阴极射线是电磁波吗(阴极射线是电磁波吗?)

说到放射线，大家都怕怕。

很多人都知道有X射线，还有α射线、β射线和γ射线。

为什麼要这样命名呢？

答案是，因为当时根本搞不清楚它们是什麼咚咚，X、α、β和γ就是代表了我们对它们的未知。

既然未知，那α射线、β射线和γ射线根据什麼不同来分类？

强度？频率？电荷？......

喔，都不是！

是根据它们的『贯穿能力』来分。

要说X、α、β和γ射线，就要从他们的妈妈－阴极射线先说起。

什麼是阴极射线？

就是从气体放电管放出来的一种奇妙的光线。

在1858年，德国的物理学家普立卡(Plucker,1801~1868)在观察放电管中的放电现象时发现正对阴极的管壁有绿色的萤光。

1876年，德国科学家Goldstein(1850~1930)认为这是从放电管里的阴极射出来的，就把它命名为阴极射线。

这是一种充满了未知的射线，各国科学家纷纷进行了很多研究，希望能找出答案。

有人说它是电磁波，有人说应该是粒子流。

这二派人马进行各种实验寻找支持自己理论的证据，展开了波与粒子的论争。

英国卡文迪西实验室的教授汤木生(J.J.Thomson,1856~1940)从1890年起开始研究阴极射线。

他提出实验证据说，这是带电粒子流不是电磁波，他量出这种粒子的电荷和质量的比值（e/m的值），1899年，他把这些粒子正式命名为『电子』。

『电子』就是这样被发现的。阴极射线的谜也解开了。

德国的实验物理家仑琴(Roentgen,1845~1923)也致力於阴极射线的研究。

1895年，他意外发现放射管里发出了一道奇妙的光，他用这种光照了一张他太太的手的照片，轰动了全世界。

但这种光线究竟是什麼，当时没有人知道；

有一些阴极射线所没有的性质，就命名为X射线。

仑琴的论文及照片引起了更多科学家的好奇，投入解谜的研究工作。

贝克勒尔(Becquerel,1852~1908)进行了很多研究，设法想解出X光的谜。

他对铀盐所发出的射线进行了很多研究，发现有些性质和X光很像，有些则不同，例如铀射线和X光一样可以使底片感光，却无法像X光一样照出骨头的照片。

又是一种奇妙的射线，就称为贝克勒尔射线。

1897年，居里夫人以贝克勒尔射线当作博士论文的主题，促进了放射性的研究。

所以贝克勒尔就被称为放射性之父。

贝克勒尔射线就是所谓的放射线。

1898年，拉塞福(Rutherford,1871-1937)依放射线的贯穿能力，将放射线分为α、β射线。α射线很容易被吸收，β射线则贯穿能力很强。

不久，贝克勒尔发现，α射线不受到磁场作用而偏转，β射线会受到磁场作用而偏转。

1900年，维拉德(Villard,1860~1934,法)积极研究阴极射线、X射线。他无意间发现了另一种穿透性更强的射线，可以穿透金属箔片，但它不会受电磁场的影响而偏转，也不能在底片上成像。

又是一种新的未知射线，拉塞福将其称为γ射线。

1902年，拉塞福发表论文，将镭所辐射出来的射线分为α射线、β射线和γ射线。

α射线很容易被吸收

β射线由高速的负电粒子所组成，从很多方面看起来都很像是阴极射线。

γ射线在磁场中不会偏转，具有极强的贯穿力。

命名活动结束，但是X射线、α射线、β射线和γ射线到底是什麼？

科学家继续做研究，解开这些射线的身世之谜。

1900年，贝克勒尔已证实β射线是高速的电子；

1909年，拉塞福证实α射线是失去电子的氦原子。他还用α射线去撞金属，撞出了原子的内部世界，又解开了一大堆谜团。

它们都不是电磁波。

1912年，劳厄(Laue,1879-1960,德)由晶体绕射实验确定X射线是一种电磁波，1913年布拉格父子(W.H.Bragg,1862-1942;W.L.Bragg,1890-1971,英)提出量得X射线波长的理论。

1914年，拉塞福实验证实γ射线是电磁波的一种，波长比X射线短，能量比X射线高。

身世之谜终於全部解开～

阴极射线和β射线的性质相同。

X射线和γ射线都是电磁波，但频率不同。

α射线和β射线不是电磁波，前者是氦的原子核，带2个正电；后者是高速的电子，带1个负电。

阴极射线是电磁波吗?

X射线的发现，使人们对X射线和放射性的研究轰轰烈烈，形成了强大的冲击波，使人们振聋发聩，令科学家欢欣鼓舞。

在距发现物质放射性不到一年的时间内，又一项伟大的发现震撼了整个科学界。这就是英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊于1897年发现的电子。

当时，人们围绕着“阴极射线究竟是什么”这个问题，展开旷日持久的论争。

物理学家们的认识也逐渐分成了两大派：一派以德国物理学家赫兹为代表，认为阴极射线是一种类似的电磁波；一派以英国物理学家克鲁斯克为代表，认为阴极射线是一种带负电的粒子流。

汤姆逊接任第三任卡文迪许实验室主任之后，带领许多年轻的物理学家，对阴极射线进行了多年的研究。

汤姆逊十分赞同克鲁克斯的观点，他认为阴极射线是一种动能极大的微粒子。但是，要进一步弄清阴极射线的本质，就必须称量出阴极射线中一个带负电粒子的重量。

通过大量的试验，收获颇丰。

汤姆逊不仅使阴极和射线在磁场中发生了偏转，而且还使它在电场中发生了偏转；他利用电场和磁场来测量这种带电粒子流的偏转程度，从中计算出带电粒子的重量；他还观察到，无论改变放电管中气体的成分，还是改变阴极材料，阴极射线的物理性质都不改变，这说明来源于各种不同物质的阴极射线粒子，都是一样的。

1892年2月，汤姆逊经过一番开创性的研究，得出了人们盼望已久的“称量”结果：阴极射线粒子的速度为10万千米／秒；它的质量只有氢原子质量的1/1840；它带的电荷量与法拉第电解定律计算出的数值基本相同。

于是，汤姆逊采用了1874年英国物理学家斯通尼提出的名词——“电子”，把阴极射线的带负电的粒子命名为“电子”。

从此，电子作为电的不连续性结构的最小粒子而被科学界承认了。

汤姆逊的研究工作，在1897年4月底第一次公开报告，可能因材料和观点过于先进，没有被人们所接受。

后来，便引起了极大的反响和震动，如同石破天惊。

继而，物理学家们通过大量的试验，又测量出在光电效应和放射性蜕变中获得的带负电粒子的电荷和质量，在不同的情况下，却得出了相同的数值。

这些大量的事实足以证明，自然界存在比原子更小的粒子。

现在人们已经清楚：电子是世界上最轻的运动粒子之一。

大约1024个电子合起来，其重量也不足1克的千分之一。

然而，无数个电子汇集成的电流，却能以接近光速的速度运动，成为新时代的动力源，为生产自动化开辟了道路。