电子的发现 PPT
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《电子的发现与汤姆孙模型》课件
。
汤姆孙模型在现代科学研究中的应用
汤姆孙模型为现代科学研究提供了理论基础，为后续的量子力学、粒子物理学等 领域提供了思路。
汤姆孙模型在生物学、医学、化学等领域的研究中有着广泛的应用，为现代科技 发展提供了支持。
汤姆孙模型在材料科学、环境科学等新兴领域的研究中也有着重要的应用价值。
电子的发现与汤姆孙模型在未来的发展趋势
阴极射线管的发现：19 世纪中叶，科学家们开 始研究阴极射线管。他 们发现，当阴极射线通 过电场或磁场时，会表 现出不同的偏转和散射 现象。这一发现为后续 电子的研究提供了线索 。
电子的命名与特性
04
05
电子的命名：在19世纪 末，英国物理学家约瑟 夫·约翰·汤姆孙通过实 验发现电子，并将其命 名为“electron”。
学习方法与建议
学习电子科学需要具备扎实的数学和物理基础，同时要关注 最新研究成果和发展趋势。建议多阅读相关书籍、论文，参 加学术会议和研讨会，与同行交流心得和体会。
感谢您的观看
THANKS
01
02
03
汤姆孙模型的提出
介绍汤姆孙在19世纪末 提出的原子模型，该模型 将原子视为一个电容器， 电子围绕原子核运动。
模型的解释
详细解释汤姆孙模型的原 理，包括电子的轨道运动 和能量吸收与释放等。
实验验证
介绍汤姆孙模型在后续实 验中的验证情况，以及该 模型在物理学发展中的作 用。
汤姆孙模型的意义与影响
《电子的发现与汤姆孙模型 》课件
2023-11-05
目录
• 电子的发现 • 汤姆孙模型 • 电子的发现与汤姆孙模型的关系 • 电子的发现与汤姆孙模型在现代
科技中的应用 • 小结与思考
01
电子的发现
汤姆孙模型在现代科学研究中的应用
汤姆孙模型为现代科学研究提供了理论基础，为后续的量子力学、粒子物理学等 领域提供了思路。
汤姆孙模型在生物学、医学、化学等领域的研究中有着广泛的应用，为现代科技 发展提供了支持。
汤姆孙模型在材料科学、环境科学等新兴领域的研究中也有着重要的应用价值。
电子的发现与汤姆孙模型在未来的发展趋势
阴极射线管的发现：19 世纪中叶，科学家们开 始研究阴极射线管。他 们发现，当阴极射线通 过电场或磁场时，会表 现出不同的偏转和散射 现象。这一发现为后续 电子的研究提供了线索 。
电子的命名与特性
04
05
电子的命名：在19世纪 末，英国物理学家约瑟 夫·约翰·汤姆孙通过实 验发现电子，并将其命 名为“electron”。
学习方法与建议
学习电子科学需要具备扎实的数学和物理基础，同时要关注 最新研究成果和发展趋势。建议多阅读相关书籍、论文，参 加学术会议和研讨会，与同行交流心得和体会。
感谢您的观看
THANKS
01
02
03
汤姆孙模型的提出
介绍汤姆孙在19世纪末 提出的原子模型，该模型 将原子视为一个电容器， 电子围绕原子核运动。
模型的解释
详细解释汤姆孙模型的原 理，包括电子的轨道运动 和能量吸收与释放等。
实验验证
介绍汤姆孙模型在后续实 验中的验证情况，以及该 模型在物理学发展中的作 用。
汤姆孙模型的意义与影响
《电子的发现与汤姆孙模型 》课件
2023-11-05
目录
• 电子的发现 • 汤姆孙模型 • 电子的发现与汤姆孙模型的关系 • 电子的发现与汤姆孙模型在现代
科技中的应用 • 小结与思考
01
电子的发现
电子的发现 课件
二、电子的发现 1.汤姆孙的探究 (1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据 偏转 情况，证明它是带_负__电__ (选填“正电”或“负电”)的粒子流并求出了它的比荷. (2)换用 不同材料 的阴极做实验，所得 比荷 的数值都相同.证明这种粒 子是构成各种物质的共有成分. (3)进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击、紫外光的照射、金属 受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的 带电粒子 —— 电 子 . 由此可见，电子是原子的 组成部分 ，是比原子更 基本 的物质单元.
力作用而脱离阴极 解析 阴极射线是真空玻璃管内由阴极直接发出的射线，故A错误，C 正确；
只有当两极间有高电压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足 够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，故B错误，D正确.
二、带电粒子比荷的测定及电子的发现
1.带电粒子比荷的测定方法 (1)利用磁偏转测量 ①让带电粒子通过相互垂直的匀强电场和匀强磁场(如图4)，让其做匀速 直线运动，根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)，得到粒子的运动速度 v＝EB .
图6
(2)说明图中磁场沿什么方向.
答案 垂直纸面向外 解析 由于所加磁场使阴极射线受到向上的洛伦兹力，而与电场力平衡， 由左手定则得磁场的方向垂直纸面向外.
(3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷.
答案
Esin
1.当电子在复合场中做匀速直线运动时，eE＝evB，可以测出电子速度
2.密立根“油滴实验” (1)精确测定 电子电荷 . (2)电荷是 量子化 的. 3.电子的有关常量
负电
1.602×10-19 氢 9.1×10-31 kg
一、对阴极射线的认识
1.在如图2所示的演示实验中，K是金属板制成的阴极，A是金属环制成 的阳极.K和A之间加上近万伏的高电压后，管端玻璃壁上能观察到什么 现象？该现象说明了什么问题？
电子的发现--优质获奖精品课件 (14)
密立根实验的原理如图所示，A、B 是两块平行放置的水平金属板， A 板带正电，B 板带负电．从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到 A、B 两板 之间的电场中．小油滴由于摩擦而带负电，调节 A、B 两板间的电压， 可使小油滴受到的电场力和重力平衡．已知小油滴静止处的电场强度 是 1.92×105 N/C，油滴半径是 1.64×10－4 cm，油的密度是 0.851 g/cm3， 求油滴所带的电量．这个电量是电子电量的多少倍？(g 取 9.8 m/s2)
(1)说明阴极射线的电性； (2)说明图中磁场沿什么方向； (3)根据 L、E、B 和 θ，求出阴极射线的比荷．
【解析】 (1)由于阴极射线向上偏转，因此受电场力方向向上， 又由于匀强电场方向向下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴 极射线带负电．
(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得 磁场的方向垂直纸面向里．
【答案】 CD
利用电场使阴极射线发生偏转计算阴极射线的比荷 阴极射线以速度 v0 沿垂直于电场线的方向进入匀强电场，粒子受 到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动．将其 运动进行分解：沿初速度方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速 度为零的匀加速直线运动．然后根据牛顿第二定律和运动学公式求出 其偏转的距离，进而求出其比荷．
情境·引入 现代人已能“看到”原子的模样，而在没有先进实验设施 的过去，人们是怎样感知物质的结构的呢？汤姆孙又是怎样发 现电子的呢？电子的发现对人们认知物质世界的微观结构本质 又有什么重大意义呢？带着上述问题进入我们今天的学习．
一、阴极射线
1．演示实验：如右图所示，真空玻璃管中 K 是金属板制成的阴 极，接感应线圈的负极，A 是金属环制成的阳极，接感应线圈的正极， 接电源后，可观察管壁上亮度变化．
人教版物理选修3-5课件 第十八章 原子结构 1电子的发现
液滴编号 1 2 3 4 …
电荷量/C 6.41×10－19 9.70×10－19 1.6×10－19 4.82×10－19
…
解析：表格中的数据与电子电量的比值关系为： qe1＝61.4.61××1100－－1199＝4，
qe2＝91.7.60××1100－－1199＝6， qe3＝11..66××1100－－1199＝1， qe4＝41.8.62××1100－－1199＝3.
(1)调节两金属板间的电势差 U，当 U＝U0 时，使得 某个质量为 m1 的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷 量 q 为多少？
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板 间的电势差 U＝U1 时，观察到某个质量为 m2 的油滴进入 电场后做匀加速运动，经过时间 t 运动到下极板，求此油 滴所带电荷量 Q.
得出结论：电荷是量子化的，电荷的电荷量都是元 电荷 e 的整数倍．
答案：电荷是量子化的，电荷的电荷量都是元电荷 的整数倍
【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
第十八章 原子结构
1 电子的发现
学习目标
1.知道电子是怎样发现 的及其对人类探索原子 结构的重大意义. 2.了解汤姆孙发现电子 的研究方法，知道电子 的电荷量和质量. 3.能运用所学知识解决 电子在电场和磁场中的 运动问题.
重点难点 重点 1.电子的发现
过程及其意义. 2.电荷的量子 化. 难点
C．保持步骤 B 中的电压 U 不变，对 M1、M2 区域 加一个大小、方向合适的磁场 B，使荧屏正中心处重现 亮点，试问外加磁场的方向如何？
沪科版高中物理选修(3-5)3.1-3.2《电子的发现及其重大意义 原子模型的提出》ppt课件
知识储备区
知识链接
1．(1) qE 相同 相反 (2) qvB 左手定则
新知呈现
2．高压 放电 阴极 荧光物质 反弹 3．质量很小
4．绝大多数 少数
超过
知识储备区
5．原子核 正电荷 全部质量 绕着核旋转
6．(1)原子序数 电子
学习探究区
一、对阴极射线及电子比荷的研究
二、α粒子散射实验及原子核式结构模型
图3
A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位
置时稍少些
C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
解析
根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少
数α粒子发生较大偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说 它们几乎被“撞了回来”．故本题应选择A、B、D.
一、对阴极射线及电子比荷的研究
问题设计
如图2所示为测定阴极射线粒子比荷的装置，从阴极K发出的阴极 射线通过一对平行金属板D1、D2间的匀强电场，发生偏转．
图2
(1) 在 D1 、 D2 间加电场后射线偏到 P2 ，则由电场方向知，该射线
带什么电？
答案 负电
(2) 再在 D1 、 D2 间加一磁场，电场与磁场垂直，让射线恰好不偏 转．设电场强度为E，磁感应强度为B，则电子的速度多大？
答案
ACD
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课堂要点小结
电子的发现和原子 的核式结构模型
α粒子散射实验 原子核式结构模型卢瑟福的核式结构模型 原子核的电荷数与大小
阴极射线 电子的发现 汤姆生对阴极射线的研究
返回
自我检测区
电子的发现 课件
_大__致_相__同__，而质量比氢离子_小_得__多__，后来组成阴极射线的粒子被称 为电__子__．
2．汤姆孙的进一步研究
汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电__子__是原子的组成 部分，是比原子更_基_本__的物质单元．
3．电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量：1910 年前后由密__立__根__通过著名的_油__滴_实__验__得 出，电子电荷的现C______________.
(1)求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式．
[解析] (1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运
动，有 Bev＝Ee＝Ub e，得 v＝BUb
即打到荧光屏 O 点的电子速度的大小为BUb.
(2)由 d＝12bUmeLv12＋bUmeLv1·Lv2可得
me ＝UL12Ld1b＋v22L2＝B2bL12Ld1U＋2L2.
[答案]
U (1)Bb
2dU (2)B2bL1L1＋2L2
(1)根据阴极射线在_电__场_和_磁_场__中的偏转情况断定，它的本质是 带负__电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷．
(2)换用_不_同__材__料__的阴极做实验，所得比荷的数值都相__同__，是氢
离子比荷的近两千倍．
(3)结论 ：阴 极 射线 粒 子带 负 电， 其 电荷 量 的大 小 与氢 离子
电子的发现
一、阴极射线 1．实验装置
真空玻璃管、阴__极__、阳极和感应圈．
2．实验现象 感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出 B (A.阴 极射线 B．荧光)．
3．阴极射线 荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这
种射线命名为阴__极__射__线__．
2．汤姆孙的进一步研究
汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电__子__是原子的组成 部分，是比原子更_基_本__的物质单元．
3．电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量：1910 年前后由密__立__根__通过著名的_油__滴_实__验__得 出，电子电荷的现C______________.
(1)求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式．
[解析] (1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运
动，有 Bev＝Ee＝Ub e，得 v＝BUb
即打到荧光屏 O 点的电子速度的大小为BUb.
(2)由 d＝12bUmeLv12＋bUmeLv1·Lv2可得
me ＝UL12Ld1b＋v22L2＝B2bL12Ld1U＋2L2.
[答案]
U (1)Bb
2dU (2)B2bL1L1＋2L2
(1)根据阴极射线在_电__场_和_磁_场__中的偏转情况断定，它的本质是 带负__电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷．
(2)换用_不_同__材__料__的阴极做实验，所得比荷的数值都相__同__，是氢
离子比荷的近两千倍．
(3)结论 ：阴 极 射线 粒 子带 负 电， 其 电荷 量 的大 小 与氢 离子
电子的发现
一、阴极射线 1．实验装置
真空玻璃管、阴__极__、阳极和感应圈．
2．实验现象 感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出 B (A.阴 极射线 B．荧光)．
3．阴极射线 荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这
种射线命名为阴__极__射__线__．
电子的发现.完整PPT资料
A．阴极射线实质是氢原子
. . . . . . . . . E U B 那么这两种物质是怎样构成原子的呢？ v qE＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电荷的，人们推断出原子中还有带正电的物质。 B B d C 汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电荷的Biblioteka 人们推断出原子中还有带正电的物质。
在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子镶嵌其中。
•2. 如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P 点回到 阴极射线 Cathode ray
2、关于阴极射线的实质，下列说法正确的是( )
2
P ，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大 1 少数 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回
1094×10－31 kg
1897年，汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。
则 q vBq EvBE
设粒子质量为m，带电 荷为e,受到磁场力和电场力 的作用，如果不发生偏转， 则受力平衡:
电场力：
F电
eEeV d
磁场力： F磁 evB
汤姆逊管
F 电 eEevBF 磁
v E B
阴极射线 Cathode ray
赫兹 H.Rudolf Her
tz 1857 ～ 1894
德国
J.J 汤姆孙 J.J Thomso
n 1857 ～ 19
40 英国
认为阴极射线是一种“电磁波
认为阴极射线是一种“高速粒子流
”
”
我看到的是：
重走科学探索路…… 1、它在电场中不偏转，因此不带电
让我们一起来好好想想……
1、玻璃管，内装极其稀薄的气体。
. . . . . . . . . E U B 那么这两种物质是怎样构成原子的呢？ v qE＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电荷的，人们推断出原子中还有带正电的物质。 B B d C 汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电荷的Biblioteka 人们推断出原子中还有带正电的物质。
在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子镶嵌其中。
•2. 如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P 点回到 阴极射线 Cathode ray
2、关于阴极射线的实质，下列说法正确的是( )
2
P ，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大 1 少数 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回
1094×10－31 kg
1897年，汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。
则 q vBq EvBE
设粒子质量为m，带电 荷为e,受到磁场力和电场力 的作用，如果不发生偏转， 则受力平衡:
电场力：
F电
eEeV d
磁场力： F磁 evB
汤姆逊管
F 电 eEevBF 磁
v E B
阴极射线 Cathode ray
赫兹 H.Rudolf Her
tz 1857 ～ 1894
德国
J.J 汤姆孙 J.J Thomso
n 1857 ～ 19
40 英国
认为阴极射线是一种“电磁波
认为阴极射线是一种“高速粒子流
”
”
我看到的是：
重走科学探索路…… 1、它在电场中不偏转，因此不带电
让我们一起来好好想想……
1、玻璃管，内装极其稀薄的气体。
电子的发现与汤姆孙模型-推荐优秀PPT
为
.
向 下，由左手定则可知射线所形成的电流方 解析 汤姆孙原子模型是在一定的实验和理论基础上假想出来的，不是以严格的实验为基础的，A错误；
【例1】如图2－1－3所示，一玻璃管中有从左向右的阴极射线可能是电磁波或某种粒子流形成的射线，若在其下方放一通电直导线AB
，射线发生如图所示的偏转，AB中的电流方向由B到A，则该射线的本质为
方法，确定了阴极射线粒子的速度，并测量出了这些粒子的
比荷：mq ＝
E RB2
.
(2)阴极射线是带电粒子流，带 负 电．
(3)不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有
的成分，其质量是氢离子质量的
1
1 800
，汤姆孙将这种带电
粒子称为 电子 ．
预习导学
• 想一想 电子发现的重大意义是什么？ • 答案 电子是人类发现的第一个比原子小的
粒子．电子的发现，打破了原子不可再分的 传统观念，使人们认识到原子不是组成物质 的最小微粒，原子本身也有内部结构．从此 ，原子物理学飞速发展，人们对物质结构的 认识进入了一个新时代．
预习导学
• 三、汤姆孙原子模型
正电
• 汤电姆子孙认为，原子带
的部分应充斥
整个原子，很小很轻葡的萄干面包 镶嵌在球体的
• A．阴极射线本质是氢原子 • B．阴极射线本质是电磁波 • C．阴极射线本质是电子 • D．阴极射线本质是X射线 • 答案 C
某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那样
，这就是原子的
模型.
课堂讲义
• 一、阴极射线的性质及特点 • 1．阴极射线实质是电子束． • 2．阴极射线的产生：玻璃管内的气体足够稀
薄时，射线由阴极发出，它可使玻璃管壁发 出荧光． • 3．阴极射线带电性质的判断方法 • (1)阴极射线的本质是电子，在电场(或磁场
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大家好
7
• 从上文可知，计算出的荷质比大约 比当时知道的质量最小的氢离子的 荷质比达2000倍。这有两种可能： 或者这种带电粒子的电荷量很大； 或者它的质量很小。
大家好
8
电子的发现
• 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者 用不同的金属材料制作电极，都测得相同 的荷质比，随后又发现在气体的电离和光 电效应等现象中，可从不同的物体中击出 这种带电粒子，这表明它是构成各种物体 的共同成分。随后，汤姆生直接测量出粒 子的电荷，发现粒子的电荷与氢离子的电 荷基本相同，说明它的质量比任何一种分 子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生 完全确认了电子的存在。
大家好
13
大家好
14
Bye Bye
大家好
15
• 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴 极射线的电荷？
大家好
4
我们不妨这样问：汤姆孙是如何通过实验知道射线 是带电的粒子流？带何种性质的电荷？
D1 D2
经检验阴极射线为负电荷
大家好
5
1、若平行板间电场强度为E,在垂直电场方向上加一怎
样的磁场,可以让粒子在D1D2间做匀-速直线运动？ eE=evB ①
可以测出速度大小v v E
B
+
2、撤去电场,以速度v垂直进入磁场B中的粒子,做
匀速圆周运动
m v2 evB ②
r
联立 解得Leabharlann q mE B2r1897年得到实验结果： 荷大质家好 比约为质子的2000倍6
汤姆生如何测定出粒子速度v和半径r？
• 让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速直线 运动：
v E B
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9
密立根油滴实验
大家好
10
密立根油滴实验的原理图
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11
• 密立根测量出电子的电量
e1.60 2 1 2 0 1C 9
根据荷质比，可以精确地计算出 电子的质量
m9.10 914 031 kg
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12
小结：
1.阴极射线是由电子组成的。 电子是原子的组成部分。
2.知道电荷是量子化的。 3.电子发现的重大意义。
电子的发现
制作人： 演讲人： 组员：
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1
发现背景
• 19世纪是电磁学大发展的时期, 电气照明也 吸引了许多科学家的注意。人们竞相研究 与低压气体放电现象有关的问题。在低压 气体放电过程中出现的一种奇特现象---阴 极射线，这又引起了人们对阴极射线本性 的研究。
大家好
2
汤姆生 的伟大发现
• 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。
汤姆生发现电子之前 人们认为原子是组成 物体的最小微粒,是不 可再分的.汤姆生对阴 极射线等现象的研究 中发现了电子,从而敲 开了原子的大门.
大家好
3
探索阴极射线
• 1858年德国的科学家普里克（J.Plucker， 1801——1868）发现了阴极射线。