第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)

這些璀璨的燈光是如何產(chǎn)生的呢？我們從了解原子結(jié)構(gòu)開始吧！對于原子的結(jié)構(gòu)、大家已經(jīng)是比較熟悉的了，這節(jié)課主要是從歷史的角度回顧探索的過程中，科學(xué)家們采用的方法、思想。利用電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)可以得到電性及比荷。

發(fā)現(xiàn)的背景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,其中電氣照明也吸引了許多科學(xué)家的注意，問題涉及低壓氣體放電現(xiàn)象，于是，人們競相研究與低壓氣體放電現(xiàn)象有關(guān)的問題。第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)第十八章原子結(jié)構(gòu)一、陰極射線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。1858年德國物理學(xué)家普呂克爾較早發(fā)現(xiàn)了氣體導(dǎo)電時(shí)的輝光放電現(xiàn)象。1876年德國物理學(xué)家戈德斯坦認(rèn)為管壁上的熒光是由于玻璃受到的陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，并把這種未知射線稱之為陰極射線。對其本性的研究形成了英國學(xué)派的微粒說和德國學(xué)派的以太說。代表人物：赫茲認(rèn)為這種射線的本質(zhì)是一種電磁波的傳播過程。代表人物：湯姆生認(rèn)為這種射線的本質(zhì)是一種高速粒子流。湯姆生電磁波說：粒子說：二、電子的發(fā)現(xiàn)英國物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，思考:金屬板D1D2之間未加電場時(shí)射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上的P1點(diǎn)，按圖示方向加電場E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上的P2點(diǎn)，由此推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？P2KAByP1P3D1D2+-帶負(fù)電思考:為使陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在平行極板區(qū)域應(yīng)采取什么措施？P2KAByP1P3D1D2+-在平行板區(qū)域加一磁場且磁場方向必須垂直紙面向外，當(dāng)滿足條件時(shí)，則陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則：做一做:1、若撤去磁場，帶電粒子由P1點(diǎn)偏離到P2，P2到P1豎直距離為y,屏幕到金屬板D1、D2右端的距離為D，你能算出陰極射線的比荷嗎？em屏幕LD

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做一做:2、若撤去電場，利用磁場使帶電的陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，能否根據(jù)磁場的特點(diǎn)和帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來計(jì)算陰極射線的比荷？屏幕LDv0θ屏幕LDv0θθP2陰極射線打在屏上的P2點(diǎn)，只要測出粒子打到屏上的速度方向（與水平方向的夾角θ）由圖可知：R閱讀教材49頁，思考問題：1、湯姆孫還發(fā)現(xiàn)用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)荷質(zhì)比數(shù)值都相同。這說明什么？2、湯姆孫進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)得到了什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果？3、電子的電荷量是由誰測量出的？為什么說電荷是量子化的？進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)：確定電荷量和質(zhì)量，粒子的電荷量與氫離子的大致相同。這種帶電粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分這種組成陰極射線的帶電粒子被稱為電子密立根油滴實(shí)驗(yàn)第一次較為精確測量出電子電荷量的是美國物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)測量出的。密立根的實(shí)驗(yàn)表明，電荷具有量子化的特征。即任何帶電體的電量只能是e的整數(shù)倍。電子的質(zhì)量m＝9.1093897×10-31kg

對科學(xué)發(fā)展史的影響電子的發(fā)現(xiàn)具有偉大的意義，因?yàn)檫@一事件使人們認(rèn)識(shí)到自然界還有比原子更小的實(shí)物。電子的發(fā)現(xiàn)打開了通向原子物理學(xué)的大門,人們開始研究原子的結(jié)構(gòu)。他被科學(xué)界譽(yù)為“一位最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”鞏固1、一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方，放一通電直導(dǎo)線AB時(shí)，發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏，則（）A、導(dǎo)線中的電流由A流向BB、導(dǎo)線中的電流由B流向AC、若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實(shí)現(xiàn)。D、電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)。AB鞏固2、有一電子（電荷量為e）經(jīng)電壓為U0的電場加速后，進(jìn)入兩塊間距為d，電壓為U的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿過電場，求：（1）金屬板AB的長度。（2）電子