物理：181《电子的发现》

子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v，下面
说法正确的是：( )
A、
如果A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率
变为2v
B、如果A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时
速率变为v/2
C、如果A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速
率变为2v
D、如果A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速
率变为0.707v
1876年，戈 德斯坦的研究。
对其本性 的研究形成了 英国学派的微 粒说和德国学 派的以太说。
阴极射线
对其本性的研究导致了英国学派的微粒说和德 国学派的以太。
实验
粒子和电磁波有什么区别？ 实验该怎么做？
J.J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验 研究。他确认阴极射线是带电的粒子。自1890年 起开始研究。
人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第1节电子的发现
19世纪是电磁学大发展的时期, 到七、八 十年代电气工业开始有了发展, 其中电气照明 也吸引了许多科学家的注意，问题涉及低压气 体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体 发电现象有关的问题。
阴极射线
阴极射线是低压气体放电过程中出现的 一种奇特现象，德国物理学家J.普吕克尔在 1858年利用低压气体放电管研究气体放电时 发现的 .从低压气体放电管阴极发出一种射线。
实验，他进一步提高了真空度，并且减小极 间电压，以防止气体电离，终于获得了稳定 的静电偏转。得出阴极射线带负电。 • ⒉定量研究 ：
计算出阴极射线的荷质比e/m。
• ⒊普遍性证明
思考与研讨
习题1：如图，在两平行板间有平行的均匀电
场E，匀强磁场B。MN是荧光屏，中心为O，
OO’=L，在荧光屏上建立一个坐标系，原点是
e=1.6022×10－19 C 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
回顾：
公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：
万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学 说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体,物 质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化 学变化中原子不可分割,他们的性质在化学反应中 保持不变。AKU电子电荷的平均值。当时他得
到的数据为3×10-10绝对静电单 q
q
位(esu)。汤姆孙是第一个测出 电子电量的人。
( m )e 2000( m )H
• 尽管不准确，但证明了射线的
带电量与氢离子大致相同
1897年得到实验结果：
采用高斯单位制（CGSE），则 电荷的电量单位是静电单位 （esu ）
荷质比约为质子的2000倍
实验结果：荷质比约为质子的2000倍
进一步分析实验结果：是电荷比质 子大？还是质量比质子小？（测量）
进一步拓展研究对象：用不同的材料 做阴极做实验，光电效应、热离子发射 效应、射线（研究对象普遍化）。
实验结论：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：
电子的发现具有伟大的意义，因为这一事
件使人们认识到自然界还有比原子更小的实物。 电子的发现打开了通向原子物理学的大门 ,人们 开始研究原子的结构 .
他被科学界誉为“一位最先打开通向基本 粒子物理学大门的伟人”
J.J.汤姆生对电子的研究过程和方法
• ⒈定性研究： J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转
汤姆孙的实验（1）
汤姆孙的实验（1）
E
证明了射线带负电 E B
qvB qE
B
qvB m v2 R
v E B
q v m BR
qE
m B2R
汤姆孙的实验（2） 电子
• 汤姆孙在测定荷质比e/me后不 到二年。他注意到:在一定条件
下，在饱和蒸气中电荷是作为
凝聚核而存在的。测定了雾滴
的数目和电荷的总量，可算出
O，y轴向上，x轴垂直纸面向外，一束速度、
荷质比相同的粒子沿OO’方向从O’射入，打在
屏上P（- 3 L,）L 点，求：
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（1）粒子带何种电荷？
M
（2）B的方向？
O’
O
（3）粒子的荷质比？
N
习题2：示波管中电子枪的原理图如图。管内为空，A
为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，
A、K间电压为U。电子离开阴极是速度可以忽略，电