电子是谁发现的?

1897 年 4 月 30 日,英国《泰晤士报》发了一则专电:“剑桥大学物理学教授汤姆逊,今晚在皇家学会上宣布:他发现了一种亚原子粒子,他称它为‘微粒子’。汤姆逊博士一直从事电子管的气体放电研究。会上, 其他一些物理学家对此持公开的怀疑态度。”

J·J·汤姆逊所发现的“微粒子”,就是现在的电子,它是人类发现的第一个基本粒子。

在电子被发现之前,英、法等国的科学家都认为阴极射线是一种粒子流,而以赫兹为首的德国科学家则认为它是一种以太波动。这场争论一直持续了二十多年。汤姆逊实验获得成功之后,才使这场争论平息下来。

汤姆逊实验示意图

汤姆逊实验的巧妙构思是这样的:K 为电子发射源,阳极 A1 的电位为UA,射线经 A1、A2 的小孔形成一细小束流进入 C1、C2 区,此处有相互垂

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直的均匀场E 和B ,并与速度垂直,电子经过C1、C2 区后打在荧光屏F

上。整个射线管为高真空。实验分以下三步进行:

  1. 不加电场和磁场,则电子打在荧光荧中心 P0 点。

  2. 加电场 E,电子束编到 P 处,再加磁场

    B,使电子束回到中心点P0。此时电场力和磁场力相等,即:

eE=evB。

  1. 磁场 B 不变,电场

    E=0,这时,电子在磁场力的作用下作圆周运动,电子束打在 P′。圆的半径 R 为:

R= mv 。

eB

由以上两式,就可求出:

e E

m = RB2

其中 R 可由 P′的位置求出。汤姆逊求得的荷质比为

e =1.7×1011 库仑 / 千克。

m

1909 年,密立根用油滴的实验测得电子的电量为 1.062×10-19 库仑,因而可求出电子质量为

m=9.110×10-31 千克

汤姆逊在发现电子之后,就提出了第一个原子结构模型。汤姆逊的原子模型中,电子就象西瓜籽嵌在西瓜中那样。1911 年,卢瑟福成功地进行

? 粒子实验,汤姆逊原子模型就立即被否定了。