本文目录
- 电子是如何被人类发现的
- 如何用汤逊放电理论解释巴申定律
- 汤逊放电的适用范围
- 简要论述汤逊放电理论是什么
- 汤逊理论和流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同
- 叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及他们的适用范围
- 汤逊理论是什么
电子是如何被人类发现的
人类发现电子的过程是相当漫长的。早在1833年，在法拉第提出的电解定律中，就曾得出结论：电是以独立粒子的形式存在的。40年之后，科学家才对电流通过盐酸溶液时观察到的电解过程进行深入的分析。1874年，爱尔兰物理学家斯托尼继第一个由电解定律推出：原子所带的电量为一个基本电荷的整数倍。1891年他进一步提出用电子作为电的最小单位。
汤姆逊发现电子的工作开始于研究阴极射线的本性。阴极射线发现后，一些科学家认为阴极射线是带电粒子流，而另一些则说它是和光一样的电磁波，双方争执不下。
而汤姆逊则认为如果阴极射线是一种带电的粒子流，它经过电场和磁场时的运动方向就会改变，否则阴极射线便无疑是和光一样的电磁波。汤姆逊先是在一个15米长的真空管内，用旋转镜法测量阴极射线在低气压中的传播速度，得到的值为1.9×10米/秒，这个值远远低于光速。因此汤姆逊认为不能把阴极射线看作电磁波。
否定了阴极射线是电磁波，也不能说阴极射线是粒子流，汤姆逊接着进行阴极射线在电场和磁场中运动的实验。他对法国物理学家佩兰测定阴极射线电荷的实验做了重大的改进，在接收筒内他收集到了负电荷。他还发现阴极射线与负电荷流在磁场和电场的作用力下有着相同的运动路径。因此，汤姆逊断定阴极射线是由带负电荷的粒子流组成。
汤姆逊为了弄清楚这些带负电荷的粒子是什么，他巧妙地测出阴极射线粒子的电荷与质量的比值——荷质比。他用各种不同的金属材料做成阴极射线管的阴极，并给管内填充不同的气体，但测出的荷质比值始终不变。这个结果引起了汤姆逊的兴趣。
汤姆逊把阴极射线粒子的荷质比与电解定律求出的氢离子的荷质比进行比较，发现后者尚不到前者的千分之一。这个发现太重要了，因为如果阴极射线粒子的电荷与氢离子相同，那么阴极射线粒子的质量就远小于氢离子。由于氢离子已是当时知道的最轻的粒子，如果是这样，阴极射线粒子就是一种从未见过的新粒子。怎么测出阴极射线粒子的电荷呢？汤姆逊想到他的另一位学生汤森德已测出一个气体离子的电荷值，他对这个实验略加改进，就测出阴极射线粒子的电荷量，这个值与氢离子的电荷值相等。
由此，汤姆逊得出了结论：阴极射线是一种粒子流，质量比氢离子小得多；这种粒子带有最小单位的电荷，但却是负的。所有的证据都证明这是一种人类从未知道的新粒子。借助斯托尼继的对电荷最小单位的命名，汤姆逊称阴极射线粒子为“电子”。
如何用汤逊放电理论解释巴申定律
汤生放电理论即电子雪崩理论，即电子在放电过程中将气体击穿。电子在碰撞过程中新产生的电子数迅猛增加的这一现象称为电子雪崩。中文名汤生放电理论外文名Townsend Discharge
汤逊放电的适用范围
汤逊理论是在低气压、短气隙的条件下在放电实验的基础上建立的。气隙过小或者过大，放电机理将出现变化，汤逊理论将不再适用了。
前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。不同点：
（1）放电外形流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。
（2）放电时间根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。
理论解释
这些自由电子在电场中被加速，并在运动过程中不断与气体原子或分子发生碰撞；当电子获得电场提供的足够动能时，就会使气体原子产生碰撞电离，形成新的自由电子和正离子。这些新产生的电子和原有电子又从电场中获得能量，并继续碰撞其它气体原子，又可能激发出新的自由电子。这样，自由电子数将会成指数倍地增长，形成电子雪崩。
简要论述汤逊放电理论是什么
当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为eas个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s为间隙距离)。因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(eas-1)个。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r个(r为正离子的表面游离系数)有效电子，则(eas-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(eas-1)=1。
汤逊理论和流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同
一、指代不同
1、汤逊理论：又叫汤逊放电，以电子碰撞电离为主，电子崩中电子数目小于10的8次方。电子碰撞电离放电机理认为，受外界因素的作用，在气体间隙中存在自由电子。
2、流注理论：于气体电击穿机理的一种理论。由R.瑞特与J.M.米克于1937年提出。
二、气体放电过程观点不同
1、汤逊理论：新产生的电子和原有电子又从电场中获得能量，并继续碰撞其它气体原子，又可能激发出新的自由电子。这样，自由电子数将会成指数倍地增长，形成电子雪崩。由于电子的质量比离子小得多。
电子移动的速度比离子快许多，形成的电子崩的头部不断向前扩展，最终形成自持性气体放电。
2、流注理论：在外施电场作用下，电子崩由阴极向阳极发展，由于气体原子（或分子）的激励、电离、复合等过程产生光电离，在电子崩附近由光电子引起新的子电子崩，电子崩接近阳极时，电离最强,光辐射也强。
三、自持放电条件的观点不同
1、汤逊理论：自由电子在电场中被加速，并在运动过程中不断与气体原子或分子发生碰撞；当电子获得电场提供的足够动能时，就会使气体原子产生碰撞电离，形成新的自由电子和正离子。
2、流注理论：所加电压超过临界击穿电压（过电压），电子崩电离加强，虽然电子崩还没有发展到阳极附近，但在间隙中部就可能产生许多光电子及子电子崩，汇集到主电子崩,加速放电的发展，增加放电通道的电导率，形成由阴极发展的流注（负流注）。
叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及他们的适用范围
答：汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd≈26.66kPacm。（1分）汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论的基本观点：①以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程。②放电以起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达到108以上时，要引起空间光电离这样一个质的变化，此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而形成流注。③流注一旦形成，放电就转入自持。（
汤逊理论是什么
汤逊理论即汤逊放电，以电子碰撞电离为主，电子崩中电子数目小于10的8次方。电子碰撞电离放电机理认为，受外界因素的作用，在气体间隙中存在自由电子。
部分理论解释：
以电子碰撞电离为主，电子崩中电子数目小于10的8次方。电子碰撞电离放电机理认为，受外界因素的作用，在气体间隙中存在自由电子。这些自由电子在电场中被加速，并在运动过程中不断与气体原子或分子发生碰撞；
当电子获得电场提供的足够动能时，就会使气体原子产生碰撞电离，形成新的自由电子和正离子。这些新产生的电子和原有电子又从电场中获得能量，并继续碰撞其它气体原子，又可能激发出新的自由电子。
扩展资料：
基本信息：
中文名：汤逊放电
外文名：Townsend discharge
提出：汤逊
学科：物理
特点：放电量小、放电次数多
适用范围：汤逊理论是在低气压、短气隙的条件下在放电实验的基础上建立的。气隙过小或者过大，放电机理将出现变化，汤逊理论将不再适用了。
