生完全確認(rèn)了電子的存在 密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理圖

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