Електрон
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
| Електрон | |
.png) Схематичне зображення атома барію з електронними оболонками |
|
| склад: | елементарна частинка |
|---|---|
| родина: | ферміон |
| група: | лептон |
| покоління: | перше |
| взаємодії: | електромагнітна, гравітаційна, слабка |
| частинка: | електрон |
| античастинка: | позитрон |
| Відкрита: | Дж. Дж. Томсон у 1897 році |
| символ: | e-, β- |
| Маса: | 0.510998910(13) МеВ |
| час життя: | стабільний |
| Електричний заряд: | -1 |
| спін: | 1/2 |
Електро́н (англ. electron, нім. Elektron, рос. электрон) - стабільна, негативно заряджена елементарна частинка, що входить до складу всіх атомів. Має електричний заряд (-е= -1,6021892(46)×10-19 Кл) і масу (9,109554(906)×10−31 кг).
Зазвичай електрон позначається в формулах символом e-. Бета-частинки, які є високоенергетичними електронами, що утворюються при бета-розпаді атомних ядер, позначаються символом β-.
Електрон належить до родини лептонів, має заряд −1, спін 1/2, якщо відраховувати ці величини в одиницях елементарного електричного заряду й приведеної сталої Планка, відповідно. Електрон є лептоном першого покоління, бере участь в електромагнітній, слабкій та гравітаційній взаємодіях. Фактор Ланде для електрона дорівнює 2. Електрон стабільна частинка, його час життя принаймні перевищує 1026 років. Питання про стабільність електрона зв'язане із законом збереження електричного заряду.
Античастинкою для електрона є позитрон.
Завдяки напівцілому спіну електрон є ферміоном, і підкоряється статистиці Фермі-Дірака.
Рух електрона описується рівняннями квантової механіки. Електрон — хімічно активна складова атома, де вона пов'язана з електропозитивним ядром силами електростатичного притягання.
Зміст |
[ред.] Історія відкриття
Термін електрон запровадив у 1894 році Джордж Джонстоун Стоуні. Він вперше сформулював ідею про те, що природа складається із заряджених частинок ще в 1874 році.
Експериментально відкрив електрон у 1897 р. Джозеф Джон Томсон у експериментах з катодними променями у вакуумних лампах. Томсон першим довів, що проміння складається з заряджених часток та визначив відношення заряду частки до її маси. Визначена Томсоном маса була в тисячі разів меншою, ніж маса атома водню, що свідчило про те, що електрон - субатомна частинка.
В 1909 році Мілікен у дослідах із падінням олійних крапель продемонстрував, що електричний заряд може мати лише дискретні значення, кратні певному елементарному заряду, і виміряв значення цього заряду.
В 1927 році Девісон і Джермер, а також незалежно від них Томсон, продемонстрували явище дифракції електронів, довівши, що електрон має як корпускулярні, так і хвильові властивості.
[ред.] Рівняння руху
В квантовій електродинаміці електрон описується рівнянням Дірака. У випадках, коли релятивістськими ефектами можна знехтувати, використовується рівняння Шредінгера. Електрон - частинка, для якої найяскравіше проявляються хвильові властивості. Дебройлівська довжина хвилі електрона має порядок розміру атома. Саме це дозволяє електрону зв'язуватися з ядром атома, а також брати участь в утворенні хімічних зв'язків між атомами у молекулі чи твердому тілі.
[ред.] Теорія твердого тіла
У квантовій теорії твердого тіла електрон провідності це певна квазічастинка із характерними для даного кристалу властивостями, зокрема законом дисперсії, ефективною масою, тощо.
Поряд із делокалізованими електронами, які мають певний квазі-імпульс і рухаються вздовж усього кристалу, існують електрони, локалізовані на домішках чи дефектах кристалічної ґратки.
Електронами зони провідності та дірками у валентній зоні визначається провідність матеріалів.
[ред.] Дивіться також
 |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
[ред.] Джерела
- Білий М.У.. Атомна фізика (1973), Київ: Вища школа.
- Ландау Л.Д., Лившиц Е.М.. Теоретическая физика. т. ІІІ. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. (1974), Москва: Наука..
