人教版高中物理选修35课件电子的发现.pptx

1、在此输入您的封面副标题电子的发现电子的发现阴极射线阴极射线气体放电气体放电机理：强电场使气体电离而导电机理：强电场使气体电离而导电通常大气通常大气短暂放电电流短暂放电电流稀薄气体稀薄气体稳定放电电流稳定放电电流气压气压0.1Pa以下气体以下气体无辉光放电无辉光放电阴极射线阴极射线（1）气体放电实验：当放电管内有稀薄气体）气体放电实验：当放电管内有稀薄气体时，在高电压的作用下，稀薄气体被电离导电，时，在高电压的作用下，稀薄气体被电离导电，产生辉光放电现象。产生辉光放电现象。（2）阴极射线：在封闭的玻璃管内有两个电）阴极射线：在封闭的玻璃管内有两个电极，抽出管内的空气（压强降到约极，抽出管内的空气

2、（压强降到约0.1Pa以下）。以下）。当两极间加高压时，从阴极发出一种射线叫阴当两极间加高压时，从阴极发出一种射线叫阴极射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光。极射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光。在在19世纪世纪70年代已有人提出它是带负电的粒子年代已有人提出它是带负电的粒子流，但实验证据不足。流，但实验证据不足。阴极发射出来的射线，肉眼看不见，但能在阴极发射出来的射线，肉眼看不见，但能在玻璃管壁上产生辉光或荧光。科学家们称这个神玻璃管壁上产生辉光或荧光。科学家们称这个神秘的绿色荧光叫秘的绿色荧光叫“阴极射线阴极射线”阴极射线阴极射线阴极射线阴极射线对阴极射线的本质有了两种完全不同的概念

3、，德国物理学对阴极射线的本质有了两种完全不同的概念，德国物理学家认为阴极射线像普通的光线一样是以太中的波动，以克家认为阴极射线像普通的光线一样是以太中的波动，以克鲁克斯为代表的在英国物理学家中流行另一种观点，认为鲁克斯为代表的在英国物理学家中流行另一种观点，认为阴极射线是由阴极发射的带负电的粒子所组成。阴极射线是由阴极发射的带负电的粒子所组成。阴极射线阴极射线电子的发现电子的发现如何测出组成阴极射线粒子的比荷？如何测出组成阴极射线粒子的比荷？电子的发现电子的发现1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转判定，它的本质是带负电的粒子流并求出了这种

4、粒子判定，它的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子比荷，然后，又进一步测出了它的电荷量大小和氢离比荷，然后，又进一步测出了它的电荷量大小和氢离子电荷相同，后来，组成阴极射线的粒子被称为子电荷相同，后来，组成阴极射线的粒子被称为电子电子汤姆孙用不同材料的阴极和不同的气体做实验，都汤姆孙用不同材料的阴极和不同的气体做实验，都发现了电子，后来又进一步研究了光电效应、热离发现了电子，后来又进一步研究了光电效应、热离子发射效应和子发射效应和射线等现象，它们都包含电子，粒射线等现象，它们都包含电子，粒子的质量比最轻原子的质量的两千分之一少多一点。子的质量比最轻原子的质量的两千分之一少多一点。电子是原子的组

5、成部分，是比原子更基本的物质单元电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元 2电子的发现电子的发现（1）1897年英国物理学家汤姆孙利用阴极射线年英国物理学家汤姆孙利用阴极射线在电场和磁场中的偏转的实验证明了阴极射线是在电场和磁场中的偏转的实验证明了阴极射线是带负电的粒子流。带负电的粒子流。（2）1897年汤姆孙进一步测定了阴极射线粒子年汤姆孙进一步测定了阴极射线粒子的比荷，发现不同物质组成的阴极发出的射线都的比荷，发现不同物质组成的阴极发出的射线都有相同的比荷数值。而且汤姆孙还发现不论是阴有相同的比荷数值。而且汤姆孙还发现不论是阴极射线、极射线、射线、光电流还是热离子流，它们都射线、光电

6、流还是热离子流，它们都包含这种粒子。表明这种带电粒子是一切不同元包含这种粒子。表明这种带电粒子是一切不同元素的原子的共同组成部分，称它为电子。素的原子的共同组成部分，称它为电子。汤姆孙测得电子的比荷汤姆孙测得电子的比荷e/m约是氢离子比荷约是氢离子比荷的二千倍，又测得二者电量基本相同，由此可知的二千倍，又测得二者电量基本相同，由此可知电子的质量约是氢离子质量的二千分之一，电子电子的质量约是氢离子质量的二千分之一，电子比原子的质量小得多。比原子的质量小得多。电子的发现电子的发现1910年，密立根通过著名的油滴实验，精确测出了年，密立根通过著名的油滴实验，精确测出了电子的电量，并发现了电荷的量子化

7、。电子的电量，并发现了电荷的量子化。e=1.6021773349x10-19Cme=9.1093897x10-31kgmp/me=1836（3）电子的性质：电子带一个单位的负电荷，）电子的性质：电子带一个单位的负电荷，其电量约为其电量约为e=1.610-19C；电子的质量很小，；电子的质量很小，约为约为me=9.110-31kg,是质子质量的。是质子质量的。3密立根密立根“油滴实验油滴实验”的意义：精确测定了的意义：精确测定了电子的电量，同时发现了电荷的量子化，即电子的电量，同时发现了电荷的量子化，即任何电荷只能是任何电荷只能是e的整数倍。的整数倍。4电子发现的重大意义：电子的发现证明了电子发

8、现的重大意义：电子的发现证明了原子是可分的，它揭开了人类探索原子结构原子是可分的，它揭开了人类探索原子结构的序幕！的序幕！典例探究典例探究 例例1汤姆孙采用了如图汤姆孙采用了如图18.1-1所示的阴极射线管，从电所示的阴极射线管，从电子枪子枪C出来的电子经过出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射间的电场加速后，水平射入长度为入长度为L的的D、E平行板间，接着在荧光屏中心平行板间，接着在荧光屏中心F出现出现荧光斑。若在荧光斑。若在D、E间加上方向向下、场强为间加上方向向下、场强为E的匀强电的匀强电场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、E电电场区加

9、上一垂直纸面的磁感应强度为场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图的匀强磁场（图中未画出）荧光斑恰好回到荧光屏中心。接着再去掉电中未画出）荧光斑恰好回到荧光屏中心。接着再去掉电场，电子向下偏转，偏转角为场，电子向下偏转，偏转角为。试解决下列问题：。试解决下列问题：（1）在图中画出磁场）在图中画出磁场B的方向。的方向。（2）根据）根据L、E、B和和，求出电子的比荷。，求出电子的比荷。图图18.1-1 例例2如图如图18.1-2所示为对光电效应产生的光电子所示为对光电效应产生的光电子的比荷进行测定的简要原理图。两块平行金属板的比荷进行测定的简要原理图。两块平行金属板A和和K相距为相距为d，其中，其中K为锌板，受紫外线照射发为锌板，受紫外线照射发射出光电子射出光电子(向不同方向运动向不同方向运动)，于是，于是G表有示数。表有示数。若调节滑片若调节滑片P，逐渐增大板间电压，逐渐增大板间电压，G表示数不表示数不断减小，当电压表示数为断减小，当电压表示数为U0时，时，G表恰好无示数。表恰好无示数。断开开关，在断开开关，在A、K间加垂直纸面向里的匀强磁间加垂直纸面向里的匀强磁场，当磁感应强度为场，当磁感应强度为B时，时，G表读数恰好为零，表读数恰好为零，试求光电子的比荷。试求光电子的比荷。图18.1-2