主要成就: 发现电子
''' [[ 约瑟夫·约翰·汤姆逊''' ]] (Thomson,Joseph John;1856年—1940年), [[ 英国 ]] 物理学家,电子的发现者。
[[ 约瑟夫·约翰·汤姆逊 ]] 是第三任卡文迪许实验室主任,以其对电子和同位素的实验著称。一幅他正在研究阴极射线管的肖像挂在实验室的 [[ 麦克斯韦 ]] 讲演厅里 。 == 人物生崖 == [[File:约瑟夫·约翰·汤姆逊8.jpg|缩略图 |左|500px|[https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1561706162889&di=801fc32615f38b4000099758990fca7b&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fwww.eeworld.com.cn%2Fuploadfile%2Fmanufacture%2Fuploadfile%2F201301%2F20130104105723171.jpg 原图链接约瑟夫·约翰·汤姆逊]]] 1856年12月18日生于[[英国]][[曼彻斯特]],父亲是一个专印大学课本的商人,由于职业的关系,他父亲结识了[[曼彻斯特]]大学的一些教授。汤姆逊从小就受到学者的影响,学习很认真,十四岁便进入了[[曼彻斯特]]大学。在大学学习期间,他受到了[[司徒华]]教授的精心指导,加上他自己的刻苦钻研,学业提高很快 。
人物生平编辑
1856年12月18日生于英国曼彻斯特,父亲是一个专印大学课本的商人,由于职业的关系,他父亲结识了曼彻斯特大学的一些教授。汤姆逊从小就受到学者的影响,学习很认真,十四岁便进入了曼彻斯特大学。在大学学习期间,他受到了司徒华教授的精心指导,加上他自己的刻苦钻研,学业提高很快。
1876年,即二十一岁时,他被保送进了剑桥大学三一学院深造。
1880年他参加了剑桥大学的学位考试,以第二名的优异成绩取得学位,随后被选为三一学院学员,两年后又被任命为大学讲师。他在数物理学方面具有很高修养。发表了《论涡旋环的运动》和《论动力学在物理学和化学中的应用》论文。
1884年,28岁的汤姆逊在瑞利的推荐下,担任了卡文迪许实验室物理学教授。
1897年汤姆逊在研究稀薄气体放电的实验中,证明了电子的存在,测定了电子的荷质比,轰动了整个物理学界。
1884年,28岁的[[汤姆逊]]在瑞利的推荐下,担任了[[卡文迪]]许实验室物理学教授。 1897年[[汤姆逊]]在研究稀薄气体放电的实验中,证明了电子的存在,测定了电子的荷质比,轰动了整个物理学界。 1905年,他被任命为 [[ 英国 ]] 皇家学院的教授 ;. 1906年荣获 [[ 诺贝尔 ]] 物理学奖 ;.
1916年任皇家学会主席。
1919年被选为科学院外籍委员会首脑。汤姆逊在担任卡文迪许实验物理教授及实验室主任的34年,桃李满天下。
1940年8月30日,汤姆逊逝世于剑桥。终年84岁。
1858年,德国的盖斯勒制成了低压气体放电管。
1859年,德国的普吕克尔利用盖斯勒管进行放电实验时看到了正对着阴极的玻璃管壁上产生出绿色的辉光。
1876年,德国的戈尔兹坦提出,玻璃壁上的辉光是由阴极产生的某种射线所引起的,他把这种射线命名为阴极射线。阴极射线是由什么组成的?十九世纪末时,有的科学家说它是电磁波;有的科学家说它是由带电的原子所组成;有的则说是由带阴电的微粒组成,众说纷纭,一时得不出公认的结论。英法的科学家和德国的科学家们对于阴极射线本质的争论,竟延续了二十多年。
最后到1897年,汤姆逊的出色实验结果面前,真相才得以大白。汤姆逊的实验过程是这样的,他将一块涂有硫化锌的小玻璃片,放在阴极射线所经过的路途上,看到硫化锌会发闪光。这说明硫化锌能显示出阴极射线的“径迹”。他发现在一般情况下,阴极射线是直线行进的,但当在射击线管的外面加上电场,或用一块蹄形磁铁跨放在射线管的外面,结果发现阴极射线一都发生了偏折。根据其偏折的方向,不难判断出带电的性质。汤姆逊在1897年得出结论:这些“射线”不是以太波,而是带负电的物质粒子。但他反问自己:“这些粒子是什么呢?它们是原子还是分子,还是处在更细的平衡状态中的物质?”这需要作更精细的实验。当时还不知道比原子更小的东西,因此汤姆逊假定这是一种被电离的原子,即带负电的“离子”。他要测量出这种“离子”的质量来,为此,他设计了一系列既简单又巧妙的实验:首先,单独的电场或磁场都能使带电体偏转,而磁场对粒子施加的力是与粒子的速度有关的。汤姆逊对粒子同时施加一个电场和磁场,并调节到电场和磁场所造成的粒子的偏转互相抵消,让粒子仍作直线运动。这样,从电场和磁场的强度比值就能算出粒子运动速度。而速度一旦找到后,单靠磁偏转或者电偏转就可以测出粒子的电荷与质量的比值。汤姆逊用这种方法来测定“微粒”电荷与质量之比值。他发现这个比值和气体的性质无关,并且该值比起电解质中氢离子的比值(这是当时已知的最大量)还要大得多。这说明这种粒子的质量比氢原子的质量要小得多。前者大约是后者的二千分之一。
后来,美国的 1919年被选为科学院外籍委员会首脑。[[汤姆逊]]在担任[[卡文迪]]许实验 物理 学家罗伯特·密立根在1913年到1917年的油滴 教授及 实验 中 室主任的34年 , 精确地测出了新的结果 桃李满天下。 1940年8月30日 , 前者是后者的1836分之一。 [[ 汤姆逊 测得 ]]逝世于剑桥。终年84岁。 1858年,[[德国]] 的 结果肯定地证实 [[盖斯勒]]制成 了 阴极射线是由 低压气体放 电 子组成 管。 1859年,[[德国]] 的 ,人类首次 [[普吕克尔]]利 用 实验证实 [[盖斯勒]]管进行放电实验时看到 了 一种“基本粒子”----电子 正对着阴极的玻璃管壁上产生出绿色 的 存在 辉光 。 “电子”这一名称是由物理学家斯通尼在1891年采用 1876年,[[德国]] 的 戈尔兹坦 提出 , 原意 玻璃壁上的辉光 是 定出 由阴极产生 的 一个电的基本单位 某种射线所引起 的 名称 , 后来 他把 这 一词被应用来表示汤姆逊发现 种射线命名为阴极射线。阴极射线是由什么组成 的 “微粒”。自从发现电子以后 ?十九世纪末时 , 汤姆逊就成为国际上知名 有 的 物理 科 学 者。在这之前,一般都认为原子 家说它 是 “不能分割 电磁波;有 的 ”的东西,汤姆逊 科学家说它是由带电 的 实验指出, 原子 是 所组成;有的则说是 由 许多部分 带阴电的微粒 组成 的 , 这个实验标志着科学的 众说纷纭, 一 个新 时 代 得不出公认的结论 。 人 英法的科学家和[[德国]]的科学家 们 称他是“一位最先打开通向基 对于阴极射线 本 粒子物理学大门 质 的 伟人” 争论,竟延续了二十多年 。1905 最后到1897 年, 他被任命为英国皇家学院 [[汤姆逊]] 的 教授;1906年荣获诺贝尔物理学奖;1916年任皇家学会主席 出色实验结果面前,真相才得以大白 。 [[汤姆逊]]的实验过程是这样的, 他 并没 将一块涂 有 因此而停步不前 硫化锌的小玻璃片 , 仍一如既往 放在阴极射线所经过的路途上 , 兢兢业业,继续攀登科学 看到硫化锌会发闪光。这说明硫化锌能显示出阴极射线 的 高峰 “径迹” 。 汤姆逊既是 他发现在 一 位理论物理学家 般情况下 , 又 阴极射线 是 一位实验物理学家 直线行进的 , 他一生所做过 但当在射击线管 的 实验 外面加上电场 , 是无法计算的。正是通过反复 或用一块蹄形磁铁跨放在射线管 的 实验,他测定了电子的荷质比 外面 , 结果 发现 阴极射线一都发生 了 电子;又在实验中 偏折。 根据其偏折的方向 , 创造了把质量 不 同 难判断出带电 的 原子分离开来的方法,为后人发现同位素 性质。[[汤姆逊]]在1897年得出结论:这些“射线”不是以太波 , 提供了有效 而是带负电 的 方法 物质粒子 。 汤姆逊 但他反问自己:“这些粒子是什么呢?它们是原子还是分子,还是处 在 担任卡文迪许实验 更细的平衡状态中的 物 理教授及 质?”这需要作更精细的 实验 室主任的34年间,着手 。当时还不知道比原子 更 新实验室,引进新 小 的 教授法 东西 , 创立了 因此[[汤姆逊]]假定这是 一 个极为成功 种被电离的原子,即带负电 的 研究学派 “离子” 。曼彻斯特大学 曼彻斯特大学(2张)接二连三的新发现像潮水般地从卡文迪许实验室涌 他要测量 出 :电 这种“离 子 云雾室 ”的质量来,为此 , 成就中 他设计了一系列既简单又巧妙 的 一部分。该 实验 室培养了众多 :首先,单独 的 人才。卢瑟福,C.T.R.威尔 电场或磁场都能使带电体偏转,而磁场对粒子施加的力是与粒子的速度有关的。[[汤姆 逊 (C.T.R.Wilson),R.J.斯特拉特(R.J.Strutt),F.W.阿斯顿(F.W.Aston),G.I.泰勒(G.I.Taylor) ]]对粒子同时施加一个电场和磁场 , 以及儿子G.P.汤姆逊(G.P.Thomson),都是汤姆逊 并调节到电场和磁场所造成的粒子 的 学生 偏转互相抵消 , 他们都成了著名的科学家 让粒子仍作直线运动 。 在他的学生中 这样 , 有九位获得了诺贝尔奖金。汤姆逊对自己 从电场和磁场 的 学生要求非常严格 强度比值就能算出粒子运动速度。 而速度一旦找到后 , 他要求学生在开始做研究之前,必须学好所需要 单靠磁偏转或者电偏转就可以测出粒子的电荷与质量 的 实验技术 比值 。 进行研究所用的仪器全要自己动手制作 [[汤姆逊]]用这种方法来测定“微粒”电荷与质量之比值 。他 认为大学应是培养会思考、有独立工作能力 发现这个比值和气体 的 人才 性质无关,并且该值比起电解质中氢离子 的 场所,不 比值(这 是 用“现成 当时已知 的 机器”投影造成出“死 最大量)还要大得多。这说明这种粒子 的 成品” 质量比氢原子 的 工厂 质量要小得多 。 因此,他坚持不让学生使用现成 前者大约是后者 的 仪器 二千分之一。 后来 , 他要求 [[美国]]的物理 学 生不仅是 家罗伯特·密立根在1913年到1917年的油滴 实验 中,精确地测出了新 的 观察 结果,前 者 ,更 是 做实验的创造者 后者的1836分之一 。 [[ 汤姆 生 逊]]测得 的 著作很多。如《 结果肯定地证实了阴极射线是由 电 与磁 子组成 的 现代研究》、《电与磁数学 ,人类首次用实验证实了一种“ 基本 理论》等 粒子”----电子的存在 。 在他成 “电子”这一 名 之后,好多国 称是由物理学 家 邀他去讲学 斯通尼在1891年采用的 , 但他从不轻易应允。如美国著 原意是定出的一个电的基本单位的 名 的普林斯顿大学曾几度请他去讲学 称 , 最 后 他才答 来这一词被 应 去讲六个小时。他讲授 用来表示[[汤姆逊]]发现 的 内容相当重要,对核物理有一定的价值 “微粒” 。 这足 自从发现电子 以 说明他治学十分严谨 后 , 不讲则已,讲则要有新 [[汤姆逊]]就成为国际上知名 的 创见 物理学者 。 伦琴由于他宣布了 在这之前,一般都认为原子是 “ 一种新 不能分割 的 射线 ” 和表演了他 的 射线所能做的事情而使世界感到震惊。1940年8月30日,汤 东西,[[汤 姆逊 逝世于剑桥。他 ]] 的 骨灰被安葬在西敏寺的中央 实验指出 , 与牛顿、达尔文、开尔文等伟大 原子是由许多部分组成的,这个实验标志着 科学 家 的 骨灰安放在 一 起 个新时代 。 [1] 重大贡献编辑约瑟夫·约翰·汤姆逊以其对电子和同位素的实验著 人们 称 。 他是 第三任卡文迪许实验室主任 “一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人” 。 一幅 1905年, 他 正在研究阴极射线管 被任命为[[英国]]皇家学院 的 肖像挂在实验室的麦克斯韦讲演厅里。看上去, 教授;1906年荣获[[诺贝尔]]物理学奖;1916年任皇家学会主席。 他 并没有因此而停步 不 善于具体操作 前,仍一如既往 , 但对仪器工作原理的理解却是非常敏捷 兢兢业业,继续攀登科学 的 高峰 。J.J. [[ 汤姆逊 听过 ]]既是 一 些麦克斯韦的讲课 位理论物理学家 , 而且正 又 是 在作为卡文迪许教授 一位实验物理学家,他一生所做过 的 麦克斯韦 实验,是无法计算 的 继任者瑞利勋爵 。正是通过反复 的 指导下 实验 , 汤姆逊完成 他测定 了 几篇理论性论文,1884年 电子的荷质比 , 瑞利按照他 发现了电子;又在实验中,创造了把质量不同的 原 子分离开 来的 许诺(只担任五年)辞去 方法,为后人发现同位素,提供 了 有效的方法。 [[汤姆逊]]在担任[[ 卡文迪 ]] 许 实验物理 教授 职务。汤姆逊申请这个职位 及实验室主任的34年间,着手更新实验室 , 他述说:“没有认真考虑过这项工作和所要负 引进新 的 责任”就申请 教授法,创立 了 。他只有28岁,没有想到会当选,但出乎他的意料,他当选了。这些选举人要么非常走运要么是非常有远见 一个极为成功 的 研究学派 。 [[File:约瑟夫·约翰· 汤姆 逊说:“我觉得自己像一个钓鱼 逊2.jpg|缩略图 |左|500px|[https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2163274582,401387422&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://wiki.antpedia.com/璐ㄨ氨鍙戞槑浜虹殑鏁呬簨璐ㄨ氨鏀瑰彉鐢熸椿-1123566-news 图片来源于分析测试百科网约瑟夫·约翰·汤姆逊 的 人,用一只轻巧的钓鱼具,在一个意想不到 质谱雏形]]] 接二连三 的 新发现像潮水般 地 方抛出了一线钓丝 从[[卡文迪许]]实验室涌出:电子云雾室 , 钓到 成就中的一部分。该实验室培养 了 一条鱼,这条鱼太重而使这个钓鱼 众多 的人 不能把它吊到岸上来 才 。 我觉得接替一位像瑞利勋爵这样享有盛名的人是困难的。”值得注意的是,他不提麦克 [[卢瑟福]],C.T.R.[[威尔逊]](C.T.R.Wilson),R.J. 斯 韦,虽然在另外的地方 特拉特(R.J.Strutt),F.W.阿斯顿(F.W.Aston),G.I.[[泰勒]](G.I.Taylor),以及儿子G.P.[[ 汤姆逊 谈到 ]](G.P.Thomson),都是[[汤姆逊]]的学生,他们都成 了 关于第一任卡文迪许教授 著名 的 委任(1871年2月):科学家。剑桥大学 剑桥大 在他的 学据信学校首先同威廉· 生中,有九位获得了[[诺贝尔]]奖金。[[ 汤姆逊 爵士(后来 ]]对自己 的 开耳芬勋爵)商谈 学生要求非常严格 , 然后同伟大的德国物理 他要求 学 家与 生 物学家冯·亥姆霍兹商议 在开始做研究之前 , 但他们都认为无法接受这个职位 必须学好所需要的实验技术 。 在麦克斯韦当选时,他 进行研究所用 的 工 仪器全要自己动手制 作 只 。 他认 为 很少的人了解,他对物理 大 学 至高无上 应是培养会思考、有独立工作能力的人才 的 贡献——电磁 场 理论——的真实性仍 所,不 是 一个悬而未决 用“现成 的 问题。汤姆逊着手更新实验室,引进新 机器”投影造成出“死 的 教授法,创立了一个极为 成 功 品” 的 研究 工厂。因此,他坚持不让 学 派。接二连三 生使用现成 的 新发现像潮水般地从卡文迪许 仪器,他要求学生不仅是 实验 室涌出:电子,云雾室,关于放射性的早期重要工作以及同位素 的观察者 , 更 是 这些最精彩 做实验 的 卢瑟福,C.T.R.威尔逊(C.T.R.Wilson),R.J.斯特拉特(R.J.Strutt,瑞利勋爵 创造者。[[汤姆生]] 的 儿子),J.S.E.汤森(J.S.E.Townsend),C.G.巴克拉(C.G.Barkla),O.W.里查生(O.W.Richardson),F.W.阿斯顿(F.W.Aston),G.I.泰勒(G.I.Taylor) 著作很多。如《电与磁的现代研究》、《电与磁数学基本理论》等。在他成名之后 , 以及G.P.汤姆逊(G.P.Thomson),都是 好多国家邀 他 的 去讲 学 生 , 但 他 们都成了 从不轻易应允。 如[[美国]] 著名的 科 [[普林斯顿]]大 学 家 曾几度请他去讲学,最后他才答应去讲六个小时 。伦琴的X射线 他讲授 的 发现使气体电离 内容相当重要,对核物理 有 了 一 种新方法,提供了对气体离子行为 定 的 一种新的洞察能力 价值 。 汤姆逊开始了那个方向的研究工作 这足以说明他治学十分严谨,不讲则已 , 这导致了对自由电子 讲则要有新 的 研究 创见 。在1897年,汤姆逊证实 伦琴由于他宣布 了 阴极 “一种新的 射线 的微粒性,测量 ”和表演 了 粒子的速度和荷质比。汤姆逊在 他的 实验中 射线所能做的事情而 使 用的二个管子 世界感到震惊。 1940年8月30日 , 射线从管中左边 [[汤姆逊]]逝世于剑桥。他 的 阴极A发出,通过阳极B 骨灰被安葬在西敏寺 的 一条缝进入第二个管子 中央 , 可以用一磁铁使射线偏转而进入 与牛顿、[[达尔文]]、开尔文等伟大科学家的骨灰安放在 一 种法拉第笼 起 。 收集到的电荷是负 重大贡献 [[约瑟夫·约翰·汤姆逊]]以其对电子和同位素 的 实验著称 。 因此证明了阴极射线 他 是 带负电的粒子。类似的 第三任[[卡文迪]]许 实验 已被J佩兰在法国做过 室主任 。 一幅他正 在 一个第二种类型的 研究阴极射线 管 子中,C所产生 的 阴极射线穿过接地 肖像挂在实验室 的 缝A和B [[麦克斯韦]]讲演厅里。看上去 , 形成了一束狭窄 他不善于具体操作,但对仪器工作原理 的 射线直射到管子 理解却是非常敏捷 的 另一端 。 射线击中管子 J.J.[[汤姆逊]]听过一些麦克斯韦 的 电灯泡状端面的地方会有一小块磷光亮斑显现出来。剑桥大学剑桥大学当 讲课,而且正是在作为[[卡文迪]]许教授的[[麦克斯韦]]的继任者瑞利勋爵的指导下,[[ 汤姆逊 将两块金属板E和D与电池的两端连结起来时,磷光斑移动 ]]完成 了 几篇理论性论文,1884年 , 证明了阴极射线被电场偏转。用一个与电场垂直的磁场,于是 瑞利按照 他 能够用磁学 原来 的 办法将射线偏转 许诺(只担任五年)辞去了[[卡文迪]]许教授职务 。 磁偏转在以前曾被观察到 [[汤姆逊]]申请这个职位,他述说:“没有认真考虑 过 这项工作和所要负的责任”就申请了。他只有28岁,没有想到会当选 ,但 是,J.J.汤姆逊是第一个观察到电偏转 出乎他 的 意料,他当选了。这些选举 人 。明显地缺少了阴极射线 要么非常走运要么是非常有远见 的 电偏转,这是促使J.J. 。 [[ 汤姆逊 进行这项研究 ]]说:“我觉得自己像一个钓鱼的人,用一只轻巧 的 首要因素。为什么 钓鱼具, 在 阴极射线被研究 一个意想不到 的 几十年中没有人发现过电的偏转?原因是简单的:除非在阴极射 地方抛出了一 线 管里有 钓丝,钓到了 一 个好 条鱼,这条鱼太重而使这个钓鱼 的 真空,否则就建立 人 不 起电场 能把它吊到岸上来 。 低真空是电导体,其中,静电场建立不起来 我觉得接替一位像瑞利勋爵这样享有盛名的人是困难的 。 但 ”值得注意的 是 汤姆逊成功了 , 他 不 仅用如图1.6 提麦克斯韦,虽然在另外 的 装置而且用其他两个装置也成功 地方汤姆逊谈到 了 。1897年8月,他描述了“为了检验荷电粒子 关于第一任卡文迪许教授 的 理论”所做的实验,将他的测量结果应用到确定组成阴极射线的粒子的荷质比上去。从 委任(1871年2月): 据信学校首先 同 样 威廉·汤姆逊爵士(后来 的 实验中 开耳芬勋爵)商谈 , 他也导出了粒子 然后同伟大 的 速度。这里是他的推 [[德国]]物 理 的一个摘要:由一给定电流携带的总电量Q等于它所有的粒子数N乘每一 学家与生物学家冯·亥姆霍兹商议,但他们都认为无法接受这 个 粒子的电荷e:职位。Ne=Q 然后 在[[麦克斯韦]]当选时 , 通过测量产生 他 的 热 工作只为很少 的 办法来测量由粒子所传输的能量W 人了解 , 这个值必须等于质量为m、速度为v 他对物理学至高无上 的 这些粒子 贡献——电磁场理论——的真实性仍是一个悬而未决 的 动能1/2Nmυ²=W用磁学办法使粒子发生偏转 问题。[[汤姆逊]]着手更新实验室 , 他知道:mv/e=Bp这里p是轨道 引进新 的 曲率半径,B是磁场。因 教授法,创立了一个极 为 能量,电量,磁场和曲率半径是可测量 成功 的 研究学派。接二连三的新发现像潮水般地从卡文迪许实验室涌出:电子,云雾室 , 他能推论出e/m=2W/(Q²B²p²)具有值2.3×1017(静电单位电量/克),远大 关 于 电解法中离子 放射性 的 荷质比e/m。在他1897年的文章中 早期重要工作以及同位素 , 汤姆逊叙述了另一个令人注意 是这些最精彩 的 观察结果:构成阴极射线 [[卢瑟福]],C.T.R.[[威尔逊]](C.T.R.Wilson),R.J.斯特拉特(R.J.Strutt,瑞利勋爵 的 微粒都是一样的,与管内阴极或对阴极或气体的成分无关。这里有一个所有物质的普适成分。稍后,在1899年,他使用他过去的学生C.T.R 儿子),J.S.E.汤森(J.S.E.Townsend),C.G.[[巴克拉]](C.G.Barkla),O.W . 威尔逊发展起来的技术和思想 里查生(O.W.Richardson),F.W.阿斯顿(F.W.Aston),G.I.[[泰勒]](G.I.Taylor) , 分别测量了电子的电荷和质量。威尔 以及G.P.[[汤姆 逊 已经注意到在适宜 ]](G.P.Thomson),都是他 的 环境下 学生 , 电荷起着过饱和蒸汽 他们都成了著名 的 凝结核的作用 科学家 。 因为水会在它们上面冷凝,这有助于雾 [[伦琴]]的X射线 的 形成。在这样 发现使气体电离有了 一种 由于电荷 新方法,提供了对气体离子行为 的 存在而形成 一种新 的 雾里,人们可以根据小雾滴下落 洞察能力。[[汤姆逊]]开始了那个方向 的 速度而计量它们的体积 研究工作 , 从沉淀 这导致了对自由电子 的 水 研究。 在1897年,[[汤姆逊]]证实了阴极射线 的 总 微粒性,测 量 或根据最初的过饱 了粒子的速度 和 汽算出它们 荷质比。[[汤姆逊]]在他 的 数目。根据这个数据可以得到雾 实验 中 所有 使用 的 小滴 二个管 子 数。根据由雾所传输 ,射线从管中左边 的 总电荷(这是直接可测的)可以 阴极A 发 现平均每 出,通过阳极B的 一 条缝进入第二 个 小滴上 管子,可以用一磁铁使射线偏转而进入一种法拉第笼。收集到 的电荷 与电 是负的。因此证明了阴极射线是带负电的粒 子 电荷相同 。 在卡文迪许 类似的 实验 室 已被J佩兰在法国 做 的这项工作 过。 在一个第二种类型的管子中,C所产生的阴极射线穿过接地的缝A和B , 得 形成了一束狭窄的射线直射 到 管子 的 电 另一端。射线击中管 子 的 电 荷大 灯泡状端面的地方会有一小块磷光亮斑显现出来。 [[File: 约 为3×10-10绝对静电单位。根据测量到的e瑟夫·约翰·汤姆逊4.jpg|缩略图 |左|500px|[https://timgsa.baidu.com/m值可以求得电子质量。timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1561703921025&di=66e204072db2e795eaefd022668b3d94&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fp4.qhimg.com%2Fdmsmty%2F350_200_%2Ft0179f8b7486562f9e8.jpg 原图链接][https://m.baike.so.com/doc/5815167-6027979.html 图片来源于360搜索网约瑟夫·约翰·汤姆逊 ]]]卡文迪许实验室 卡文迪许实验室这个“落滴”法后 当[[汤姆逊]]将两块金属板E和D与电池的两端连结起 来 被R.A.密立根(R A Millikan)(1910)在美国加以改进。他不观察雾 时,磷光斑移动了 , 而观察单个的微滴;他将此法变革为 证明了阴极射线被电场偏转。用 一个 精确 与电场垂直 的 方法 磁场 , 得到值为4.78×10-10esu 于是他能够用磁学 的 电子电荷 办法将射线偏转 。 许多年 磁偏转在 以 来 前曾被观察到过 , 这一直 但是,J.J.[[汤姆逊]] 是 第 一个 最好的直接测量值 观察到电偏转的人 。 然而在1929年,出乎每个人 明显地缺少了阴极射线 的 意料 电偏转 , 发现它竟然有百分之一 这是促使J.J.[[汤姆逊]]进行这项研究 的 误差,比估计可能有的误差大得多 首要因素 。 这个差异的起源 为什么 在 于对空气粘滞性 阴极射线被研究 的 测量 几十年中没 有 毛病。今天所知 人发现过电 的 电子电荷值精确度为百万分之三,即4.803242×10-10esu;已知 偏转?原因是简单的:除非在阴极射线管里有一个好 的 精确度为百万分之六的e/m是5.272764×10-17esu/g 真空,否则就建立不起电场 。 伦琴 低真空是电导体,其中 , 由于他宣布 静电场建立不起来。但是[[汤姆逊]]成功 了 “一种新 ,不仅用如图1.6 的 射线”和表演了 装置而且用其 他 两个装置也成功了。1897年8月,他描述了“为了检验荷电粒子 的 射线 理论” 所 能 做的 事情而使世界感 实验,将他的测量结果应用 到 震惊。电子概述编辑电子电子电子是一种基本 确定组成阴极射线的 粒子 ,重量为 的荷 质 子的1/1836 比上去 。 电 从同样的实验中,他也导出了粒 子 围绕原子核做高 的 速 运动 度 。 电子通常排列在各 这里是他的推理的一 个 能量层上。当原子互相结合成为分子时,在最外层的电子便会 摘要: 由一 原子移至另 给定电流携带的总电量Q等于它所有的粒子数N乘每 一 原 个粒 子 或成为彼此共享 的电 子。这是由爱尔兰物理学家乔治·丁·斯 荷e: Ne=Q然后, 通 尼于1891年根据电的electric+-on“ 过测量产生的热的办法来测量由粒 子 ”造 所传输 的 字 能量W , 电子属 这个值必须等 于 亚原子 质量为m、速度为v的这些 粒子 中 的 轻子类 动能 。 轻 1/2Nmυ²=W用磁学办法使粒 子 被认为是构成物质的基本粒子之一 发生偏转 , 即其无法被分解为更小的粒子 他知道 。 它带有1 mv/2自旋,即又 e=Bp这里p是轨道的曲率半径,B 是 一种费米子(按照费米—狄拉克统计) 磁场 。 因为能量, 电 子所带电荷为e=1.6×10 量,磁场和曲率半径是可测量 的-19次方库仑 , 质量为9.10×10-31kg(0他能推论出。 e/m=2W/(Q²B²p²)具有值2.51MeV3×1017(静电单位电量/c2 克 ) 。通常被表示为e-。电 ,远大于电解法中离 子的 反粒子是正电子,它带有与电子相同的 荷 质 量,自旋和等量的正电荷 比e/m 。 物质 在他1897年的文章中,[[汤姆逊]]叙述了另一个令人注意 的 基本 观察结果: 构成 单位——原子是由电子、中子和质子三者共同组成。相对于中子和质子组成 阴极射线的微粒都是一样 的 原子核 , 电子的质量 与管内阴 极 小 或对阴极或气体的成分无关 。 这里有一个所有物 质 子 的 质量大约是电子的1840倍 普适成分 。 当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时 稍后,在1899年 , 其产生 他使用他过去 的 净流动现象称为电流。静电是指当物体带有 学生C.T.R.[[威尔逊]]发展起来 的 技术和思想,分别测量了 电子 多于或少于原子核 的电 荷和质 量 ,导致正负电量不平衡 。[[威尔逊]]已经注意到在适宜 的 情况。当 环境下, 电 子 荷起着 过 剩时,称为物体带负电;而电子不足时,称 饱和蒸汽的凝结核的作用。 因 为 物体带正电。当正负电量平衡时 水会在它们上面冷凝 , 则称物体是电中性 这有助于雾 的 形成 。 静 在这样一种由于 电 荷的存 在 我 而形成的雾里,人 们 日常生活中有很多应用方法 可以根据小雾滴下落的速度而计量它们的体积 , 其中例子有喷墨打印机。电子是在1897年由剑桥大学 从沉淀的水的总量或根据最初 的 卡文迪许实验室 过饱和汽算出它们 的 约瑟夫·汤姆逊在研究阴极射线时发现 数目。 根据这个数据可以得到雾中所有 的 小滴子数 。 在都只能在核外摸索摸索,它被归于叫做轻子 根据由雾所传输的总电荷(这是直接可测的)可以发现平均每一个小滴上 的 低质量物质粒 电荷与电 子 族,被设成具有负值 电荷相同。在卡文迪许实验室做的这项工作,得到 的 电子电荷大约为3×10-10绝对静电 单位 电荷 。 电子块头小重 根据测 量 轻(比μ介 到的e/m值可以求得电 子 还轻205倍),被归在亚原子粒子中的轻子类 质量 。 轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有1 [[File:约瑟夫·约翰·汤姆逊5.jpg|缩略图 |右|500px|[https://timgsa.baidu.com/2自旋,满足费米子的条件(按照费米—狄拉克统计)。电子在 timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1561704620424&di=56cc726baa900b0efb74e376197726f3&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fa4.att.hudong.com%2F23%2F03%2F01300000171599121446037463118.jpg 原 子内做饶核运 图链接][http://tupian.baike.com/ipad/a4_23_03_01300000171599121446037463118_jpg.html 图片来源于互 动 ,能量越 百科网约瑟夫·约翰·汤姆逊剑桥 大 距核运动的轨迹越远,有电子运动的空间叫电子层。第一层最多可有2个电子,第二层最多可以有8 学]]] 这 个 “落滴”法后来被R.A.密立根(R A Millikan)(1910)在[[美国]]加以改进。他不观察雾 , 第n层最多可容纳2n2 而观察单 个 电子,最外层最多容纳8 的微滴;他将此法变革为一 个 电子 精确的方法 , 最后一层 得到值为4.78×10-10esu 的电子 数量决定物质的化学性质是否活泼,1、2 电 子为金属元素,3、4、5、6、7为非金属元素,8为稀有气体元素。物质的电子可 荷。 许多年 以 失去也可以得到 来 , 物质具有得电子 这一直是一个最好 的 性质叫做氧化性 直接测量值。然而在1929年 , 该物质为氧化剂;物质具有失电子 出乎每个人 的 性质叫做还原性 意料 , 该物质为还原剂。物质氧化性或还原性 发现它竟然有百分之一的误差,比估计可能有 的 强弱由 误差大 得 失电子难易决定,与得失 多。这个差异的起源在于对空气粘滞性的测量有毛病。今天所知的 电子 多少无关 电荷值精确度为百万分之三,即4.803242×10-10esu;已知的精确度为百万分之六的e/m是5.272764×10-17esu/g。 [[伦琴]],由于他宣布了“一种新的射线”和表演了他的射线所能做的事情而使世界感到震惊。 == 电子用途 == [[电子]]是一种基本粒子,重量为质子的1/1836。电子围绕原子核做高速运动。电子通常排列在各个能量层上。当原子互相结合成为分子时,在最外层的电子便会由一原子移至另一原子或成为彼此共享的电子。这是由[[爱尔兰]]物理学家乔治·丁·斯通尼于1891年根据电的electric+-on“子”造的字,电子属于亚原子粒子中的轻子类。轻子被认为是构成物质的基本粒子之一,即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋,即又是一种费米子(按照费米—狄拉克统计)。 电子所带电荷为e=1.6×10的-19次方库仑,质量为9.10×10-31kg(0.51MeV/c2)。 通常被表示为e-。电子的反粒子是正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。物质的基本构成单位——原子是由电子、中子和质子三者共同组成。 相对于中子和质子组成的原子核,电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时,其产生的净流动现象称为电流。静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩时,称为物体带负电;而电子不足时,称为物体带正电。当正负电量平衡时,则称物体是电中性的。静电在我们日常生活中有很多应用方法,其中例子有喷墨打印机。 电子是在1897年由剑桥大学的卡文迪许实验室的[[约瑟夫·汤姆逊]]在研究阴极射线时发现的。在都只能在核外摸索摸索,它被归于叫做轻子的低质量物质粒子族,被设成具有负值的单位电荷。 电子块头小重量轻(比μ介子还轻205倍),被归在[[亚原子粒子]]中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有1/2自旋,满足费米子的条件(按照费米—狄拉克统计) 。
==视频==电子在原子内做饶核运动,能量越大距核运动的轨迹越远,有电子运动的空间叫电子层。第一层最多可有2个电子,第二层最多可以有8个,第n层最多可容纳2n2个电子,最外层最多容纳8个电子,最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼,1、2电子为金属元素,3、4、5、6、7为非金属元素,8为稀有气体元素。
{{#iDisplay:x0022sk3jrl|360|260|qq}}物质的电子可以失去也可以得到,物质具有得电子的性质叫做氧化性,该物质为氧化剂;物质具有失电子的性质叫做还原性,该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决定,与得失电子多少无关。
== 參考來源 ==