电子的发现

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世间万物绚丽多彩,那构成世间万物的最小微粒是什么呢?很长一段时间,包过多数科学家在内,认为世间万物是由原子构成,原子是组成物质的最小微粒。


电子的发现

1858年,德国物理学家普吕克尔在实验看到了玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。1876年,另一位德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的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,并把这种射线命名为阴极射线

到了19世纪,对阴极射线有两种认识:一种认为阴极射线是一种电磁辐射;另一种认为阴极射线是带电微粒。

英国物理学家J.J.汤姆森认为阴极射线是带电微粒,为了证实自己的观点,从1890年开始他进行一系列实验研究,下图为他当年使用气体放电的示意图。

由阴极C发出阴极射线,经过A、B形成射线流,然后经过D1、D2板(板间加电压或磁场),最后打在带有标尺的荧光屏上,通过射线在荧光屏上的位置,可以研究射线的轨迹。

通过实验,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,都测得相同的比荷,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。

1889年4月30日,J.J.汤姆孙正式宣布发现电子,电子的发现,结束了关于阴极射线本质的争论,从此,人类意识到,原子并不是组成物质的最小单位,探索原子结构的序幕由此拉开。

由于J.J.汤姆生的杰出贡献,1906年他获得诺贝尔物理学奖。

电子的电荷由著名物理学家密立根通过著名的“油滴实验”测出,电子的电荷现代值为:

根据比荷,可以精确地计算出电子的质量:

 

高中物理知识点总结

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