展示目的及科学原理
展示科学家研究稀薄气体高压放电现象，所引起的一系列科学发现，这些发现颠覆了人们对物质最基本单元——原子的认知，人们自此认为原子不是构成物质的最小单元，由此开辟了一门新的学科——粒子物理学。
操作方式
展项组包含阴极射线、X射线、天然放射性和镭的提取装置，分别展示几种微观粒子的实验和原理。
阴极射线演示装置：1838年迈克尔·法拉第在充满稀薄空气的玻璃管中输送电流，他发现在阴极和阳极之间有一道奇怪的光弧。只有直接在阴极前没有这道光弧，这个地方被称为“法拉第暗空间”。1859年，德国物理学者尤利乌斯·普吕克观测到，当管内部气体足够稀薄时，在阴极附近的管壁会出现绿色磷光，施加磁场可以改变磷光的位置，因此，他分辨出这种放电与普通放电不同，他推断绿色磷光是出自于电流撞击于玻璃所产生的现象。1876年，德国物理学者欧根·戈尔德斯坦发现，辉光不是朝着所有方向发射，而是朝着垂直于阴极表面的方向发射，这与烛光的发射方式大不相同，烛光是朝着所有方向发射。戈尔德斯坦称这辉光为阴极射线。
X射线：1895年伦琴从事阴极射线研究时，意外发现一种可见光，将其命名为“X射线”。这一发现不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响了20世纪许多重大科学发现。伦琴也因此成为第一个获得诺贝尔物理学奖的科学家。展项打造环形X射线扫描装置，观众可以亲自操作装置在人体模型上找到病灶，以此了解X射线的发现在人类医学史上具有重要的意义。
天然放射性装置：1896年法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，该研究使人们认识到原子核具有复杂的结构，由此产生了物理学的新分支——原子物理学。展项通过对比互动的方式让观众了解α、β、γ3种天然射线的放射性强度，并认识到三种射线的发现对人类研究微观原子的意义。
镭的提取装置：镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素，但却是放射性很强的元素。镭的发现使全世界开始关注放射性现象，科学界也因此爆发了一次真正的革命。展项通过还原居里夫人提取的镭的过程，让观众接力互动体验从1吨矿渣中提取0.1克镭的艰辛过程，感受居里夫人为科学无私的奉献精神，同时了解到镭的发现给物理学和医疗领域带来的巨大影响。
科学家研究稀薄气体高压放电现象，所引起的一系列科学发现，这些发现颠覆了人们对物质最基本单元——原子的认知，人们自此认为原子不是构成物质的最小单元，由此开辟了一门新的学科——粒子物理学。
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