敲開原子的大門1

《敲開原子的大門1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、敲開原子的大門湯姆生約瑟夫·約翰·湯姆生(JosephJohnThomson)1856年12月18日生于英國曼徹斯特郊區(qū)，父親是蘇格蘭人，以賣書為業(yè)。湯姆生14歲進曼徹斯特歐文學(xué)院學(xué)習(xí)工程。1876年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，畢業(yè)后，進入卡文迪許實驗室，在瑞利指導(dǎo)下進行電磁場理論的實驗研究工作。1884年，年僅28歲便當選為皇家學(xué)會會員。同年末，又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實驗室教授。當時，關(guān)于陰極射線的研究，有兩派學(xué)說，一派是克魯克斯、佩蘭等人的微粒說，認為陰極射線是帶負電的“分子流”；另一派是哥德斯坦、赫茲等人的波動說，認為陰極射線是一種電磁波。湯姆生用旋轉(zhuǎn)鏡法測量了陰極射線的速度，否定了陰

2、極射線是電磁波。他又通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)，得出了陰極射線是帶負電的粒子流的結(jié)論。他進一步測定了這種粒子的比荷，與當時已知的電解中生成的氫離子的荷質(zhì)比相比較，他假定陰極射線的電荷與氫離子的電荷相等而符號相反，從而得出陰極射線粒子的質(zhì)量約為氫原子的千分之一。他還給放電管中充入各種氣體進行試驗，發(fā)現(xiàn)其荷質(zhì)比跟管中氣體的種類無關(guān)。他又用鉛和鐵分別作電極，其結(jié)果也不改變。由此他得出結(jié)論，這種粒子必定是所有物質(zhì)的共同組成成分。湯姆生把這種粒子叫做“電子”。1897年湯姆生的發(fā)現(xiàn)，使人類認識了第一個基本粒子，這在物理學(xué)史上是有劃時代意義的。1906年，湯姆生由于在氣體導(dǎo)電方面的理論和實驗

3、研究而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。1940年8月30日湯姆生在劍橋逝世。陰極射線在研究氣體導(dǎo)電的玻璃管內(nèi)有陰、陽兩極。當兩極間加一定電壓時，陰極便發(fā)出一種射線，這種射線為陰極射線。實驗裝置:電源,感應(yīng)圈,陰極射線管,磁鐵現(xiàn)象:1.陰極射線使熒光屏發(fā)光（特點）2.當加入磁場后射線偏轉(zhuǎn)發(fā)光原理:在強電場中,氣體被電離而導(dǎo)電通過磁場測定粒子帶電的性質(zhì)-----負電怎么測定粒子的質(zhì)量呢?測定粒子的荷質(zhì)比q/m測定粒子的荷質(zhì)比q/m讓帶電粒子垂直射入勻強磁場，如果僅受磁場力作用，將做勻速圓周運動，向心力由洛侖茲力提供現(xiàn)代測量荷質(zhì)比的方法-+1、質(zhì)譜儀2、書本提供的討論與交流部分湯姆生對不同的放電氣體研究

4、，發(fā)現(xiàn)這些氣體都能放出相同荷質(zhì)比的粒子，說明這種粒子存在于各種物體中，是構(gòu)成物體的共同成分。密立根通過油滴實驗第一次較為精確地測出給粒子的電量e=1.6022*10-19C由此可以精確求出該粒子質(zhì)量m=9.1094*10-31kg電子的發(fā)現(xiàn)密立根油滴實驗的原理圖1、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說法對的是（）A、陰極射線的本質(zhì)是氫原子B、陰極射線的本質(zhì)是電磁波C、陰極射線的本質(zhì)是電子D、陰極射線的本質(zhì)是X射線C原子的結(jié)構(gòu)模型湯姆生的原子模型電子正電荷在湯姆生的原子模型中，原子是一個球體；正電核均勻分布在整個球內(nèi)，而電子都象布丁中的葡萄干那樣鑲嵌在內(nèi)。α粒子散射實驗1909～1911年，英國物理學(xué)

5、家盧瑟福和他的助手們進行了α粒子散射實驗盧瑟福著名的粒子散射實驗盧瑟福α粒子散射實驗盧瑟福從1909年起做了著名的α粒子散射實驗，實驗的目的是想證實湯姆孫原子模型的正確性。α粒子是什么粒子？氦核（兩個單位正電、質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的4倍）如果湯姆孫的棗糕模型是正確的，你預(yù)計實驗的結(jié)果會是什么樣子？盧瑟福α粒子散射實驗實驗結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進。少數(shù)α粒子(約占八千分之一)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至超過了90o,也就說幾乎被“撞了回來”。實驗結(jié)果說明了什么？盧瑟福原子模型原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運動。正電的體積很小，被稱

6、為原子核。這個模型被稱為核式結(jié)構(gòu)模型。電子對α粒子的作用忽略不計因為原子核很小，大部分α粒子穿過原子時離原子核很遠，受到較小的庫侖斥力，運動幾乎不改變方向極少數(shù)α粒子穿過原子時離原子核很近，因此受到很強的庫侖斥力，發(fā)生大角度散射原子的核式結(jié)構(gòu)的提出在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里．帶負電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)．根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠”的，舉一個簡單的例子：體育場原子原子核盧瑟福核式結(jié)構(gòu)原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和α粒子散射的實驗數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，還可以估計出原子核的大

7、小。（1）原子的半徑約為10-10米、原子核半徑約是10-14米，原子核的體積只占原子的體積的萬億分之一。（2）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等。（3）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需向心力就是核對它的庫侖力。1、在用α粒子轟擊金箔的實驗中，盧瑟福觀察到的α粒子的運動情況是A、全部α粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進B、絕大多數(shù)α粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回C、少數(shù)α粒子穿過金屬箔后仍按