(完整版)18.1电子的发现课件
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结论电： 子是原子的组成部分，是比原子 更基本的物质单元。
美国科学家密立根又精确地测定了电子的电量：
e=1.6022×10－19 C 并得出电荷的量子化
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为：
m=9.1094×10－31 kg
质子质量与电子质量的比值： mp 1836 me
在科学研究中只做实验是不够 的，创造性的发现需要深刻的洞察 力。
EU d
汤姆孙的气体放电管的示意图
4. 如果去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B， 磁场方向与射线运动方向垂直。阴极射线在有 磁场的区域将会形成一个半径为r的圆弧(r可以 通过P3的位置算出) 。此时，组成阴极射线的粒 子做圆周运动的向心力就是_洛_伦__兹_力_力。
qvB mv 2 r
2、实验结论 q E U m B2r B2rd
1、实验验证
英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射线进 行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。
汤姆孙的气体__放_电__管__的示意图
在真空度高的放电管中，阴极射线中的粒子主要来 自_____阴_极。对于真空度不高的放电管来说，粒子还可 能来自管中的气体。
带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷q/m，是 一个重要的物理量。根据带电粒子在电场和磁场中受 力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷。建 议你依照下面的提示自己算一算。
汤姆孙的气体__放_电__管__的示意图
• 1. 当金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，
射在屏上P1点。施加电场E之后，射线发生偏转并
射到屏上P2处。由此可以推断阴极射线带有什么
性质的电荷？
负电
汤姆孙的气体放电管的示意图
•2. 如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到
P1，需要在两块金属பைடு நூலகம்之间的区域再施加一个大
汤姆孙猜这测可：能表示阴极射线粒子电荷量的大小 与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。
证实汤：姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电
荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是正 确的。后来阴极射线的粒子被称为电子
4、扩展：电子
进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的阴 极做实验，做光电效应实验、热离子发射效应实 验、β射线（研究对象普遍化）。
物理选修3-5 第十八章 原子的结构
第一节 电子的发现
一、阴极射线实验
K
A
8
早在1858年，德国物理学家_普__吕__克___尔利用低压气体 放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象 __玻__璃__壁__上__淡__淡__的__荧__光_及__管__中__物__体__在__玻。璃壁的上影
1876年德国物理学家_____戈_德__斯__坦__研究后命名为 _____阴_极__射__线__
二、阴极射线的本质
一种认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射
一种认为阴极射线是带电微粒
思考1：电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？ 是否带有电荷
思考2：根据带电粒子在电磁场中的运动规律，你 知道哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷 的正负号？
1、带电粒子在电场中运动轨迹 2、当电带电粒子垂直入射磁场时，可根据 偏转方 向。
小、方向合适的磁场。
垂直纸面向外
这个磁场的方向是？
写出此时每个阴极射线微粒（质量为m，速度为 v）
受到的洛仑兹力和电场力。你能求出阴极射线
的速度v的表达式吗？ F Eq 则 Eq qv B
F qvB
v E B
汤姆孙的气体放电管的示意图
• 3的.由电于压金是属可板测D量1、的D，2 所间以的两距板离间是的已电知场的强，度两E板也间 是已知量，E?。磁感应强度B可以由电流的大小 算出，同样按已知量处理。
1897年，汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流 并求出了这种粒子的比荷。
问题：当汤姆孙在测定比荷实验时发现，用不同材料的阴极做实 验，所发出射线的粒子都有相同的比荷，这表明什么？
这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物 质的共有成分。
3、实验结论分析
荷质比约为质子（氢离子）比荷的2000倍。是 电荷比质子大？还是质量比质子小？
美国科学家密立根又精确地测定了电子的电量：
e=1.6022×10－19 C 并得出电荷的量子化
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为：
m=9.1094×10－31 kg
质子质量与电子质量的比值： mp 1836 me
在科学研究中只做实验是不够 的，创造性的发现需要深刻的洞察 力。
EU d
汤姆孙的气体放电管的示意图
4. 如果去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B， 磁场方向与射线运动方向垂直。阴极射线在有 磁场的区域将会形成一个半径为r的圆弧(r可以 通过P3的位置算出) 。此时，组成阴极射线的粒 子做圆周运动的向心力就是_洛_伦__兹_力_力。
qvB mv 2 r
2、实验结论 q E U m B2r B2rd
1、实验验证
英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射线进 行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。
汤姆孙的气体__放_电__管__的示意图
在真空度高的放电管中，阴极射线中的粒子主要来 自_____阴_极。对于真空度不高的放电管来说，粒子还可 能来自管中的气体。
带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷q/m，是 一个重要的物理量。根据带电粒子在电场和磁场中受 力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷。建 议你依照下面的提示自己算一算。
汤姆孙的气体__放_电__管__的示意图
• 1. 当金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，
射在屏上P1点。施加电场E之后，射线发生偏转并
射到屏上P2处。由此可以推断阴极射线带有什么
性质的电荷？
负电
汤姆孙的气体放电管的示意图
•2. 如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到
P1，需要在两块金属பைடு நூலகம்之间的区域再施加一个大
汤姆孙猜这测可：能表示阴极射线粒子电荷量的大小 与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。
证实汤：姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电
荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是正 确的。后来阴极射线的粒子被称为电子
4、扩展：电子
进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的阴 极做实验，做光电效应实验、热离子发射效应实 验、β射线（研究对象普遍化）。
物理选修3-5 第十八章 原子的结构
第一节 电子的发现
一、阴极射线实验
K
A
8
早在1858年，德国物理学家_普__吕__克___尔利用低压气体 放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象 __玻__璃__壁__上__淡__淡__的__荧__光_及__管__中__物__体__在__玻。璃壁的上影
1876年德国物理学家_____戈_德__斯__坦__研究后命名为 _____阴_极__射__线__
二、阴极射线的本质
一种认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射
一种认为阴极射线是带电微粒
思考1：电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？ 是否带有电荷
思考2：根据带电粒子在电磁场中的运动规律，你 知道哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷 的正负号？
1、带电粒子在电场中运动轨迹 2、当电带电粒子垂直入射磁场时，可根据 偏转方 向。
小、方向合适的磁场。
垂直纸面向外
这个磁场的方向是？
写出此时每个阴极射线微粒（质量为m，速度为 v）
受到的洛仑兹力和电场力。你能求出阴极射线
的速度v的表达式吗？ F Eq 则 Eq qv B
F qvB
v E B
汤姆孙的气体放电管的示意图
• 3的.由电于压金是属可板测D量1、的D，2 所间以的两距板离间是的已电知场的强，度两E板也间 是已知量，E?。磁感应强度B可以由电流的大小 算出，同样按已知量处理。
1897年，汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流 并求出了这种粒子的比荷。
问题：当汤姆孙在测定比荷实验时发现，用不同材料的阴极做实 验，所发出射线的粒子都有相同的比荷，这表明什么？
这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物 质的共有成分。
3、实验结论分析
荷质比约为质子（氢离子）比荷的2000倍。是 电荷比质子大？还是质量比质子小？