高中物理粵教版選修3-5第三章原子結(jié)構(gòu)之謎3.1敲開原子的大門

1、第一節(jié)第一節(jié)第三章第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎原子結(jié)構(gòu)之謎 相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，人們以為原子就是組成物質(zhì)的最小微相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，人們以為原子就是組成物質(zhì)的最小微粒，原子是不可分割的。粒，原子是不可分割的。 公元前公元前5 5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為: : 萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。 1919世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體, ,物質(zhì)由原子物質(zhì)由原子組成組成, ,原子不能被

2、創(chuàng)造原子不能被創(chuàng)造, ,也不能被毀滅也不能被毀滅, ,在化學(xué)變化中原在化學(xué)變化中原子不可分割子不可分割, ,他們的性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。他們的性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。 18581858年德國物理學(xué)家年德國物理學(xué)家普呂克爾普呂克爾在一個被抽成真空的在一個被抽成真空的玻璃管兩端加上高壓電，這時玻璃管兩端加上高壓電，這時陰極就會發(fā)出一種射線陰極就會發(fā)出一種射線，使正對陰極的玻璃管壁上出現(xiàn)使正對陰極的玻璃管壁上出現(xiàn)綠色的熒光綠色的熒光。這是從陰極這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種奇妙的奇妙的射線稱之射線稱之為為陰極射線陰極射線。 湯姆生湯姆生敲開了原子

3、世界的大門敲開了原子世界的大門 湯姆湯姆生生，英國物理學(xué)家，電子的發(fā)現(xiàn)者。，英國物理學(xué)家，電子的發(fā)現(xiàn)者。世界著名的卡文迪許第三任實(shí)驗室主任。世界著名的卡文迪許第三任實(shí)驗室主任。18561856年年1212月月1818日生于英國曼徹斯特，日生于英國曼徹斯特，自幼聰自幼聰明好學(xué)，明好學(xué)，1414歲便進(jìn)入了曼徹斯特大學(xué)。歲便進(jìn)入了曼徹斯特大學(xué)。 18761876年，即年，即2121時，他被保送進(jìn)了劍橋時，他被保送進(jìn)了劍橋大學(xué)深造，大學(xué)深造，18801880年他參加了劍橋大學(xué)的學(xué)位年他參加了劍橋大學(xué)的學(xué)位考試，以第二名的優(yōu)異成績?nèi)〉脤W(xué)位，兩年考試，以第二名的優(yōu)異成績?nèi)〉脤W(xué)位，兩年后又被任命為大學(xué)講師后

4、又被任命為大學(xué)講師。 18841884年，年，2828歲的湯姆歲的湯姆生生擔(dān)任了卡文迪擔(dān)任了卡文迪許實(shí)驗室物理學(xué)教授。許實(shí)驗室物理學(xué)教授。18971897年湯姆遜在研究年湯姆遜在研究稀薄氣體放電的實(shí)驗中，證明了電子的存在，稀薄氣體放電的實(shí)驗中，證明了電子的存在，測定了電子的荷質(zhì)比，轟動了整個物理學(xué)界。測定了電子的荷質(zhì)比，轟動了整個物理學(xué)界。 19051905年，他被任命為英國皇家學(xué)院的年，他被任命為英國皇家學(xué)院的教授；教授；19061906年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎；年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎；19161916年年任皇家學(xué)會主席任皇家學(xué)會主席;1919;1919年被選為科學(xué)院外籍年被選為科學(xué)院外籍委員會首

5、腦。湯姆遜在擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗物委員會首腦。湯姆遜在擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗物理教授及實(shí)驗室主任的理教授及實(shí)驗室主任的3434年，桃李滿天下。年，桃李滿天下。 19401940年年8 8月月3030日，湯姆遜逝世于劍橋。日，湯姆遜逝世于劍橋。終年終年8484歲。歲。湯姆生（湯姆生（18561940）實(shí)驗結(jié)果：荷質(zhì)比約為氫粒子的實(shí)驗結(jié)果：荷質(zhì)比約為氫粒子的20002000倍倍進(jìn)一步分析試驗結(jié)果兩種可能進(jìn)一步分析試驗結(jié)果兩種可能：（1 1）帶電粒子的電荷很大帶電粒子的電荷很大（2 2）帶電粒子的質(zhì)量很?。щ娏Ｗ拥馁|(zhì)量很小 后來，后來，湯姆生直接測量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該粒子湯姆生直接測量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該

6、粒子的電荷與的電荷與氫離子氫離子的電荷大小基本上相同。的電荷大小基本上相同。湯姆生對射線粒子的普遍性的研究湯姆生對射線粒子的普遍性的研究進(jìn)一步拓展研究對象：進(jìn)一步拓展研究對象：湯姆生發(fā)現(xiàn)，對于不同的湯姆生發(fā)現(xiàn)，對于不同的放電氣體放電氣體，或者用不同的，或者用不同的金屬材料制作電極金屬材料制作電極，都，都測得測得相同的荷質(zhì)比相同的荷質(zhì)比，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體電離和光，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體電離和光電效應(yīng)等現(xiàn)象中，可從不同物體中擊出這種帶電電效應(yīng)等現(xiàn)象中，可從不同物體中擊出這種帶電粒子，這表明粒子，這表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分。它是構(gòu)成各種物體的共同成分。 湯姆生完全確認(rèn)了湯姆生完全確認(rèn)了電子電子的存在

7、的存在，電子是構(gòu)成物質(zhì)的電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是比原子更小的粒子，原子是可以再分的?；玖Ｗ樱潜仍痈〉牧Ｗ?，原子是可以再分的。得出的結(jié)論得出的結(jié)論 由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在19061906年獲得年獲得諾貝爾物理學(xué)獎諾貝爾物理學(xué)獎。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的“原子不原子不可分可分”的觀念，使人類對自然世界的認(rèn)識又向前邁進(jìn)的觀念，使人類對自然世界的認(rèn)識又向前邁進(jìn)了一步。了一步。 19101910年美國科學(xué)家密立根又精確地測定了年美國科學(xué)家密立根又精確地測定了電子的電量：電子的電量： e=1.6022e=1.602210101919 C C 根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計算出電子的質(zhì)根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計算出電子的質(zhì)量為：量為： m=9.1094m=9.109410103131 kg kg 由于其在測定電子電荷由于其在測定電子電荷等方面等方面的出色的出色工作被授予工作被授予19231923年諾貝爾物理學(xué)獎。年諾貝爾物理學(xué)獎。1 1、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說法對的是（、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說法對的是（ ）A A、陰極射線的本質(zhì)是氫原子、陰極射線的本質(zhì)是氫原子B B、陰極射線的本質(zhì)是電磁波、陰極射線的本質(zhì)是電磁波C C、陰極射線的本質(zhì)是電子、陰極射線的本質(zhì)是電子D D、陰極射線的本質(zhì)是、陰極射線的本質(zhì)是X X射線射線