敲开原子的大门1

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1、敲开原子的大门汤姆生约瑟夫·约翰·汤姆生(JosephJohnThomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区，父亲是苏格兰人，以卖书为业。汤姆生14岁进曼彻斯特欧文学院学习工程。1876年入剑桥大学三一学院，毕业后，进入卡文迪许实验室，在瑞利指导下进行电磁场理论的实验研究工作。1884年，年仅28岁便当选为皇家学会会员。同年末，又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授。当时，关于阴极射线的研究，有两派学说，一派是克鲁克斯、佩兰等人的微粒说，认为阴极射线是带负电的“分子流”；另一派是哥德斯坦、赫兹等人的波动说，认为阴极射线是一种电磁波。汤姆生用旋转镜法测量了阴极射线的速度，否定了阴

2、极射线是电磁波。他又通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，得出了阴极射线是带负电的粒子流的结论。他进一步测定了这种粒子的比荷，与当时已知的电解中生成的氢离子的荷质比相比较，他假定阴极射线的电荷与氢离子的电荷相等而符号相反，从而得出阴极射线粒子的质量约为氢原子的千分之一。他还给放电管中充入各种气体进行试验，发现其荷质比跟管中气体的种类无关。他又用铅和铁分别作电极，其结果也不改变。由此他得出结论，这种粒子必定是所有物质的共同组成成分。汤姆生把这种粒子叫做“电子”。1897年汤姆生的发现，使人类认识了第一个基本粒子，这在物理学史上是有划时代意义的。1906年，汤姆生由于在气体导电方面的理论和实验

3、研究而荣获诺贝尔物理学奖。1940年8月30日汤姆生在剑桥逝世。阴极射线在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极。当两极间加一定电压时，阴极便发出一种射线，这种射线为阴极射线。实验装置:电源,感应圈,阴极射线管,磁铁现象:1.阴极射线使荧光屏发光（特点）2.当加入磁场后射线偏转发光原理:在强电场中,气体被电离而导电通过磁场测定粒子带电的性质-----负电怎么测定粒子的质量呢?测定粒子的荷质比q/m测定粒子的荷质比q/m让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁场力作用，将做匀速圆周运动，向心力由洛仑兹力提供现代测量荷质比的方法-+1、质谱仪2、书本提供的讨论与交流部分汤姆生对不同的放电气体研究

4、，发现这些气体都能放出相同荷质比的粒子，说明这种粒子存在于各种物体中，是构成物体的共同成分。密立根通过油滴实验第一次较为精确地测出给粒子的电量e=1.6022*10-19C由此可以精确求出该粒子质量m=9.1094*10-31kg电子的发现密立根油滴实验的原理图1、关于阴极射线的本质，说法对的是（）A、阴极射线的本质是氢原子B、阴极射线的本质是电磁波C、阴极射线的本质是电子D、阴极射线的本质是X射线C原子的结构模型汤姆生的原子模型电子正电荷在汤姆生的原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。α粒子散射实验1909～1911年，英国物理学

5、家卢瑟福和他的助手们进行了α粒子散射实验卢瑟福著名的粒子散射实验卢瑟福α粒子散射实验卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性。α粒子是什么粒子？氦核（两个单位正电、质量是氢原子质量的4倍）如果汤姆孙的枣糕模型是正确的，你预计实验的结果会是什么样子？卢瑟福α粒子散射实验实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进。少数α粒子(约占八千分之一)发生了大角度偏转，甚至超过了90o,也就说几乎被“撞了回来”。实验结果说明了什么？卢瑟福原子模型原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。正电的体积很小，被称

6、为原子核。这个模型被称为核式结构模型。电子对α粒子的作用忽略不计因为原子核很小，大部分α粒子穿过原子时离原子核很远，受到较小的库仑斥力，运动几乎不改变方向极少数α粒子穿过原子时离原子核很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射原子的核式结构的提出在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里．带负电的电子在核外空间绕着核旋转．根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子：体育场原子原子核卢瑟福核式结构原子核的电荷和大小根据卢瑟福的原子核式模型和α粒子散射的实验数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核的大

7、小。（1）原子的半径约为10-10米、原子核半径约是10-14米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。（2）原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数相等。（3）电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。1、在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回C、少数α粒子穿过金属箔后仍按