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汤姆孙发现电子 打开现代物理学研究的大门 

电子是人们最早发现的带有单位负电荷的一种基本粒子,由英国物理学家约瑟夫·汤姆孙于1897年发现。19世纪末,人们对于阴极射线究竟是什么产生激烈的争论。以海因里希·赫兹为代表的德国物理学家认为,阴极射线可通过金属薄片,且能使物质产生荧光,因此是类似于紫外线那样的以太波。而多数英国物理学家,包括汤姆孙则相信,阴极射线是一种带电的粒子流,可被磁场偏转。

汤姆孙为了证实自己的想法,于1897年设计了一个著名实验,通过测定阴极射线在一定强度的磁场中弯折的曲率半径,再利用静电偏转力与磁场偏转力相抵消的方法确定粒子的速度,得到阴极射线粒子的荷质比(即电荷与质量之比)大约是氢离子荷质比的2000倍。根据阴极射线粒子与氢离子的电荷量相同,就可得到这种粒子的质量。由于阴极射线粒子的质量非常小,这就解释了它能通过金属薄片的事实。此外,汤姆孙还通过实验发现,改变阴极的物质材料或者改变管内气体的种类,所测得的荷质比都相同,可见具有这一荷质比的粒子是各种物质中的普遍成分。后来,人们把这种构成阴极射线的粒子称为电子。汤姆孙也因此获得了1906年诺贝尔物理学奖。

电子的发现是19世纪末物理学上的三大发现之一,这些发现证明了物质存在微观结构,激起了物理学家深入到微观领域研究物质结构和微观相互作用的热情,打开了20世纪纪现代物理学研究的大门。

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