Користувач:Jarozwj/Чернетка: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Немає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 1: Рядок 1:
{{Картка частинка
| колір_тла =
| назва = Електрон
| зображення = [[Файл:HAtomOrbitals.png|280px]]
| підпис = [[Атомні орбіталі]] гідрогену з різними рівнями енергії. Чим яскравіша ділянка, тим імовірніше перебування в ній електрона в будь-який момент часу.
| число_типів =
| склад = елементарна частинка
| родина = ферміон
| група = [[лептон]]
| покоління = перше
| взаємодії = [[електромагнітна взаємодія|електромагнітна]], [[гравітація|гравітаційна]], [[слабка взаємодія|слабка]]
| частинка = електрон
| античастинка = [[позитрон]]
| статус =
| передбачена =
| відкрита = [[Томсон Джозеф Джон|Дж. Дж. Томсон]] у [[1897]] році
| символ = e<sup>-</sup>, β<sup>-</sup>
| маса = 0,510998910(13) [[електронвольт|МеВ/c<sup>2</sup>]]
| час_життя = стабільний
| розпадається_на =
| заряд = -1
| кольоровий_заряд =
| спін = 1/2
| число_спінових_станів = 2
}}
'''Електро́н'''&nbsp;— [[субатомна частинка]] з негативним [[Елементарний електричний заряд|елементарним]] [[Електричний заряд|електричним зарядом]]<ref name="coff2010"/>. Електрони належать до першого [[Покоління елементарних частинок|покоління]] [[лептон]]ів<ref name="curtis74"/>, та зазвичай вважаються [[Фундаментальна частинка|фундаментальними частинками]], оскільки для них невідомі складові компоненти чи субструктура<ref name="prl50"/>. [[Інваріантна маса|Маса]] електрона становить близько 1/1836 маси [[протон]]а<ref name="nist_codata_mu"/>. [[Квантова механіка|Квантовомеханічні]] властивості електрона включають внутрішній [[кутовий момент]] ([[спін]]), напівціле значення, виражене в одиницях [[Стала Планка|зведеної сталої Планка]], ''ħ''. Оскільки вони є [[ферміон]]ами, то відповідно до [[Принцип Паулі|принципу Паулі]] в кожному [[Квантовий стан|квантовому стані]] може перебувати не більше одного електрона<ref name="curtis74"/>. Як і інші елементарні частинки, електрони проявляють властивості [[Корпускулярно-хвильовий дуалізм|як частинок, так і хвиль]]: вони можуть зіштовхуватися з іншими частинками та [[Дифракція електронів|дифрагувати]] подібно до світла. Хвильові властивості електронів простіше спостерігати експериментально у порівнянні з хвильовими властивостями [[нейтрон]]ів і [[протон]]ів через те, що електрони мають меншу масу і отже більшу довжину [[хвилі де Бройля]] для заданої енергії.
'''Електро́н'''&nbsp;— [[субатомна частинка]] з негативним [[Елементарний електричний заряд|елементарним]] [[Електричний заряд|електричним зарядом]]<ref name="coff2010"/>. Електрони належать до першого [[Покоління елементарних частинок|покоління]] [[лептон]]ів<ref name="curtis74"/>, та зазвичай вважаються [[Фундаментальна частинка|фундаментальними частинками]], оскільки для них невідомі складові компоненти чи субструктура<ref name="prl50"/>. [[Інваріантна маса|Маса]] електрона становить близько 1/1836 маси [[протон]]а<ref name="nist_codata_mu"/>. [[Квантова механіка|Квантовомеханічні]] властивості електрона включають внутрішній [[кутовий момент]] ([[спін]]), напівціле значення, виражене в одиницях [[Стала Планка|зведеної сталої Планка]], ''ħ''. Оскільки вони є [[ферміон]]ами, то відповідно до [[Принцип Паулі|принципу Паулі]] в кожному [[Квантовий стан|квантовому стані]] може перебувати не більше одного електрона<ref name="curtis74"/>. Як і інші елементарні частинки, електрони проявляють властивості [[Корпускулярно-хвильовий дуалізм|як частинок, так і хвиль]]: вони можуть зіштовхуватися з іншими частинками та [[Дифракція електронів|дифрагувати]] подібно до світла. Хвильові властивості електронів простіше спостерігати експериментально у порівнянні з хвильовими властивостями [[нейтрон]]ів і [[протон]]ів через те, що електрони мають меншу масу і отже більшу довжину [[хвилі де Бройля]] для заданої енергії.



Версія за 18:03, 8 жовтня 2017

Електрон
HAtomOrbitals.png
Атомні орбіталі гідрогену з різними рівнями енергії. Чим яскравіша ділянка, тим імовірніше перебування в ній електрона в будь-який момент часу.
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/c2
Час життя: стабільний
Електричний заряд: -1
Спін: 1/2

Електро́н — субатомна частинка з негативним елементарним електричним зарядом[1]. Електрони належать до першого покоління лептонів[2], та зазвичай вважаються фундаментальними частинками, оскільки для них невідомі складові компоненти чи субструктура[3]. Маса електрона становить близько 1/1836 маси протона[4]. Квантовомеханічні властивості електрона включають внутрішній кутовий момент (спін), напівціле значення, виражене в одиницях зведеної сталої Планка, ħ. Оскільки вони є ферміонами, то відповідно до принципу Паулі в кожному квантовому стані може перебувати не більше одного електрона[2]. Як і інші елементарні частинки, електрони проявляють властивості як частинок, так і хвиль: вони можуть зіштовхуватися з іншими частинками та дифрагувати подібно до світла. Хвильові властивості електронів простіше спостерігати експериментально у порівнянні з хвильовими властивостями нейтронів і протонів через те, що електрони мають меншу масу і отже більшу довжину хвилі де Бройля для заданої енергії.

Електрони відіграють важливу роль у багатьох фізичних явищах, таких як електрика, магнетизм, хімія та теплопровідність, і вони також беруть участь у гравітаційній, електромагнітній та слабкій взаємодіях[5]. Оскільки електрон має заряд, він оточений електричним полем, і якщо цей електрон рухається відносно спостерігача, він генерує магнітне поле. Електромагнітні поля від інших джерел (не тих, що породжені електроном) вплинуть на рух електрона відповідно до формули для сили Лоренца. Електрони випромінюють чи поглинають енергію у формі фотонів якщо вони рухаються з прискоренням. Лабораторні інструменти здатні захоплювати як окремі електрони, так і електронну плазму за рахунок використання електромагнітних полів. Спеціальні телескопи здатні виявляти електронну плазму в космічному просторі. Електрони використовуються в електроніці, для зварювання, в електронно-променевих трубках, електронних мікроскопах, променевій терапії, лазерах, газових іонізаційних детекторах[en] та прискорювачах заряджених частинок.

Взаємодії за участі електронів з іншими субатомними частинками є цікавими для таких наук, як хімія чи ядерна фізика. Кулонівська сила взаємодії між позитивно зарядженим протоном всередині атомного ядра та негативно зарядженими електронами ззовні, дає можливість існувати атомам. Іонізація чи різниця у співвідношенні негативно заряджених електронів відносно позитивно заряджених ядер змінює енергію зв'язку атомних систем. Обмін електронами чи їх розподіл між двома чи більше атомами є головною причиною утворення хімічних зв'язків[6]. 1838 року британський натураліст Річард Ламінг[en] вперше припустив існування неподільної кількості електричного заряду для пояснення хімічних властивостей атомів[7]. 1891 року ірландський фізик Джордж Стоні назвав цей заряд «електроном», і 1897 року Джозеф Джон Томсон з групою британських фізиків виявили його як частинку[8][9][10]. Електрони також можуть брати участь у ядерних реакціях, таких як нуклеосинтез у зорях, де вони відомі як бета-частинки. Електрони можуть утворюватися внаслідок бета-розпаду радіоактивних ізотопів та високоенергетичних зіткнень, наприклад коли космічні промені входять в атмосферу. Античастинка електрона називається позитроном; він ідентичний електрону за винятком того, що має електричний та інші заряди[en] протилежного знаку. Коли електрон зіштовхується з позитроном, обидві частинки повністю анігілюють, утворюючи рентгенівські фотони.

Примітки

  1. JERRY COFF. Процитовано 10 вересня 2010.  (англ.)
  2. а б Curtis, L.J. (2003). Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach. Cambridge University Press. с. 74. ISBN 0-521-53635-9.  (англ.)
  3. Eichten, E.J.; Peskin, M.E.; Peskin, M. (1983). New Tests for Quark and Lepton Substructure. Physical Review Letters 50 (11): 811–814. Bibcode:1983PhRvL..50..811E. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811.  (англ.)
  4. CODATA value: proton-electron mass ratio. 2006 CODATA recommended values. National Institute of Standards and Technology. Процитовано 18 липня 2009.  (англ.)
  5. Anastopoulos, C. (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. Princeton University Press. с. 236–237. ISBN 0-691-13512-6.  (англ.)
  6. Pauling, L.C. (1960). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: an introduction to modern structural chemistry (вид. 3rd). Cornell University Press. с. 4–10. ISBN 0-8014-0333-2.  (англ.)
  7. Arabatzis, T. (2006). Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. University of Chicago Press. с. 70–74. ISBN 0-226-02421-0.  (англ.)
  8. Thomson, J.J. (1897). Cathode Rays. Philosophical Magazine 44 (269): 293–316. doi:10.1080/14786449708621070.  (англ.)
  9. Dahl (1997:122–185).
  10. Wilson, R. (1997). Astronomy Through the Ages: The Story of the Human Attempt to Understand the Universe. CRC Press. с. 138. ISBN 0-7484-0748-0.  (англ.)