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電子荷質比的物理研究意義

更新時間:2018-01-18   點擊次數:4761次

20紀初W.考夫曼用電磁偏轉法測量β射線(快速運動的電子束)的荷質比,發現e/m隨速度增大而減小。這是電荷不變質量隨速度增加而增大的表現,與狹義相對論質速關系致,是狹義相對論實驗基礎之。

釋義

帶電粒子的電荷量和其質量的比值叫荷質比。例如電子的比荷為e/me=1.76×10^11C/kg。

物理研究

研究意義

帶電粒子的電量與其質量之比,是基本粒子的重要數據之 。測定荷質比是研究帶電粒子和物質結構的重要方法。英人湯姆遜利用磁場測出電子的荷質比。1897年J.J.湯姆孫通過電磁偏轉的方法測量了陰射線粒子的荷質比,它比電解中的單價氫離子的荷質比約大2000倍,從而發現了比氫原子更小的組成原子的物質單元,定名為電子。

測量電子的半徑

quot;電子半徑小于10^-18m"------丁肇中

1966年丁肇中重做了當時界上zui重要的個實驗,那就是測量電子的半徑。丁肇中得到的實驗結果與理論物理學家推導出的理論相符合,因為早在1948年,理論物理學家根據量子電動力學的理論,得出電子是沒有的體積的結論。但是到了1964年,實驗物理學家經過實驗得到電子半徑為10^-13厘米實驗結果。隨后,多個物理學家同樣得到電子半徑為10^-13厘米實驗結果,即得出了實驗與理論不相符合的結論。1966年,丁肇中重做這個實驗,證明以前那些家做的實驗結果都錯了。

近代*的慢速電子荷質比為e/m=(1.758802±0.000005)×

C/Kg。由于質量的相對論效應,荷質比將隨粒子速度的加大而減小。當速度達到光速之半時,電子的荷質比將為e/m=1.523165480176071×C/Kg。




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