电子的由来

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  世界上第一个发现电子的科学家是英国物理学约瑟夫·约翰·汤姆生。这是他在物理学上最重要的贡献。在此以前,关于电的本质是什么,它是怎样产生的,许多科学家,都一直在探索着,但始终未能得出正确的结论。后来,英国物理学家法拉第提出了对气体放电现象的研究,为电学研究指明了正确的途径。不久,英国物理学家克鲁克斯等人发现了阴极射线,使欧洲物理学界的研究达到了高峰,尤其是对阴极射线究竟是由什么组成的问题展开了激烈的争论。以英国物理学家克鲁克斯和法国物理学家佩兰为代表的一派认为,阴极射线是一种带负电的粒子流;而以德国著名物理学家赫兹和戈尔茨坦为代表的一派认为,阴极射线是一种电磁辐射。这两种对立的观点相持争论了20多年,结果谁也没有说服谁。

  1897年,英国科学促进最高委员会决定,请当时担任卡文迪许实验室主任的汤姆生查明阴极射线到底是什么东西组成的。汤姆生接受这个光荣而又艰巨的任务后,立即投入了紧张的试验工作。他设计了一个巧妙的实验方法,准确地测定了阴极射线微粒流的速度和它的电荷与质量之比(即现称为电子的荷质比e/m)是一个恒定值,从而证实了电子的存在。当时汤姆生把这种微粒流叫做“阴极微粒”。他证明阴极微粒(即现称的电子)是带有一定电荷和具有一定质量的粒子。这种粒子的运行速度是每秒10万公里;它的质量只有氢原子质量的1/1840;它的电荷为4.8×10-10静电单位。从此,电子是电的不连续性结构的最小粒子的观点被确认了。电子不再只是一个概念,而是已被人们发现了的实实在在的物质粒子了。


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