人教版（2019）高中物理選擇性必修第三冊(cè)第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性第三節(jié)

原子的核式結(jié)構(gòu)模型第一課時(shí)玻璃管壁上受到射線的撞擊產(chǎn)生綠色的熒光。這種射線稱為陰極射線。對(duì)陰極射線本質(zhì)認(rèn)識(shí)的兩種觀點(diǎn)赫茲這種射線的本質(zhì)是一種電磁輻射的傳播過(guò)程這種射線的本質(zhì)是一種高速帶電微粒湯姆孫

想一想分析看到的現(xiàn)象，思考陰極射線的本質(zhì)？

科學(xué)推理思考：怎樣能計(jì)算它的比荷

呢？一、電子的發(fā)現(xiàn)湯姆孫的實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生粒子流使由K發(fā)出的粒子流形成一束細(xì)細(xì)的射線平行金屬板之間加有電場(chǎng)或磁場(chǎng)帶有標(biāo)尺的熒光屏陰極射線帶電性質(zhì)qEE1.當(dāng)金屬板D1、D2之間未加電場(chǎng)時(shí)，射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上P1點(diǎn)。施加電場(chǎng)E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上P2處。由此可以推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？負(fù)電陰極射線速度qE2.如果要抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從P2點(diǎn)回到P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個(gè)大小、方向合適的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)的方向是向紙面外還是紙面內(nèi)？此時(shí)每個(gè)陰極射線微粒（質(zhì)量為m，速度為v）受到的洛侖茲力和電場(chǎng)力存在怎樣的關(guān)系？你能由此求出陰極射線的速度v的表達(dá)式嗎？qvB在D1D2之間施加垂直紙面向外的磁場(chǎng)陰極射線速度qEqvB補(bǔ)充：由于金屬板D1、D2間的距離是已知的，兩板間的電壓是可測(cè)量的，所以兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E是已知量。磁場(chǎng)由電流產(chǎn)生，磁感應(yīng)強(qiáng)度B可以由電流的大小算出，因此也按已知量處理。陰極射線的比荷qEqvBR3.如果去掉D1、D2間的電場(chǎng)E，只保留磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直。陰極射線在有磁場(chǎng)的區(qū)域如何運(yùn)動(dòng)？求出粒子比荷的表達(dá)式。（此時(shí)，半徑r可以通過(guò)P3的位置算出，同樣按已知量處理。）（洛倫茲力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力）湯姆孫還發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)，所得的比荷數(shù)值是相同的湯姆孫發(fā)射的帶電粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分說(shuō)明這種粒子的比荷是氫離子（也就是質(zhì)子）比荷的近兩千倍湯姆孫直接測(cè)量陰極射線粒子的電荷量與氫離子大致相同，質(zhì)量比氫離子小得多組成陰極射線的粒子稱為電子

猜想一猜想二

比荷相同包含電子正離子的轟擊紫外線照射放射性物質(zhì)陰極射線光電流β射線金屬受熱熱離子流電子是原子的組成部分，它是比原子更基本的物質(zhì)單元湯姆孫被稱為“電子之父”，獲得1906年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)二、電子的電量第一次較為精確測(cè)量出電子電荷量的是美國(guó)物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量出的密立根密立根實(shí)驗(yàn)更重要的發(fā)現(xiàn)是：電荷是量子化的，任何帶電體的電荷僅能是e的整數(shù)倍電子電量與質(zhì)量公認(rèn)的電子電量：電子比荷為：me＝9.10938356×10-31kg電子質(zhì)量為：質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值為：電子的發(fā)現(xiàn)，結(jié)束了關(guān)于陰極射線本質(zhì)的爭(zhēng)論。從此人類(lèi)意識(shí)到，原子并不是組成物質(zhì)的最小單位，探索原子結(jié)構(gòu)的序幕由此拉開(kāi)……最先打開(kāi)通向基本粒子物理學(xué)大門(mén)的偉人——湯姆孫像科學(xué)家一樣的思考：

電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也具有結(jié)構(gòu)。通常情況下，物質(zhì)是不帶電的，因此，原子應(yīng)該是電中性的。然而，既然電子