Elektroner - hvad er det? Egenskaber og historie opdagelsen af elektroner

Alt omkring os i verden består af små, umærkelige for øjet af partiklerne. Elektroner - dette er en af dem. Deres opdagelse er opstået for relativt nylig. Og det åbnede op for en ny forståelse af atomets struktur, eltransmission mekanismer og strukturen i verden som helhed.

Sådan opdele udelelige

Den moderne forståelse af elektroner - denne elementarpartikler. De er konsekvent og ikke opdelt i mindre strukturer. Men en sådan idé har ikke altid eksisteret. Indtil 1897 om elektroner havde ingen idé.

Flere tænkere oldtidens Grækenland gættet, at hvert punkt på lys, bygningen består af en flerhed af mikroskopiske "mursten". Den mindste enhed af stof derefter overvejet atomet, og denne tro varet i århundreder.

Repræsentation af atomet har kun ændret i slutningen af XIX århundrede. Efter undersøgelser J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman mindste partikler udelelige atomkerner og elektroner er blevet anerkendt. Over tid, blev det opdaget, protoner, neutroner, og selv senere - den neutrino, kaons, pioner, osv ...

Nu videnskaben kender et enormt antal elementarpartikler, i stedet for som uvægerligt besat og elektroner.

Opdagelsen af en ny partikel

På det tidspunkt, da de var elektroner opdaget i atomet, har forskerne længe kendt til eksistensen af elektricitet og magnetisme. Men den sande natur og den fulde egenskaber af disse fænomener er stadig et mysterium, besætter hovedet på mange fysikere.

I begyndelsen af det nittende århundrede var det kendt, at udbredelsen af elektromagnetisk stråling, lysets hastighed. Men englænderen Dzhozef Tomson, gennemføre eksperimenter med katodestråler, konkluderede, at de består af mange små kerner, hvis masse er mindre end kernekraft.

I april 1897 gjorde Thomson en tale, hvor han præsenterede det videnskabelige samfund til fødslen af en ny partikel i sammensætningen af atomer, som han kaldte corpuscle. Senere, Ernest Rutherford hjælp folie eksperimenter bekræftede konklusionerne af sin lærer, og de blodlegemer fik et andet navn - "elektroner"

Denne opdagelse bedt udviklingen af ikke kun fysisk, men også kemisk videnskab. Det er muligt at gøre betydelige fremskridt i studiet af elektricitet og magnetisme, egenskaberne for stof, og gav anledning til kernefysik.

Hvad er en elektron?

Elektroner - er de letteste partikler med en elektrisk ladning. Vores viden om dem stadig i vid udstrækning selvmodsigende og ufuldstændig. For eksempel i moderne ideer, de lever for evigt, fordi aldrig bryde, i modsætning til neutroner og protoner (teoretisk kollaps af den sidste alder overstiger universets alder).

Elektroner er stabile og har en konstant negativ ladning e = 1,6 x 10 ^-19 Cl. De hører til familien af fermioner og leptoner gruppe. Involveret i en svag elektromagnetisk og tyngdekraftens interaktion partikler. De er sammensat af atomer. Partikler, som har mistet kontakt med atomerne - frie elektroner.

Massen af elektroner er 9,1 x 10 ^-31 kg og er 1836 gange mindre end massen af en proton. De har halv-integreret og spin og et magnetisk moment. Electron betegnes med bogstavet "e ^-". Det samme, men med et plustegn angiver dens antagonist - antipartikel positron.

Tilstand af elektronerne i et atom

Da det blev klart, at et atom består af mindre strukturer, var det nødvendigt at forstå præcis, hvordan de er arrangeret i det. Så i slutningen af det XIX århundrede dukkede den første model af atomet. Ifølge den planetariske model, protoner (positivt ladede) og neutroner (neutrale) udgjorde kernen. A elektroner bevæger sig rundt i elliptiske baner.

Disse opfattelser er ved at ændre med fremkomsten af kvantefysik i begyndelsen af XX århundrede. Lui De Broglie fremsat den teori, at elektronen opfører sig ikke kun som en partikel, men også som en bølge. Erwin Schrodinger skaber en bølge model af atomet, hvor elektroner er repræsenteret ved en sky med visse ladningstæthed.

For at lokalisere og bane af elektronerne omkring kernen er praktisk umuligt. I denne forbindelse indføres en særlig udtrykket "orbital" eller "elektron sky", som er rummet af de mest sandsynlige placeringer af partiklerne.

energi niveauer

Elektronskyen omkring et atom lige så meget og protoner i dens kerne. Alle af dem er i forskellige afstande. Nærmest kernen er anbragt elektroner med den mindste mængde energi. Jo mere energi er i partiklerne, jo mere de kan være.

Men de er ikke anbragt tilfældigt, og tage specifikke niveauer, som kan rumme kun et vist antal partikler. Hvert niveau har sin egen mængde energi og er opdelt i sub-niveauer, og dem, til gengæld på orbitaler.

At beskrive karakteristika og placering af elektronerne ved de energiniveauer, fire quantum numre :

• n - den vigtigste heltal angivelse elektronenergi reserve (svarer til antallet af grundstoffet periode);
• l - orbital nummer, som beskriver formen af elektronskyen (s - sfærisk, p - formular otte, d - formen af kløver eller dobbelt ottere, f - en kompleks geometrisk form);
• m - antal magnetisk afgrænser sky orientering i et magnetfelt;
• ms - spin nummer, som karakteriserer elektroner kredsløb omkring sin akse.

konklusion

Således elektroner - en stabil, negativt ladede partikler. De er grundlæggende og kan ikke henfalde til andre elementer. De betegnes som fundamentale partikler, dvs., dem, der er en del af strukturen af stof.

Elektronerne bevæger sig rundt kernerne og danne deres elektronskal. De påvirker de kemiske, optiske, mekaniske og magnetiske egenskaber af forskellige stoffer. Disse partikler er involveret i det elektromagnetiske og gravitationelle vekselvirkning. Deres retningsbestemt bevægelse skaber en elektrisk strøm og magnetfelt.