原子物理学课件5

阴极射线实验
• 示意图
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汤姆逊(J.J.
Thomsom, 1856—1940)英
国人， 实验物理学家。
通过阴极射线散实验发现
电子。并由此发现获得
1905年度的诺贝尔物理
轴线管壁发光 （忽略“阴极射线”的重量）
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加偏转电场E后，射线向上偏转： 说明：“阴极射线”B后，射线向下偏转： 再次说明：“阴极射线”带负电，受力＝qVB
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1.1.2 原子的内部特性
原子由带正电的原子核和带负电的电子组成， 整体呈电中性；电子绕着原子核做圆周运动。
• 作出如上认识的三个著名实验：
• 一、汤姆逊阴极射线实验• （发现电子）
• 二、密里根油滴实验• （发现电子电荷的量子性 ）
• 三、卢瑟福粒子散射实验• （发现原子核）
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汤姆逊（英，Thomson，1897）
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• 密里根（美，Milikan, 1910）油滴实
验
• 基本思想 •带电油滴在电场力QE和重力
：
Mg作用下处于静止状态，
有：Q＝Mg/E；
•油滴带电量如果是某个最小电
量qmin = e 的倍数，即：Q＝
Ne（N为整数），则平衡电场 应该是一系列分离的数值，
• 即：E＝Mg/Ne 。
• 实验原理
• 由这些分离的数值可求出电
子电量qmin 。
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问题：“最基本单元”存在吗？
• 说明：人们对“最基本单元”的认识是无止境的。
• 意义： 闪烁着人类认识世界的哲学光芒，
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但是，不具备“科学”的“实证”特征
• “。实证”（实验证据!）：多大？多重？内部结构特性
？
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中医：“阴阳学说”；“五行学说”；“经络学
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1.1.1 原子的外部特性• （多大和多重？）
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1.1.1 原子的外部特性 • （多重？）
•III、 单个原子的绝对质量 (mA )
• 据定义： A=M(A)/[M(
)/12],
• M(A)=A×M( )/12 = A (g) = A×10－3( kg),
• mA= M(A) / NA＝A×10－3/ 6.022×1023 (
kg)• = A×1.661×10－27（kg
• 2、求出了阴极射线的荷质比，此值和发出
• 阴极射线的材料无关；
• 3、汤姆逊认为，阴极射线是一种比原子 小
• 的粒子（电子）流，阴极射线的荷质
• 意义：发比现了电子，并由此发现获得1905年度
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• 诺贝就尔是物电理子学的奖荷。质比。
• 问题： 物体带电量是否存在一个最小电量值？ qmin = e (electron) = ?
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另：一个原子的体积（球体）4rA3/3；
• 1 Mol 的原子所占的体积：Vmol •=N所A以×：4rrAA=3/3(3A /4 NA)1/3 ～ 10-10 M（1 A）
• 举例：H ,
rH ～1.6×10－8 (cm) ＝1.6 A
• 量子力学计算值： rH ＝a =0.53 A;• r(H2O)=?
原子物理学课件5
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第一章 量子力学前的原子物理学
第一节 原子的外部和内部特性 第二节 玻尔的氢原子理论* 第三节 索末菲对玻尔理论的推广 第四节 光谱产生的爱因斯坦理论
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1．1 原子的外部和内部特性
“原子”的原始慨念：组成物质的最基本单元 。 古代中国人: 金，木，水，火，土； 古代云南彝族: 铜，木，水，火，土。
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电场和磁场力平衡时， qE=qVB V=E/B
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撤去电场，阴极射线受罗伦兹力作用 ，在磁场内做半径为R的圆周运动；在磁场 外做直线运动并偏离轴线。
由偏转角 测量出R；由 mV2/R=qVB
q/m （荷质比） = V/RB = E/RB2
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• 汤姆逊的阴极射线实验
结果：1、阴极射线是一种带负电的粒子流；
•I、摩尔（Mol）定义： • 一系统物质的数量。该系统中包含的基本单元 • 数与0.012 kg 的的原子数相同。
• 说明： 1，0.012 kg 的原子数为 6.022×1023 ， •2，或“系：统N”A可=以6.是02原2×子1、023分/ M子o或l。其他粒子 。
•II、原子量（A，relative atomic mass）定义： • 1摩尔某种物质的质量和1摩尔 原子质量 1/12的比值,定义为这种物质的原子量（A，相对 原子质量，无量纲）。
） •举例1： （A＝12
)： mA =19.93×10－27 (kg)；
•举例2： （A＝1.00797 )： mA =1.674×10 －27 (kg)
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1.1.1
原子的外部特性• （多大？）
•VI、 单个原子的尺 寸•(rA已) 知：A (原子量)，（密度:[g/cm3]）
；
1•
设 Mol
的：原rA子为所原占子的半体径积。：Vmol= A (g) / ；