Электрон

Элементарные частицы / электрон в атоме [4:20]

Лекция 48. Подлинная история электронов. Квантовомеханическое представление [43:58]

Электрон (греч. Ηλεκτρόνιο) — стабильная элементарная частица, являющаяся одной из основных структурных единиц вещества.

Общая информация

Из электронов состоят электронные оболочки атомов, где их число и положение определяет все химические свойства веществ. Движение свободных электронов обуславливает такие явления, как электрический ток в проводниках и вакууме.

Обычно электрон обозначается в формулах буквой e-. Бета-частицы, являющиеся высокоэнергетическими электронами, образующимися при бета-распаде атомных ядер, обозначаются знаком β-.

Электрон относится к семейству лептонов, имеет заряд −1, спин 1 / 2. Античастица для электрона — позитрон.

$~{m_{e}}=9,10938215(45)~{\cdot }~10^{-31}$ кг — масса электрона.

$~{e_{0}}=-1,602176487(40)~{\cdot }~10^{-19}$ Кл — заряд электрона.

Открытие электрона как частицы принадлежит Джозефу Томсону, который в 1897 году установил, что отношение заряда к массе для катодных лучей не зависит от материала источника. Волнистую природу электрона открыл Луи де Бройль.

Электрон участвует в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях элементарных частиц. В классической электродинамике электрон описывается уравнениями Лоренца-Максвелла; в квантовой механике — уравнениями Шредингера (для нерелятивистских явлений) и уравнения дифференциального (для релятивистских явлений). Характер размещения электронов в атомных оболочках и заполнения ими энергетических уровней обусловлен их спином (то есть электроны подчиняются принципу Паули), который определяет электрические, химические, оптические и другие свойства атомов и молекул и ведет к периодическому повторению свойств химических элементов. Характер движения электронов и их распределение по энергиям определяет электропроводность, теплопроводность и другие свойства твердых и жидких тел.

Исследования свойств и особенностей движения электронов стимулировало развитие физики и создание новых отраслей техники.

См. также

• Электрон — название космических научных станций.

Литература

• Богуш А. Электрон // БЭ в 18 т. Т. 18. Кн. 1. Мн., 2004.

Ссылки

• The Discovery of the Electron. American Institute of Physics, Center for History of Physics. Проверено 10 августа 2006.
• Particle Data Group. University of California. Проверено 17 ноября 2008.
• The Particle Detector BriefBook. — 14th. — Springer, 1998. — ISBN 3540641203.

Частицы в физике