18.1電子的發(fā)現(xiàn)課件PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 18.1電子的發(fā)現(xiàn)課件電子的發(fā)現(xiàn)課件PPT課件課件 8 早在早在18581858年，德國(guó)物理學(xué)家年，德國(guó)物理學(xué)家_利用低壓氣利用低壓氣 體放電管研究氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)一種奇特的現(xiàn)象體放電管研究氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)一種奇特的現(xiàn)象 _。 1876 1876年德國(guó)物理學(xué)家年德國(guó)物理學(xué)家_研究后命名研究后命名 為為_ 一、陰極射線實(shí)驗(yàn)一、陰極射線實(shí)驗(yàn) 普呂克爾普呂克爾 玻璃壁上淡淡的熒光及管中物體在玻璃壁的上影玻璃壁上淡淡的熒光及管中物體在玻璃壁的上影 戈德斯坦戈德斯坦 陰極射線陰極射線 KA 第1頁(yè)/共14頁(yè) 二、陰極射線的本質(zhì)二、陰極射線的本質(zhì) 一種認(rèn)為陰極射線像一種認(rèn)為陰極射線像X射線一樣是電磁

2、輻射射線一樣是電磁輻射 一種認(rèn)為陰極射線一種認(rèn)為陰極射線是帶電微粒是帶電微粒 思考思考1：電磁輻射和帶電微粒最大的區(qū)別是什么？：電磁輻射和帶電微粒最大的區(qū)別是什么？ 思考思考2：根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，你根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，你 知道哪些方法可以判斷運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所帶電荷知道哪些方法可以判斷運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所帶電荷 的正負(fù)號(hào)？的正負(fù)號(hào)？ 是否帶有電荷是否帶有電荷 1、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡 2、當(dāng)電帶電粒子垂直入射磁場(chǎng)時(shí)，可根據(jù)、當(dāng)電帶電粒子垂直入射磁場(chǎng)時(shí)，可根據(jù) 偏轉(zhuǎn)方向。偏轉(zhuǎn)方向。 第2頁(yè)/共14頁(yè) 1、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 證證 第3頁(yè)/共14頁(yè)

3、 在真空度高的放電管中，陰極射線中的粒子主要在真空度高的放電管中，陰極射線中的粒子主要 來自來自_。對(duì)于真空度不高的放電管來說，粒子還。對(duì)于真空度不高的放電管來說，粒子還 可能來自管中的氣體。可能來自管中的氣體。 湯姆孫的氣體湯姆孫的氣體_的示意圖的示意圖 帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比比荷比荷q/m， 是一個(gè)重要的物理量。根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中是一個(gè)重要的物理量。根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中 受力的情況，可以得出組成陰極射線的微粒的比荷。受力的情況，可以得出組成陰極射線的微粒的比荷。 建議你依照下面的提示自己算一算。建議你依照下面的提示自己算一算。 陰極陰極 放電

4、管放電管 第4頁(yè)/共14頁(yè) 湯姆孫的氣體湯姆孫的氣體_的示意圖的示意圖放電管放電管 負(fù)電負(fù)電 第5頁(yè)/共14頁(yè) 2. 如果要抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從如果要抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從P2點(diǎn)回到點(diǎn)回到 P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個(gè)大，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個(gè)大 小、方向合適的磁場(chǎng)。小、方向合適的磁場(chǎng)。 這個(gè)磁場(chǎng)的方向是？這個(gè)磁場(chǎng)的方向是？ 寫出此時(shí)每個(gè)陰極射線微粒（質(zhì)量為寫出此時(shí)每個(gè)陰極射線微粒（質(zhì)量為m，速度為，速度為 v） 受到的洛侖茲力和電場(chǎng)力。你能求出陰極射線受到的洛侖茲力和電場(chǎng)力。你能求出陰極射線 的速度的速度v的表達(dá)式嗎？的表達(dá)式嗎？ 湯姆孫的氣體放電管的示

5、意圖湯姆孫的氣體放電管的示意圖 垂直紙面向外垂直紙面向外 qvBF EqF B E v qvBEq 則 第6頁(yè)/共14頁(yè) 湯姆孫的氣體放電管的示意圖湯姆孫的氣體放電管的示意圖 d U E 第7頁(yè)/共14頁(yè) 4. 如果去掉如果去掉D1、D2間的電場(chǎng)間的電場(chǎng)E，只保留磁場(chǎng)，只保留磁場(chǎng)B， 磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直。陰極射線在有磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直。陰極射線在有 磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)?huì)形成一個(gè)半徑為磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)?huì)形成一個(gè)半徑為r的圓弧的圓弧(r可以可以 通過通過P3的位置算出的位置算出) 。此時(shí)，組成陰極射線的。此時(shí)，組成陰極射線的 粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力就是粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力就是_力。力。 湯

6、姆孫的氣體放電管的示意圖湯姆孫的氣體放電管的示意圖 洛倫茲力 r mv qvB 2 第8頁(yè)/共14頁(yè) 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1897 1897年，湯姆孫得出陰極射線的本質(zhì)是年，湯姆孫得出陰極射線的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子帶負(fù)電的粒子 流并求出了這種粒子的流并求出了這種粒子的比荷比荷。 rdB U rB E m q 22 當(dāng)湯姆孫在測(cè)定比荷實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極做當(dāng)湯姆孫在測(cè)定比荷實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極做 實(shí)驗(yàn)，所發(fā)出射線的粒子都有相同的比荷，這表明什么？實(shí)驗(yàn)，所發(fā)出射線的粒子都有相同的比荷，這表明什么？ 這說明不同物質(zhì)都能發(fā)射這種帶電粒子，它是構(gòu)成各種這說明不同物質(zhì)都能發(fā)射這種帶電粒子

7、，它是構(gòu)成各種 物質(zhì)的物質(zhì)的共有成分共有成分。 問題：?jiǎn)栴}： 第9頁(yè)/共14頁(yè) 荷質(zhì)比約為質(zhì)子（氫離子）比荷的荷質(zhì)比約為質(zhì)子（氫離子）比荷的20002000倍。是倍。是 電荷比質(zhì)子大？還是質(zhì)量比質(zhì)子?。侩姾杀荣|(zhì)子大？還是質(zhì)量比質(zhì)子?。?這可能表示陰極射線粒子電荷量這可能表示陰極射線粒子電荷量 的大小與一個(gè)氫離子一樣，而質(zhì)量比氫離子小得的大小與一個(gè)氫離子一樣，而質(zhì)量比氫離子小得 多。多。 湯姆孫測(cè)得了這種粒子的電荷量與氫離子湯姆孫測(cè)得了這種粒子的電荷量與氫離子 電荷量大致相同，由此可以看出他當(dāng)初的猜測(cè)是電荷量大致相同，由此可以看出他當(dāng)初的猜測(cè)是 正確的。后來陰極射線的粒子被稱為正確的。后來陰極射

8、線的粒子被稱為電子電子 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析 湯姆孫猜測(cè)：湯姆孫猜測(cè)： 證實(shí)：證實(shí)： 第10頁(yè)/共14頁(yè) 進(jìn)一步拓展研究對(duì)象：用不同的材料做成的進(jìn)一步拓展研究對(duì)象：用不同的材料做成的 陰極做實(shí)驗(yàn)，做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、熱離子發(fā)射效應(yīng)陰極做實(shí)驗(yàn)，做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、熱離子發(fā)射效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、射線（研究對(duì)象射線（研究對(duì)象普遍化普遍化）。）。 電子是原子的組成部分，是比原電子是原子的組成部分，是比原 子更基本的物質(zhì)單元。子更基本的物質(zhì)單元。 4、擴(kuò)展：電子、擴(kuò)展：電子 美國(guó)科學(xué)家美國(guó)科學(xué)家密立根密立根又精確地測(cè)定了電子的電量：又精確地測(cè)定了電子的電量： 根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為：根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為： 1836 p e m m 質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值：質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值： 結(jié)論： e=1.6022e=1.602210101919 C C 并得出電荷的量子化并得出