口19世纪末的物理学三大发现 1)X射线,又称伦琴射线(1895,伦琴,德国) 2)放射性(1896,贝克勒尔,法国) 3)电子(897,汤姆逊,英国) 这些发现证明了原子具有复杂的结构,揭开了物理学革 命乃至现代科学革命的序幕,继而创立了原子物理学、基本 粒子物理学、量子力学、量子化学、核化学、同位素化学、 放射化学等许多新学科,构成了整个现代自然科学的新的理 论支柱
19世纪末的物理学三大发现 世纪末的物理学三大发现 1) X射线，又称伦琴射线 射线，又称伦琴射线 (1895，伦琴，德国) 2) 放射性 (1896，贝克勒尔，法国 ，贝克勒尔，法国) 3) 电子 (1897，汤姆逊，英国 ，汤姆逊，英国) 这些发现证明了原子具有复杂的结构，揭开了物理学革 这些发现证明了原子具有复杂的结构，揭开了物理学革 命乃至现代科学革命的序幕，继而创立了原子物理学、基本 命乃至现代科学革命的序幕，继而创立了原子物理学、基本 粒子物理学、量子力学、量子化学、核化学、同位素化学、 粒子物理学、量子力学、量子化学、核化学、同位素化学、 放射化学等许多新学科，构成了整个现代自然科学的新的理 放射化学等许多新学科，构成了整个现代自然科学的新的理 论支柱
Wilhelm Conrad Rontgen Antoine Henri Becquerel Joseph John Thomson (1845-1923) (1852-1908) (1856-1940) Munich Univ, Germany Ecole Polytechnique, France Univ of Cambridge, U.K. The Nobel Prize in The Nobel Prize in Physics The Nobel Prize in Physics Physics 1901 1903 1906 in recognition of the in recognition of the n recognition of the great extraordinary services he extraordinary services he merits of his theoretical and has rendered by the has rendered by his experimental investigations discovery of the discovery of spontaneous on the conduction of remarkable rays radioactivity electricity by gases subsequently named after him
Antoine Henri Antoine Henri Becquerel Becquerel (1852-1908) École Polytechnique cole Polytechnique, France , France The Nobel Prize in Physics The Nobel Prize in Physics 1903 "in recognition of the "in recognition of the extraordinary services he extraordinary services he has rendered by his has rendered by his discovery of spontaneous discovery of spontaneous radioactivity" radioactivity" Joseph John Thomson Joseph John Thomson (1856-1940) Univ. of Cambridge, U.K. Univ. of Cambridge, U.K. The Nobel Prize in Physics The Nobel Prize in Physics 1906 "in recognition of the great "in recognition of the great merits of his theoretical and merits of his theoretical and experimental investigations experimental investigations on the conduction of on the conduction of electricity by gases" electricity by gases" Wilhelm Conrad R Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) Munich Univ., Germany Munich Univ., Germany The Nobel Prize in The Nobel Prize in Physics 1901 Physics 1901 "in recognition of the "in recognition of the extraordinary services he extraordinary services he has rendered by the has rendered by the discovery of the discovery of the remarkable rays remarkable rays subsequently named after subsequently named after him
口电子的发现及电子荷质比的测量 电子是19世纪人们在研究低气压下气体的放电现象时发现的, 最初称为阴极射线。法拉第(1791-1867利用他所制作的第一个阴 极射线管(CRT)发现了这种射线。 Evacuated tube Cathode(c) Invisible cathode ray Hole Anode(a) Phosphor(zinc sulfide- coated)screen detects High voltage position of cathode source ra 阴极射线管及阴极射线的发现
电子的发现及电子荷质比的测量 电子的发现及电子荷质比的测量 电子是19世纪人们在研究低气压下气体的放电现象时发现的， 世纪人们在研究低气压下气体的放电现象时发现的， 最初称为阴极射线。法拉第 最初称为阴极射线。法拉第(1791-1867)利用他所制作的第一个阴 利用他所制作的第一个阴 极射线管(CRT)发现了这种射线。 发现了这种射线。 阴极射线管及阴极射线的发现 阴极射线管及阴极射线的发现
Thomson的电子荷质比测量方法 Condenser pl Magnet(m) 1897年,JJ. Thomson(1856-1940)利用电场及磁场对带电 质点运动的影响测定了阴极射线的荷质比em,并得出该射线是 带负电荷并存在于所有原子之中的基本粒子,即为后来人们所知 的电子
Thomson Thomson的电子荷质比测量方法 的电子荷质比测量方法 1897年，J. J. Thomson (1856 J. J. Thomson (1856－1940) 利用电场及磁场对带电 利用电场及磁场对带电 质点运动的影响测定了阴极射线的荷质比 质点运动的影响测定了阴极射线的荷质比(e/m)，并得出该射线是 并得出该射线是 带负电荷并存在于所有原子之中的基本粒子，即为后来人们所知 带负电荷并存在于所有原子之中的基本粒子，即为后来人们所知 的电子
在电场E和磁场H的相反作用下,可调节E和H参 数使阴极射线正好回到水平方向,这时电子所受的磁 力(He)和电力(Ee)相等,即有: H·ev=E·e 由此得电子的速度 y=E/H 由经典力学可知,离心力=mv 所以, He.v=E·e=mw 即有 e/m= whr 最后可得, e= eMm=176×101Ckg1
在电场E和磁场H的相反作用下，可调节 的相反作用下，可调节E和H参 数使阴极射线正好回到水平方向，这时电子所受的磁 数使阴极射线正好回到水平方向，这时电子所受的磁 力 (Hev) 和电力 (Ee) 相等，即有： e/m = 1.76 × 1011 C⋅kg−1 H⋅ e⋅ v = E⋅ e 由此得电子的速度： 由此得电子的速度： v = E/H v = E/H 所以， H⋅ e⋅ v = E⋅ e = m⋅ v2/r 由经典力学可知， 由经典力学可知， 离心力 = m⋅ v2/r 即有， e/m = v/Hr e/m = v/Hr 最后可得， H2⋅ r e/m = E