Надо Знать

добавить знаний



Электрон


Barium (Elektronenbestzung). Png

План:


Введение

Электрон ( греч. Ηλεκτρόνιο , англ. electron , нем. Elektron , рус. электрон ) - Стабильная, негативно заряженная элементарная частица, входящая в состав всех атомов. Имеет электрический заряд ( = -1,6021892 (46) ? 10 -19 Кл) и массу (9,109554 (906) ? 10 -31 кг).

Обычно электрон обозначается в формулах символом e -. Бета-частицы, которые являются высокоэнергетическими электронами, которые образуются при бета-распаде атомных ядер, обозначаются символом β -.

Электрон относится к семейству лептонов, имеет электрический заряд-e, спин \ Hbar / 2 . Электрон является лептоном первого поколения, принимает участие в электромагнитной, слабой и гравитационном взаимодействиях. Фактор Ланде для электрона равна 2, значение g-фактора -2,0023193043622 (15).

Античастицей для электрона является позитрон.

Благодаря полуцелым спином электрон является фермионом, и подчиняется статистике Ферми-Дирака.

Электрон - химически активная составляющая атома, где она связана с электроположительных ядром силами электростатического притяжения.

Электрон стабильная частица, его время жизни по крайней мере превышает 10 26 лет. Вопрос о стабильности электрона связано с законом сохранения электрического заряда [1] [2].


1. История открытия

Срок электрон ввел в 1894 году Джордж Джонстоун Стоуни. Он впервые сформулировал идею о том, что природа состоит из заряженных частиц еще в 1874 году.

Экспериментально открыл электрон в 1897 году Джозеф Джон Томсон в экспериментах с катодными лучами в вакуумных лампах. Томсон первым доказал, что лучи состоит из заряженных частиц и определил отношение заряда частицы к ее массе. Определена Томсоном масса была в тысячи раз меньше, чем масса атома водорода, что свидетельствовало о том, что электрон - субатомные частицы.

В 1909 году Милликен в опытах с падением масличных капель показал, что электрический заряд может иметь только дискретные значения, кратные определенному элементарному заряду, и измерил значение этого заряда.

В 1927 году Дэвисон и Джермер, а также независимо от них Томсон, продемонстрировали явление дифракции электронов, доказав, что электрон имеет как корпускулярные, так и волновые свойства.


2. Уравнения движения

В квантовой электродинамике электрон описывается уравнением Дирака. В случаях, когда релятивистскими эффектами можно пренебречь, используется уравнение Шредингера. Электрон - частица, для которой наиболее ярко проявляются волновые свойства. Дебройливська длина волны электрона имеет порядок размера атома. Именно это позволяет электрону связываться с ядром атома, а также участвовать в образовании химических связей между атомами в молекуле или твердом теле.


3. Теория твердого тела

В квантовой теории твердого тела электрон проводимости это определенная квазичастиц с характерными для данного кристалла свойствами, в частности законом дисперсии, эффективной массой, и тому подобное.

Наряду с делокализованных электронами, которые имеют определенный квази-импульс и двигаются вдоль всего кристалла, существуют электроны, локализованные на примесях или дефектах кристаллической решетки.

Электронами зоны проводимости и дырками в валентной зоне определяется проводимость материалов.


См.. также

Источники

  • Белый М.У. Атомная физика. - М.: Высшая школа, 1973.
  • Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. т. III. Квантовая механика. Нерелятивистская теория.. - Москва: Наука., 1974.
  • Иродово И. Е. Квантовая физика. - Москва: Физматлит, 2001.

Примечания

  1. Steinberg RI Experimental test of charge conservation and the stability of the electron / / Physical Review D. - 61. - (1999) (2): 2582-2586. DOI : 10.1103/PhysRevD.12.2582 - dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.12.2582.
  2. Yao W.-M. Review of Particle Physics / / Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. - 33. - (2006) (1): 77-115. DOI : 10.1088/0954-3899/33/1/001 - dx.doi.org/10.1088/0954-3899/33/1/001.

Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам