Electron - đây là những gì? Các tính chất và lịch sử của sự phát hiện của các electron

Tất cả xung quanh chúng ta trên thế giới được tạo nên từ nhỏ, không thể nhận thấy bằng mắt của các hạt. Electron - đây là một trong số họ. Phát hiện của họ đã xảy ra tương đối gần đây. Và nó đã mở ra một sự hiểu biết mới về cấu trúc của nguyên tử, cơ chế truyền tải điện và cấu trúc của thế giới nói chung.

Làm thế nào để chia tách

Sự hiểu biết hiện đại của các electron - hạt cơ bản này. Họ là nhất quán và không chia thành các cấu trúc nhỏ hơn. Nhưng một ý tưởng như vậy không phải lúc nào tồn tại. Trước năm 1897, một electron không hề biết.

Nhiều nhà tư tưởng Hy Lạp cổ đại đoán rằng mỗi mục trong ánh sáng, tòa nhà bao gồm một đa số "gạch" kính hiển vi. Các đơn vị nhỏ nhất của vật chất thì coi là nguyên tử, và niềm tin này kéo dài trong nhiều thế kỷ.

Đại diện của nguyên tử đã thay đổi duy nhất trong thế kỷ XIX muộn. Sau khi điều tra J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman hạt nhỏ nhất hạt nhân nguyên tử bất khả phân và electron đã được công nhận. Theo thời gian, nó được phát hiện proton, neutron, và thậm chí sau đó - các neutrino, kaon, pion, vv ...

Bây giờ khoa học biết một số lượng lớn các hạt cơ bản, nơi mà lúc nào cũng bận rộn và electron.

Việc phát hiện ra một hạt mới

Đồng thời khi họ electron phát hiện trong nguyên tử, các nhà khoa học từ lâu đã biết về sự tồn tại của điện và từ tính. Nhưng bản chất thật và tính đầy đủ của những hiện tượng này vẫn còn là một bí ẩn, chiếm tâm trí của nhiều nhà vật lý.

Vào đầu thế kỷ XIX người ta đã biết rằng việc tuyên truyền của bức xạ điện từ, tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, người Anh Dzhozef Tomson, tiến hành thí nghiệm với tia cathode, kết luận rằng họ bao gồm nhiều hạt nhỏ có khối lượng nhỏ hơn hạt nhân.

Trong tháng 4 năm 1897 Thomson làm một bài phát biểu mà ông đã trình bày các cộng đồng khoa học đến sự ra đời của một hạt mới trong thành phần của các nguyên tử, mà ông gọi là tiểu thể. Sau đó, Ernest Rutherford sử dụng thí nghiệm lá khẳng định kết luận của cô giáo của mình, và corpuscles được đặt tên khác - "electron".

Khám phá này đã thúc đẩy sự phát triển của không chỉ khoa học vật lý mà còn hóa chất. Nó có thể đạt được tiến bộ đáng kể trong việc nghiên cứu điện và từ tính, tính chất của vật chất, và đã dẫn đến vật lý hạt nhân.

một electron là gì?

Electron - là các hạt nhẹ với một điện tích. kiến thức của chúng ta về chúng vẫn còn tồn tại chủ yếu mâu thuẫn và không đầy đủ. Ví dụ, trong những ý tưởng hiện đại họ sống mãi mãi, bởi vì không bao giờ phá vỡ, không giống như neutron và proton (sụp đổ lý thuyết của thời đại cuối cùng vượt quá tuổi của vũ trụ).

Electron là ổn định và có một hằng số tiêu cực phí e = 1,6 x 10 ^-19 Cl. Họ thuộc về gia đình của các fermion và lepton nhóm. Các hạt tham gia vào một sự tương tác điện từ và trọng lực yếu. Họ được cấu tạo của các nguyên tử. Hạt đã mất liên lạc với các nguyên tử - electron tự do.

Khối lượng của electron là 9,1 x 10 ^-31 kg và nhỏ hơn khối lượng của một proton 1836 lần. Họ có nửa không thể thiếu và spin và một mô men từ. Electron ký hiệu bằng chữ "e ^-". Điều tương tự, nhưng với một dấu cộng biểu thị chất đối kháng của nó - phản hạt positron.

Nhà nước của các electron trong một nguyên tử

Khi nó trở nên rõ ràng rằng một nguyên tử được tạo thành từ các cấu trúc nhỏ hơn, nó là cần thiết để hiểu chính xác cách thức chúng được sắp xếp theo nó. Vì vậy, vào cuối thế kỷ XIX đã xuất hiện mô hình đầu tiên của nguyên tử. Theo mô hình hành tinh, proton (tích điện dương) và neutron (trung tính) được thành lập hạt nhân. Một electron di chuyển xung quanh trong quỹ đạo hình elip.

Những nhận thức đang thay đổi với sự ra đời của vật lý lượng tử trong thế kỷ XX. Lui De Broglie đưa ra giả thuyết cho rằng electron cư xử không chỉ như một hạt, nhưng cũng như một làn sóng. Erwin Schrodinger tạo ra một mô hình sóng của nguyên tử, nơi electron được đại diện bởi một đám mây với mật độ điện tích nhất định.

Để xác định vị trí và quỹ đạo của các electron xung quanh hạt nhân là thực tế không thể. Về vấn đề này, được giới thiệu một thuật ngữ đặc biệt "quỹ đạo" hay "đám mây điện tử", mà là không gian trong những địa điểm có thể xảy ra nhất của các hạt nói.

mức năng lượng

Đám mây electron xung quanh một nguyên tử cũng giống như nhiều và proton trong hạt nhân. Tất cả trong số đó là ở những khoảng cách khác nhau. Gần nhất với lõi được sắp xếp electron với số tiền ít nhất của năng lượng. Năng lượng hơn là trong các hạt, họ càng có thể.

Nhưng họ không được sắp xếp một cách ngẫu nhiên, và chịu mức cụ thể, với sức chứa chỉ có một số lượng nhất định của các hạt. Mỗi cấp độ có lượng riêng của năng lượng và được chia thành các cấp độ, và những người, đến lượt nó, trên quỹ đạo.

Để mô tả các đặc điểm và vị trí của các electron ở mức năng lượng, bốn số lượng tử :

• n - dự trữ năng lượng electron nguyên chính quy định cụ thể (tương ứng với số thời gian nguyên tố hóa học);
• l - số quỹ đạo, trong đó mô tả hình dạng của đám mây electron (s - hình cầu, p - Hình thức tám, d - hình dạng của cỏ ba lá hoặc eights đôi, f - một hình dạng hình học phức tạp);
• m - số định hướng đám mây từ trong một từ trường;
• ms - số quay, đó là đặc điểm quỹ đạo electron xung quanh trục của nó.

phần kết luận

Do đó, các electron - một ổn định, các hạt mang điện tích âm. Họ là cơ bản và không thể phân rã thành các nguyên tố khác. Họ được gọi là các hạt như cơ bản, ví dụ, những người mà là một phần của cấu trúc của vật chất.

Các electron di chuyển xung quanh hạt nhân và tạo vỏ electron của họ. Họ ảnh hưởng đến hóa học, tính chất quang học, cơ khí và từ các chất khác nhau. Những hạt này có liên quan đến sự tương tác điện từ và hấp dẫn. phong trào hướng của họ tạo ra một lĩnh vực hiện tại và từ điện.