Електрон - стабільна елементарна частинка. одна з основних структурних одиниць речовини. З електронів складаються електронні оболонки атомів. де їх число і положення визначає всі хімічні властивості речовин. Рух вільних електронів обумовлює такі явища, як електричний струм в провідниках і вакуумі.
Заряд електрона неподільний і дорівнює -1,602176487 (40) × 10 -19 Кл (або -4,80320427 (13) × 10 -10 од. СГСЕ в системі СГС); він був вперше безпосередньо виміряно в експериментах (англ.) А. Ф. Іоффе (1911) і Р. Міллікена (1912). Ця величина служить одиницею виміру електричного заряду інших елементарних частинок (на відміну від заряду електрона, елементарний заряд зазвичай береться з позитивним знаком). Маса спокою електрона дорівнює 9,10938215 (45) × 10 -31 кг. [1]
кг - маса електрона.
Кл - заряд електрона.
Кл / кг - питома заряд електрона на одиницю маси.
- спін електрона в одиницях
Відповідно до сучасних уявлень фізики елементарних частинок, електрон неподільний і бесструктурен (як мінімум до відстаней 10 -17 см). Електрон бере участь в слабких, електромагнітних і гравітаційних взаємодіях. Він належить до групи лептонів і є (разом зі своєю античастинкою. Позитроном) легчайшим з заряджених лептонів. До відкриття маси нейтрино електрон вважався найбільш легкої з масивних частинок - його маса приблизно в 1836 разів менше маси протона. Спін електрона дорівнює 1/2, і, таким чином, електрон відноситься до ферміонами. Як і будь-яка заряджена частинка зі спіном, електрон має магнітним моментом. причому магнітний момент ділиться на нормальну частину і аномальну (англ.). Іноді до електронів відносять як власне електрони, так і позитрони (наприклад, розглядаючи їх як загальне електрон-позитронне поле, рішення рівняння Дірака). В цьому випадку негативно заряджений електрон називають негатронів, позитивно заряджений - позитроном.
Перебуваючи в періодичному потенціалі кристала, електрон розглядається як квазічастинки. ефективна маса якої може значно відрізнятися від маси спокою електрона.
Етимологія та історія відкриття
Назва «електрон» походить від грецького слова ήλεκτρον, що означає «бурштин»: ще в стародавній Греції натуралістами проводилися експерименти - шматки бурштину терли шерстю, після чого ті починали притягати до себе дрібні предмети. Термін «електрон» як назву фундаментальної неподільної одиниці заряду в електрохімії був запропонований [2] Дж. Дж. Стоуні (англ.) В 1894 (сама одиниця була введена їм в 1874). Відкриття електрона як частки належить Дж. Дж. Томсону. який в 1897 встановив, що відношення заряду до маси для катодних променів не залежить від матеріалу джерела. (Див. Відкриття електрона)
Використання
У більшості джерел низькоенергетичних електронів використовуються явища термоелектронної емісії і фотоелектронної емісії. Високоенергетичних, з енергією від кількох кеВ до декількох МеВ. електрони випромінюються в процесах бета-розпаду і внутрішньої конверсії радіоактивних ядер. Електрони, що випромінюються в бета-розпаді, іноді називають бета-частинками або бета-променями. Джерелами електронів з більш високою енергією служать прискорювачі.
Рух електронів в металах і напівпровідниках дозволяє легко переносити енергію і керувати нею; це є однією з основ сучасної цивілізації і використовується практично повсюдно в промисловості, зв'язку, інформатики, електроніці, в побуті. Швидкість дрейфу електронів в провідниках дуже мала (
0,1-1 мм / с), проте електричне поле поширюється зі швидкістю світла. У зв'язку з цим струм у всій ланцюга встановлюється практично миттєво.
Пучки електронів, прискорені до великих енергій, наприклад, в лінійних прискорювачах. є одним з основних засобів вивчення будови атомних ядер і природи елементарних частинок. Більш прозаїчним застосуванням електронних променів є телевізори та монітори з електронно-променевими трубками (кінескопами). Електронний мікроскоп також використовує здатність електронних пучків підкорятися законам електронної оптики. До винаходу транзисторів практично вся радіотехніка і електроніка були засновані на вакуумних електронних лампах. де застосовується управління рухом електронів у вакуумі електричними (іноді і магнітними) полями. Електровакуумні прилади продовжують обмежено використовуватися і в наш час; найбільш поширені застосування - магнетрони в генераторах мікрохвильових печей і вищезгадані електронно-променеві трубки в телевізорах і моніторах.
Електрон як квазічастинки
Якщо електрон знаходиться в періодичному потенціалі, його рух розглядається як рух квазічастинки. Його статки описуються квазіхвильовими вектором. Основний динамічною характеристикою в разі квадратичного закону дисперсії є ефективна маса. яка може значно відрізнятися від маси вільного електрона і в загальному випадку є тензором.
Дивитися що таке "Електрон (квазічастинки)" в інших словниках:
Електрон (физич.) - Електрон Символ Маса 9,10938215 (45) × 10-31кг, 0,510998910 (13) МеВ / c2 Античастинка позитрон Класи фермион, лептон ... Вікіпедія
Електрон (частка) - Електрон Символ Маса 9,10938215 (45) × 10-31кг, 0,510998910 (13) МеВ / c2 Античастинка позитрон Класи фермион, лептон ... Вікіпедія
Квазічастинки - (елементарне збудження) фундаментальне поняття квантової теорії багатьох тіл, введення до якого радикально спрощує фіз. картину і методи опису широкого кола процесів в системах багатьох частинок з сильною взаємодією, в т ... Фізична енциклопедія
Електрон-фононна взаємодія - взаи модействие між двома підсистемами квазичастиц в твердих тілах, а саме, носіями заряду (блохівське електронами в металах, напівпровідниках і діелектриках або дірками в цих речовинах) та тепловими коливаннями кристалічної. решітки ... ... Фізична енциклопедія
Електрон - Цей термін має також інші значення див. Електрон (значення). Електрон Символ Маса 9,10938291 (40) · 10-31кг [1], 0,510998928 (11) МеВ ... Вікіпедія
Квазічастинка - квант колективного коливання або обурення Багаточасткові системи, що володіє певною енергією і, як правило, імпульсом (наприклад, фонон). Між квазічастинками і звичайними елементарними частинками існує ряд подібностей і відмінностей. У багатьох ... Вікіпедія
Негатрон (фізика) - Електрон Символ Маса 9,10938215 (45) × 10-31кг, 0,510998910 (13) МеВ / c2 Античастинка позитрон Класи фермион, лептон ... Вікіпедія
Електрони - Електрон Символ Маса 9,10938215 (45) × 10-31кг, 0,510998910 (13) МеВ / c2 Античастинка позитрон Класи фермион, лептон ... Вікіпедія
Полярон - електрон, що рухається по кристалу разом з викликається ним деформацією решітки. Поняття введено радянським фізиком С. І. Пекаром. П. складова квазічастинка (Див. Квазічастинки): електрон + пов'язані з ним Фонони. Введення П. дозволяє ... ... Велика радянська енциклопедія
- Фермион. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Ферма? Н - за сучасними науковими уявленнями: ... Детальніше Купити за 1125 руб