現(xiàn)代物理學ppt課件(已修改)
2025-05-13 12:14 本頁面
【正文】 第三章 現(xiàn)代物理學 2022/5/29 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) 一、 X射線的發(fā)現(xiàn) 1895年 11月 8日，德國物理學家倫琴在進行陰極射線研究時偶然發(fā)現(xiàn)了一些奇異的現(xiàn)象：倫琴在暗室中做陰極射線管氣體放電實驗時，為避免紫外線與可見光的影響，特用黑紙將射線管包住，但位于高真空陰極射線管附近的用黑紙嚴密包好的照相底片會被感光；用黑紙包裹的陰極射線管也能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，而陰極射線是透不出玻璃管的。 2022/5/29 倫琴認為，還存在著發(fā)自陰極射線管，但又非陰極射線的另一種看不見的射線。因?qū)ζ浔举|(zhì)的不確定性，他把這種射線稱為 X射線，但是人們?yōu)榱俗鹬厮墓儯址Q之為倫琴射線。 經(jīng)過 6個多星期的深入研究，倫琴于 12月 28日向德國維爾茨堡物理醫(yī)學會遞交了《一種新的射線 —— 初步報告》的論文。 1912年，德國物理家勞厄從晶體衍射的新發(fā)現(xiàn)中判斷 X射線是一種頻率極高的電磁波，從而揭示了 X射線的本質(zhì)。不久后，莫斯萊證實它是由原子中內(nèi)層電子躍遷所發(fā)出的射線。 倫琴，德（ 18451923）和他的第一張 X照片 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) 一、 X射線的發(fā)現(xiàn) 二、放射性的發(fā)現(xiàn) 1896年 2月，法國物理學家貝克勒爾選擇了一種熒光物質(zhì) ——鈾鹽 做實驗，結果發(fā)現(xiàn)，不僅受陽光照射發(fā)出熒光的鈾鹽能使照片底片感光，而且包于黑紙中未受陽光照射的鈾鹽也能使底片感光。 經(jīng)過反復實驗，貝克勒爾證實鈾鹽無需任何外界作用就能自發(fā)地放出一種穿透力很強的射線，這種射線顯然只與鈾鹽有關而與熒光無關，是有別于 X射線的新射線。 人們就把物質(zhì)能自發(fā)地放出射線的性質(zhì)叫放射性，把有放射性的物質(zhì)稱為放射性物質(zhì)。 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) 貝克勒爾，法（ 18521908） 得到的第一張鈾輻射照片 貝克勒爾的新發(fā)現(xiàn)引起了世界各國科學家的關注和興趣，著名的法國女科學家居里夫人和她的丈夫居里投入了尋找像鈾那樣的其他放射性元素的工作。 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) 二、放射性的發(fā)現(xiàn) 1902年，居里夫婦宣布，他們測得鐳的原子量為 225，找到了兩根明亮的特征譜線，至此，鐳的存在才得到公認。 皮埃爾 .居里，法（ 18591906） 瑪麗 .居里，法籍波蘭（ 18671934） 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) 二、放射性的發(fā)現(xiàn) 三、 電子的發(fā)現(xiàn) 1876年，德國物理學家戈德斯坦在對氣體放電進行了細致的研究后，將電流通過低壓氣體放電管時，對著陰極的那一端管壁出現(xiàn)熒光現(xiàn)象的原因歸結為是某種射線從陰極發(fā)出，打在了對面的管子上，并給這種射線取名為陰極射線。 2022/5/29 1897年，英國理學家湯姆孫對陰極射線的本質(zhì)作出了正確的回答。 首先，他測出了陰極射線的傳播速度遠遠小于光速，因而證明它不是電磁波。 接著湯姆孫又用電磁場把陰極射線引到了一種用于測電荷的接收器中，證明它是一種帶負電荷的粒子流。 還測出了這種粒子流的質(zhì)量與電荷的比（名為荷質(zhì)比 e/m）。 湯姆孫起初稱該粒子為“微粒”，后來又采用了愛爾蘭物理學家斯托尼于 1891年提出用來表示電荷最小單位的“電子”一詞稱之。 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) ，英（ 18561940）在做實驗 電子的發(fā)現(xiàn)不僅揭示出電的物質(zhì)本質(zhì)，而且向世人宣告，原子已不再是組成物質(zhì)的最小粒子。這是一個非常重要的結論，原子不可分的傳統(tǒng)觀念徹底破滅了。 湯姆遜被譽為 : 一位最先打開通向基本粒子物理學大門的偉人。電子的發(fā)現(xiàn)導致了原子物理學這門學科的誕生。 第一節(jié) 19世紀末物理學的三大發(fā)現(xiàn) 三、 電子的發(fā)現(xiàn) 四、 經(jīng)典物理學的危機 X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)，使傳統(tǒng)的物理學觀念受到了挑戰(zhàn)，不僅原來的原子不可分學說由于電子的發(fā)現(xiàn)而必須摒棄，而且過去認為一種元素不可能轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的觀點，也因為現(xiàn)在看到放射性元素在放出某種射線后就逐漸轉(zhuǎn)變成另一種元素的事實而應該予以推翻。 2022/5/29 它標志著人們對物質(zhì)結構的認識進入了一個新的層次，經(jīng)典物理學理論正遭受著巨大的沖擊。面對這樣一些事實，有些科學家顯現(xiàn)出認識上的混亂，他們說：“原子非物質(zhì)化了，物質(zhì)消
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