人女物明草亚饼灯界做建骨乳明央火广的三大业第五讲人文物理打开微观世界研究大门的三大发现Humanistic Physics教学内容：一、X射线的发现；主讲：孙晓冬sxdfu@163.com二、放射性的发现；三、电子的发现武汉道工大学精品贵源兴本列人文物）品资源费家据人大的服享忆人大物理最豆静灯开异滑光大厂的亚大具系置饼灯开量观慢界学光大厂的豆大及品5通过介绍三大发现的过程及其在现代由此体会到：科学发展不是一帆风物理发展史上的重大意义，着重展现在这顺，有成功也有失败，而且科学争论永三大发现过程中，科学家如何抓住机遇，远不断。正是不同学术观点之间的科学克服困难，勇于突破传统观念束缚的创新争论的不断产生和解决，推动着人类科思想和锲而不舍的探索精神，以及作为一学认识的不断深入和发展。个成功者他们所具备的高尚品德。草里饼灯外带机世界喷究光门的耳大教膜特品先美享课人大物题第亚红外做现世异骨突大门的耳大批照（的品安美事爆人大物服》德谟克利特：“原子论”序幕：历史上关于物质结构的讨论公元前400年，古希腊古代中国“五行说”：哲学家德谟克利特等人认为万物是由大量的不可再分割金、木、水、火、土的粒子构成。atom（"原子”），古希腊文的意思就是“不可再分的东西”。古希腊“四元素说”；德祺克利特土、水、空气、火《经》：“端，体之无厚，而最前者也
精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 1 精品资源共享课——《人文物理》 武汉理工大学 人文物理 Humanistic Physics 主讲：孙晓冬 sxdfu@163.com 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 2 教学内容： 一、X 射线的发现； 二、放射性的发现； 三、电子的发现 第 五 讲 打开微观世界研究大门的 三大发现 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 3 通过介绍三大发现的过程及其在现代 物理发展史上的重大意义，着重展现在这 三大发现过程中，科学家如何抓住机遇， 克服困难，勇于突破传统观念束缚的创新 思想和锲而不舍的探索精神，以及作为一 个成功者他们所具备的高尚品德。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 4 由此体会到：科学发展不是一帆风 顺，有成功也有失败，而且科学争论永 远不断。正是不同学术观点之间的科学 争论的不断产生和解决，推动着人类科 学认识的不断深入和发展。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 5 序幕：历史上关于物质结构的讨论 古代中国“五行说”： 金、木、水、火、土 古希腊“四元素说”： 土、水、空气、火 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 6 公元前400年，古希腊 哲学家德谟克利特等人认为 万物是由大量的不可再分割 的粒子构成。 atom（“原 子”），古希腊文的意思就 是“不可再分的东西”。 德谟克利特 德谟克利特：“原子论” 《墨经》：“端，体之无厚，而最前者也
《，特品发典家做#人文物难》草红外骨境业异有光大门的三大就场，特品安#典享保各人文物乳光火广的直大业鸡门捷列夫：元素周期律道尔顿：科学原子论1803年英国科学家1869年俄罗斯科学家道尔顿提出：“气体、液门捷列夫发现了元素周期体和固体都是由该物质的律，表明自然界的原子以不可分割的原子组成。”一定的规律排列预示了其“同种元素的原子，其大内部存在着组合规律。小、质量及各种性质都是门捷列夫相同的。”这尔顿店收调业高课人生物草的灯开餐现做异导光大厂的置大业（，时品费限典家保就人大物理》草饼灯开做机慢界骨究光门的温火受乳19世纪末物理学的三大发现但是原子到底是否可分？若还可分，则如何分？1895年，德国物理学家伦琴发现X射线；物质结构的最小层次又是什么？1896年，法国物理学家贝克勒尔发现放射性：.....1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子。这些任务落到了物理学家身上。这三大发现揭开了原子存在的内部结09s304*4构。人类从此打开了奇妙的微观世界研究的大门。，特品安共家锁人大的惠》茅里饼打外带机世界明究大门的三大学膜第乳价灯外景现世界骨克大门耳大教膜《特品安领美事媒人大物理》阴极射线应用广泛。X射线的发现电子示波器中的示波管、电视的显像管、电子显X射线的发现起源于对阴极射线的微镜等都是利用阴极射线在电磁场作用下偏转、研究。阴极射线是低压气体放电过程出案焦以及能使被照射的现的一种奇特现象。某些物质，如硫化锌发荧光的性质工作的。高速的阴极射线打在某些金属靶极上能产生X射线，可用于研究物质的晶体结构。阴极射线还可直接用于切割、熔化、焊接等
精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 7 1803年英国科学家 道尔顿提出：“气体、液 体和固体都是由该物质的 不可分割的原子组成。” “同种元素的原子，其大 小、质量及各种性质都是 相同的。” 道尔顿 道尔顿：科学原子论 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 8 1869年俄罗斯科学家 门捷列夫发现了元素周期 律，表明自然界的原子以 一定的规律排列预示了其 内部存在着组合规律。 门捷列夫：元素周期律 门捷列夫 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 9 但是原子到底是否可分？ 若还可分，则如何分？ 物质结构的最小层次又是什么？ . 这些任务落到了物理学家身上。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 10 1895年，德国物理学家伦琴发现X射线； 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现放射性； 1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子。 19世纪末物理学的三大发现 这三大发现揭开了原子存在的内部结 构。人类从此打开了奇妙的微观世界研究 的大门。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 11 一、X 射线的发现 X射线的发现起源于对阴极射线的 研究。阴极射线是低压气体放电过程出 现的一种奇特现象。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 12 阴极射线应用广泛。 电子示波器中的示波管、 电视的显像管、电子显 微镜等都是利用阴极射 线在电磁场作用下偏转、 聚焦以及能使被照射的 某些物质，如硫化锌发 荧光的性质工作的。 高速的阴极射线打在某些金属靶极上能产 生X射线，可用于研究物质的晶体结构。阴极 射线还可直接用于切割、熔化、焊接等
《，特品发典客做#人文物啦》草五带 红外歌观业界有光大的三大家单，特品安共家保人文啦》第饼红外做现管界明究大门的直大设放1、阴极射线的发现及其本性的争论1、阴极射线的发现及其本性的争论1）阴极射线的发现1）阴极射线的发现1869年，德国物理学家希托去证明，放1856年德国盖斯勘发明在阴极与玻璃壁之间的障碍物，可以在玻璃真空管，为研究真空放电现壁上投射出阴影。象提供了实验手段。1859年德国普吕克发现1876年，德国物理学家戈尔茨坦指出，绿色辉光是由阴极的某种射线引起的，命名了放电管阴极对面玻璃管壁为阴极射线”。上出现了绿色辉光。普吕克外品实摄美零保忆人大理》第的灯开餐现做异导光大厂的置大业导品资源费家据人文物服营亮快灯骨零现慢爱大门收量大受品G微粒说代表人物阴极射线的发现及其本性的争论11871年，英国物理学家瓦尔利，从阴极射线在2）阴极射线的本性之争磁场中受到偏转的事实，提出阴极射线是由带负电的物质微粒组成的假设。以英国的瓦尔利、克鲁克斯、汤姆1878年，英国物理学家克誉克斯得到了百万分之一个大气压的高真空放电管“克鲁克斯管”。孙为代表的微粒说，认为阴极射线是带他在实验中不仅验证了阴极射线是带电的，还发现电粒子流。阴极射线具有热效应并具有动量。以德国的赫慈、勒纳德为为代表的1895年，法国物理学家佩兰发现，当磁极倒转时，射线就向反向偏转，说明它带有电荷。后来又以太说，认为阴极射线是以太波。证明它是从阴极发出的带负电的微粒流，因为阴极射线可以使真空管内的金属物体带上负电荷。代，特品安#典家课亿人大物理》第乳价灯外景现世界骨克大门的耳大教现特品安领共家单 《人女物理》茅里饼打外带机世界明究大门的三大学膜微粒说代表人物以太说代表人物克鲁克斯在1879年英国的一次物理赫兹和勒纳德对阴极射线的研究学讨论会上演示了他的发现。1891年，赫兹的助手勤纳德根据赫兹的建议发明了勒纳德窗，成功地将阴极射线引出管外，进行了一系列以前无法进行的实验。克鲁克斯
精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 13 1856年德国盖斯勒发明 真空管，为研究真空放电现 象提供了实验手段。 1859年德国普吕克发现 了放电管阴极对面玻璃管壁 上出现了绿色辉光。 1、阴极射线的发现及其本性的争论 1 ）阴极射线的发现 普吕克 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 14 1869年，德国物理学家希托夫证明，放 在阴极与玻璃壁之间的障碍物，可以在玻璃 壁上投射出阴影。 1876年，德国物理学家戈尔茨坦指出， 绿色辉光是由阴极的某种射线引起的，命名 为“阴极射线”。 1、阴极射线的发现及其本性的争论 1 ）阴极射线的发现 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 15 以英国的瓦尔利、克鲁克斯、汤姆 孙为代表的微粒说，认为阴极射线是带 电粒子流。 以德国的赫兹、勒纳德为为代表的 以太说，认为阴极射线是以太波。 1、阴极射线的发现及其本性的争论 2 ）阴极射线的本性之争 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 16 1871年，英国物理学家瓦尔利，从阴极射线在 磁场中受到偏转的事实，提出阴极射线是由带负电 的物质微粒组成的假设。 1878年，英国物理学家克鲁克斯得到了百万分 之一个大气压的高真空放电管——“克鲁克斯管”。 他在实验中不仅验证了阴极射线是带电的，还发现 阴极射线具有热效应并具有动量。 1895年，法国物理学家佩兰发现，当磁极倒转 时，射线就向反向偏转，说明它带有电荷。后来又 证明它是从阴极发出的带负电的微粒流，因为阴极 射线可以使真空管内的金属物体带上负电荷。 微粒说代表人物 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 17 克鲁克斯在1879年英国的一次物理 学讨论会上演示了他的发现。 微粒说代表人物 克鲁克斯 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 18 1891年，赫兹的 助手勒纳德根据赫兹 的建议发明了勒纳德 窗，成功地将阴极射 线引出管外，进行了 一系列以前无法进行 的实验。 赫兹和勒纳德对阴极射线的研究 以太说代表人物
特品安服典客带你人大物理》草豆灯外带观世界膏光大门种温光家单《，特品发#典享保人文物雅）订界做建骨乳明更大广的大业以太说代表人物阴极射线的实验特性：赫兹和勒纳德对阴极射线的研究实验发现，从勒纳德窗透出来的射线赫慈和勤纳德的另一与放电管内射线性质完全相同。它能使使个实验是在真空管的两侧几厘米远荧光物质发光，在磁场中能偏加上电场，实验结果没有转，可使空气电离等。看到阴极射线的偏转。勒纳德荣获了1905年诺贝尔物理学奖。勒纳德中品安证业享品人大的迎草的灯开餐现做异导光大厂的置大业器（#品资服费家保人大物理》蒸置价灯界量机慢界光大门的三大及品2、X射线的发现2、X射线的发现（1）发现过程（1）发现过程1895年11月8日，伦琴发伦抓住异常现象不放过，在接下去现用黑纸包着的阴极射线管会的六周时间里一鼓作气，继续对这种奇特使不远处的铂氰化钡做成的荧的新射线的性质做进一步研究。光屏发出荧光。实验发现这种射线沿直线传播，在磁伦琴意识到这不是阴极射场中不偏转，有很强的穿透性，可使照相线，显然从放电管发出了一种伦琴底片感光。新的穿透力很强的射线。，特品安典家课人大的惠》第亚价 新外做现世界骨突大门的耳大批观，韩品安课共家《人文物理》茅黑饼灯外做机世界明究光门的三大发膜2、X射线的发现（1）发现过程1895年12月28日，伦琴完成了具有历史意义的论文《一种新射线初步报告》，公布了历史上第一张X射线的照片（他妻子的手骨照片）。的实验望
精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 19 实验发现，从勒纳德窗透出来的射线 与放电管内射线性质完全相同。它能使使 几厘米远荧光物质发光，在磁场中能偏 转，可使空气电离等。 阴极射线的实验特性： 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 20 勒纳德 赫兹和勒纳德的另一 个实验是在真空管的两侧 加上电场，实验结果没有 看到阴极射线的偏转。 勒纳德荣获了1905年 诺贝尔物理学奖。 赫兹和勒纳德对阴极射线的研究 以太说代表人物 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 21 2、Ｘ射线的发现 1895年11月 8日， 伦琴发 现用黑纸包着的阴极射线管会 使不远处的铂氰化钡做成的荧 光屏发出荧光。 伦琴意识到这不是阴极射 线，显然从放电管发出了一种 新的穿透力很强的射线。 伦琴 （1）发现过程 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 22 伦琴抓住异常现象不放过，在接下去 的六周时间里一鼓作气，继续对这种奇特 的新射线的性质做进一步研究。 实验发现这种射线沿直线传播，在磁 场中不偏转，有很强的穿透性，可使照相 底片感光。 2、Ｘ射线的发现 （1）发现过程 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 23 1895年12月28日，伦 琴完成了具有历史意义的 论文《一种新射线——初 步报告》，公布了历史上 第一张X射线的照片（他 妻子的手骨照片）。 2、Ｘ射线的发现 （1）发现过程 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 24 伦琴的实验室
品安家享带人物！收豆学订外大门钟三大临买课人女物草置价订开建骨乳研免火广的三大业（2）发现X射线的重大意义：在X射线发现三个月后，维也纳的医院中首次利用了X射线对人体进X射线的发现，使人类首次进行拍片。入了微观世界。半年后，英国出版了第一本研究X可以说，现代物理学是从1895射线的专业杂志一《X射线临床摄年德国物理学家伦琴发现X射线开影资料》。始的。25养品安服美家保忆人大理》军豆饼 灯开骨风异骨光大厂的亚火发刷外品资源费享据人文服》草宜饼 灯开骨机骨界骨光大的豆大受乳1901年12月，伦琴获首届诺贝尔物理学奖。1901年12月，伦琴获首届诺贝尔物理学奖。特品安组物家保人大物》第亚价灯外做肌世界骨突大门的瓦大批乳茅里饼打开带机世界明究大的三大教膜《特品安领美事媒人大物理》与X射线的发现失之交臂的科学家：（3）在发现过程中几个值得思考的问题克鲁克斯发现放在阴极射线管旁边的底1）伦琴发现X射线是偶然的吗？片变黑了，他认为是底片质量问题，把底片退还给了厂家。看来好像是偶然的，实际上又是“偶然中的必然”。在伦琴发现X射线之前，美国的科学家古斯比德意外地在实验中人们已在实验室研究阴极射线达30多年之得到了X射线的照片。可是，他错误地将自久，不少科学家已发现过类似伦琴所见到已发现的射线当作阴极射线。的异常现象，可惜没有抓住机会。成了恩勒纳德在进行阴极射线的实验时也发现格斯所说的“往往当真理碰到鼻子尖上的不远处的荧光屏有发光现象，但他认为是时候，还是没有得到真理”的人。“莫名奇妙的次要现象”，准备留待以后研究
精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 25 在X 射线发现三个月后，维也纳 的医院中首次利用了X 射线对人体进 行拍片。 半年后，英国出版了第一本研究X 射线的专业杂志——《Ｘ射线临床摄 影资料》。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 26 可以说，现代物理学是从1895 年德国物理学家伦琴发现 X 射线开 始的。 X 射线的发现，使人类首次进 入了微观世界。 （２）发现 X 射线的重大意义： 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 27 1901年12月，伦琴获首届诺贝尔物理学奖。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 28 1901年12月，伦琴获首届诺贝尔物理学奖。 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 29 （3）在发现过程中几个值得思考的问题 看来好像是偶然的，实际上又是“偶 然中的必然”。在伦琴发现X 射线之前， 人们已在实验室研究阴极射线达30多年之 久，不少科学家已发现过类似伦琴所见到 的异常现象，可惜没有抓住机会。成了恩 格斯所说的“往往当真理碰到鼻子尖上的 时候，还是没有得到真理”的人。 1）伦琴发现 X 射线是偶然的吗？ 精品资源共享课《人文物理》 第五讲 打开微观世界研究大门的三大发现 30 克鲁克斯发现放在阴极射线管旁边的底 片变黑了，他认为是底片质量问题，把底片 退还给了厂家。 美国的科学家古斯比德意外地在实验中 得到了X 射线的照片。可是，他错误地将自 己发现的射线当作阴极射线。 勒纳德在进行阴极射线的实验时也发现 不远处的荧光屏有发光现象，但他认为是 “莫名奇妙的次要现象”，准备留待以后研究。 与X 射线的发现失之交臂的科学家：