Elektroner - hva er dette? Egenskapene og historien om oppdagelsen av elektroner

Alle rundt oss i verden er bygd opp av små, umerkelig for øyet av partiklene. Elektroner - dette er en av dem. Deres funn har skjedd relativt nylig. Og det åpnet opp en ny forståelse av strukturen av atom, elektrisitet overføring mekanismer og strukturen i verden som helhet.

Hvordan dele udelelig

Den moderne forståelsen av elektroner - dette elementærpartikler. De er konsekvent og ikke delt inn i mindre strukturer. Men en slik idé har ikke alltid eksistert. Før 1897, et elektron hadde ingen anelse om.

Flere tenkere antikkens Hellas gjettet at hvert element på lyset, bygningen består av en rekke mikroskopiske "murstein". Den minste enhet av materie deretter betraktet atomet, og denne troen vedvarte i århundrer.

Representasjon av atomet har endret seg bare på slutten av XIX århundre. Etter undersøkelser J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman minste partikler udelelig atomkjerner og elektroner er blitt gjenkjent. Over tid ble det oppdaget protoner, nøytroner, og enda senere - nøytrinoet, kaons, pioner, osv ...

Nå vitenskapen kjenner et stort antall elementærpartikler, stedet som alltid okkupert og elektroner.

Oppdagelsen av en ny partikkel

På den tiden da de var elektroner oppdaget i atomet, har forskere lenge kjent til eksistensen av elektrisitet og magnetisme. Men den sanne natur og den fulle egenskapene til disse fenomenene er fortsatt et mysterium, opptar sinnene til mange fysikere.

Ved begynnelsen av det nittende århundre ble det kjent at utbredelsen av elektromagnetisk stråling, lysets hastighet. Imidlertid engelsk Dzhozef Tomson, gjennomfører eksperimenter med katodestråler, konkluderte med at de består av mange små korn hvis masse er mindre enn kjerne.

I april 1897 Thomson holdt en tale der han presenterte det vitenskapelige samfunn til fødselen av en ny partikkel i sammensetningen av atomer, som han kalte corpuscle. Senere, Ernest Rutherford bruke folie eksperimenter bekreftet konklusjonene fra sin lærer, og legemer ble gitt et annet navn - "elektroner"

Denne oppdagelsen førte til at utviklingen av ikke bare fysisk, men også kjemisk vitenskap. Det er mulig å gjøre betydelige fremskritt i studiet av elektrisitet og magnetisme, egenskaper av saken, og ga opphav til kjernefysikk.

Hva er et elektron?

Elektroner - er de letteste partikler med en elektrisk ladning. Vår kunnskap om dem fortsatt i stor grad motstridende og ufullstendig. For eksempel i moderne ideer lever de evig, fordi aldri bryte, i motsetning nøytroner og protoner (teoretisk kollaps av siste år overstiger en alder av universet).

Elektroner er stabile og har en konstant negativ ladning e = 1,6 x 10 ^-19 Cl. De tilhører familien av fermioner og leptoner gruppe. Som er involvert i en svak elektromagnetisk og vekselvirkningen partikler. De er sammensatt av atomer. Partikler som har mistet kontakt med atomene - frie elektroner.

Massen av elektroner er 9,1 x 10 ^-31 kg og er 1836 ganger mindre enn massen av et proton. De har halv integrert og spinn og et magnetisk moment. Electron merket med bokstaven "e ^-". Det samme, men med et plusstegn betegner dens antagonist - anti positron.

Tilstand av elektronene i et atom

Når det ble klart at et atom består av mindre konstruksjoner, var det nødvendig å forstå nøyaktig hvordan de er ordnet i den. Så på slutten av XIX århundre dukket den første modellen av atomet. I henhold til planet modellen, protoner (positivt ladede) og nøytroner (nøytral) utgjorde kjernen. En elektroner som beveger seg rundt i elliptiske baner.

Disse oppfatningene er i endring med bruk av kvantefysikken i tidlig XX århundre. Lui De Broglie fremsatt den teori at elektronet oppfører seg ikke bare som en partikkel, men også som en bølge. Erwin Schrodinger skaper en bølge atommodell, hvor elektronene er representert ved en sky med viss ladningstetthet.

For å finne plasseringen og banen til elektronene rundt kjernen er praktisk talt umulig. I denne forbindelse, innføres en spesiell Betegnelsen "orbital" eller "elektronskyen", som er det plass for de mest sannsynlige områder av nevnte partikler.

energinivå

Elektron sky rundt et atom like mye og protoner i dens kjerne. Alle av dem er på ulike avstander. Nærmest kjernen er anordnet elektroner med minst mulig energi. Jo mer energi er i partiklene er, jo mer de kan være.

Men de er ikke tilfeldig ordnet, og ta bestemte nivåer, som kan romme bare et visst antall av partikler. Hvert nivå har sin egen mengde energi og er oppdelt i undernivåer, og de som, i sin tur, på orbitaler.

For å beskrive egenskapene og plasseringen av elektronene ved energinivåer, fire kvantetall :

• n - hoved helt tall som angir elektronenergireserve (svarer til antallet av det kjemiske elementet periode);
• l - omdreiningstall, som beskriver form av elektronskyen (s - sfærisk, p - danner åtte, d - formen av kløver eller doble ekt, f - en kompleks geometrisk form);
• m - antall magnetiske definere sky orientering i et magnetisk felt;
• ms - spinn nummer, som karakteriserer elektroner bane rundt sin akse.

konklusjon

Således elektroner - et stabilt, negativt ladede partikler. De er enkle og kan ikke forfalle til andre elementer. De er referert til som fundamentale partikler, dvs. de som er en del av strukturen i saken.

Elektronene beveger seg rundt kjernene og danne sin elektronskall. De påvirker de kjemiske, optiske, mekaniske og magnetiske egenskaper av forskjellige stoffer. Disse partikler er involvert i den elektromagnetiske og vekselvirkningen. Deres retningsbevegelse skaper en elektrisk strøm og magnetisk felt.