第1节 原子质量和大小

子的质量和大小A是原子量,代表一摩尔原子以克为单位的质量数。一百多种元素的原子,其质量各不相同。将自然界最丰富的12C的原子质量定为12个单位,记为12u,u为原子质量单位。一、原子的质量元素X的原子质量为1838年,英国物理学家法拉第(Faraday,1791-1867)在总结大量实验结果的基础上,确定了法拉第电解定律:任何一摩尔单价离子,永远带有相同的电量F,F称为法拉第常数,经实验测定,F的值为:F=96486.7库仑/摩尔。e为电子电量,测出e,就可以求出N0。可见,N0将宏观世界观量F与微观电量e联系起来了。二、原子的大小设原子的质量密度为(g/cm3),将原子看作是球体,其体积为4r3/3,一摩尔原子占体积为:原子的半径为例如Li原子A=7,=0.7,rLi=0.16nm;三、电子的发现1897年汤姆逊从如右图放电管中的阴极射线发现了带负电的电子,并测得了e/m比。电场力与洛仑兹力平衡时只有磁场时荷质比B_+E1910年密立根用油滴做实验发现了电子的电量值从而电子质量是:e=1.602×10-19(c)在汤姆逊之前,人们对阴极射线研究已经数十年,为什么没有人发现电子?其实,关键的问题在于高真空的获得.赫兹(Hertz)早就作过类似的实验,但并没发现任何偏转,他就错误地认为:阴极射线是不带电的.1890年,休斯脱研究过氢放电管的射线偏转,算出荷质比为氢离子荷质比的千倍以上。但他不敢相信自己的测量结果,觉得“阴极射线质量不到氢原子的1/1000”的结论是荒谬的,相反,他假设:阴极射线离子的大小与氢原子一样,而电荷却较氢离子大。1897年,德国考夫曼〔w.Kaufman)做了类似的实验,他测到的e/m远比汤姆逊的要精确。他还观察到e/m值随电子速度的改变而改变。但是,他当时没有勇气发表这些结果:他不承认明极射线是粒子的假设。直到190l年,他才把结果公布于世。