Что такое электрон кратко
Обновлено: 05.07.2024
Элементарная частица с наименьшим отрицательным электрическим зарядом…. (более кратко никак)….
Электрон", наименование серии советских искусственных спутников Земли (ИСЗ) для исследования радиационного пояса Земли, космических лучей, химического состава околоземного космического пространства, коротковолнового излучения Солнца и радиоизлучения галактики, микрометеоритов и др. "Э. -1" и"Э. -3" имели массу 350 кг, диаметр 0,75 м, длину 1,3 м-,"Э. -2" и "Э. -4" — массу 445 кг, диаметр 1,8 м, длину 24 м. Измерения, проведённые с помощью ИСЗ "Э. ", позволили изучить временные вариации характеристик околоземного космического пространства при различных уровнях солнечной активности. "Э. " запускались попарно одной ракетой-носителем.
или вот
Электро́н (от др.-греч. ἤλεκτρον — янтарь [3] ) — стабильная, отрицательно заряженная элементарная частица, одна из основных структурных единиц вещества. Является фермионом (то есть имеет полуцелый спин). Относится к лептонам (единственная стабильная частица среди заряженных лептонов). Из электронов состоят электронные оболочки атомов, где их число и положение определяет почти все химические свойства веществ. Движение свободных электронов обусловливает такие явления, как электрический ток в проводниках и вакууме.
Содержание
Свойства
Заряд электрона неделим и равен −1,602176565(35)·10 −19 Кл [1] (или −4,80320427(13)·10 −10 ед. заряда СГСЭ в системе СГСЭ или −1,602176565(35)·10 −20 ед. СГСМ в системе СГСМ); он был впервые непосредственно измерен в экспериментах (англ.) А. Ф. Иоффе (1911) и Р. Милликена (1912). Эта величина служит единицей измерения электрического заряда других элементарных частиц (в отличие от заряда электрона, элементарный заряд обычно берётся с положительным знаком). Масса электрона равна 9,10938291(40)·10 −31 кг. [1]
кг [1] — масса электрона.
Кл [1] — заряд электрона.
>" width="" height="" />
— спин электрона в единицах
Согласно современным представлениям физики элементарных частиц, электрон неделим и бесструктурен (как минимум до расстояний 10 −17 см). Электрон участвует в слабом, электромагнитном и гравитационном взаимодействиях. Он принадлежит к группе лептонов и является (вместе со своей античастицей, позитроном) легчайшим из заряженных лептонов. До открытия массы нейтрино электрон считался наиболее лёгкой из массивных частиц — его масса примерно в 1836 раз меньше массы протона. Спин электрона равен 1/2, и, таким образом, электрон относится к фермионам. Как и любая заряженная частица со спином, электрон обладает магнитным моментом, причем магнитный момент делится на нормальную часть и аномальный магнитный момент. Иногда к электронам относят как собственно электроны, так и позитроны (например, рассматривая их как общее электрон-позитронное поле, решение уравнения Дирака). В этом случае отрицательно заряженный электрон называют негатроном, положительно заряженный — позитроном. [источник не указан 120 дней]
Находясь в периодическом потенциале кристалла, электрон рассматривается как квазичастица, эффективная масса которой может значительно отличаться от массы электрона.
Свободный электрон не может поглотить фотон, хотя и может рассеять его (см. эффект Комптона).
Этимология и история открытия
Открытие волновых свойств [7] . Согласно гипотезе де Бройля (1924), электрон (как и все другие материальные микрообъекты) обладает не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Де-бройлевская длина волны нерелятивистского электрона равна " width="" height="" />
, где — скорость движения электрона. В соответствии с этим электроны, подобно свету, могут испытывать интерференцию и дифракцию. Волновые свойства электронов были экспериментально обнаружены в 1927 американскими физиками К. Дэвиссоном и Л. Джермером (Опыт Дэвиссона — Джермера) и независимо английским физиком Дж. П. Томсоном.
Использование
В большинстве источников низкоэнергетичных электронов используются явления термоэлектронной эмиссии и фотоэлектронной эмиссии. Высокоэнергетичные, с энергией от нескольких кэВ до нескольких МэВ, электроны излучаются в процессах бета-распада и внутренней конверсии радиоактивных ядер. Электроны, излучаемые в бета-распаде, иногда называют бета-частицами или бета-лучами. Источниками электронов с более высокой энергией служат ускорители.
Движение электронов в металлах и полупроводниках позволяет легко переносить энергию и управлять ею; это является одной из основ современной цивилизации и используется практически повсеместно в промышленности, связи, информатике, электронике, в быту. Скорость дрейфа электронов в проводниках очень мала (~0,1—1 мм/с), однако электрическое поле распространяется со скоростью света. В связи с этим ток во всей цепи устанавливается практически мгновенно.
Пучки электронов, ускоренные до больших энергий, например, в линейных ускорителях, являются одним из основных средств изучения строения атомных ядер и природы элементарных частиц. Более прозаическим применением электронных лучей являются телевизоры и мониторы с электронно-лучевыми трубками (кинескопами). Электронный микроскоп также использует способность электронных пучков подчиняться законам электронной оптики. До изобретения транзисторов практически вся радиотехника и электроника были основаны на вакуумных электронных лампах, где применяется управление движением электронов в вакууме электрическими (иногда и магнитными) полями. Электровакуумные приборы (ЭВП) продолжают ограниченно использоваться и в наше время; наиболее распространённые применения — магнетроны в генераторах микроволновых печей и вышеупомянутые электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) в телевизорах и мониторах.
Электрон как квазичастица
Если электрон находится в периодическом потенциале, его движение рассматривается как движение квазичастицы. Его состояния описываются квазиволновым вектором. Основной динамической характеристикой в случае квадратичного закона дисперсии является эффективная масса, которая может значительно отличаться от массы свободного электрона и в общем случае является тензором.
Электрон и Вселенная
Известно [8] , что из каждых 100 нуклонов во Вселенной, 87 являются протонами и 13 — нейтронами (последние в основном входят в состав ядер гелия). Для обеспечения общей нейтральности вещества число протонов и электронов должно быть одинаково. Плотность барионной (наблюдаемой оптическими методами) массы, которая состоит в основном из нуклонов, достаточно хорошо известна (один нуклон на 0,4 кубического метра) [9] . С учётом радиуса наблюдаемой Вселенной (13,7 млрд световых лет) можно подсчитать, что число электронов в этом объёме составляет ~10 80 , что сопоставимо с большими числами Дирака.
Электрон — это отрицательно заряженная частица, которая существуют в облаке вокруг ядра атома.
Они невообразимо малы, настолько малы, что квантовая механика необходима для объяснения их специфического поведения, и насколько физика смогла определить, они являются фундаментальной частицей.
Некоторые свойства
Обратите внимание, что радиус электрона настолько мал, что никто не смог его обнаружить, но он невероятно круглый: «если бы Электрон был увеличен до размера Солнечной системы, то все равно его движение выглядело бы сферическим в пределах ширины человеческого волоса.
- Масса 9.11×10 -31 кг
- Заряд 1.60×10 -19 Кл (кулон)
- Радиус менее 10 -18 м
- Отклонение от сферы 10 -26 м
Электричество
Электричество — это поток этих стабильных отрицательно заряженных элементарных частиц через проводник, обычно в виде провода. Этот поток передаваемый через электрические сети называется электрическим током. Чтобы этот поток произошел, электроны должны разорвать свою атомную связь (электричество — это поток отрицательно заряженных элементарных частиц, а не поток еще и ядер, с которыми они связаны).
Разрыв атомной связи между частицей и её ядром требует ввода энергии, которая заставляет частицу преодолевать электромагнитную силу, сдерживающую её, и таким образом свободно течь. Это нужна энергии из различных источников.
Проводящий материал
Все формы материи содержат электроны, однако эти элементарные частицы в некоторых материалах более свободно связаны с их ядрами.
Эти материалы (известные как проводники или металлы) требуют очень мало энергии для создания электрического тока. В них слабо связанные частицы требуют гораздо меньше энергии для преодоления электромагнитной силы, удерживающей их на месте.
Что генерирует поток?
Электрические генераторы — это устройства, использующие принцип электромагнитной индукции.
Принцип электромагнитной индукции — процесс перемещения проводника через магнитное поле с целью создания электронного потока.
Примечание: необходимо только относительное движение проводника и магнитного поля, что означает, что магнитное поле может двигаться, пока проводник неподвижен. Когда электроны в проводнике проходят через магнитное поле (если поле достаточно сильное, а относительная скорость проводников через поле достаточно быстрая), то связи с их ядрами будут разорваны и будет индуцирован поток. Чтобы индуцировать высокий уровень электронного потока, требуется много энергии для создания относительной скорости между проводником и магнитами.
Химические реакции внутри батарей также создают электродвижущую силу, заставляющую элементарные частицы течь по цепи.
Фотоны (энергия света) также могут вызывать поток электронов, когда они сталкиваются с фотоэлектрической ячейкой. Это один из способов получения электроэнергии.
Электроны играют основополагающее действие на то или иное качество и свойство веществ.
Когда был открыт электрон?
Эта отрицательно заряженная частица была открыта 30 апреля 1897 года английским физиком Джозеф Джон Томсоном. Он исследовал прохождение электричества через газы, и обнаружил что лучи отклонялись в магнитном поле в поперечном их движению направлении. Томсон разработал метод определения отношения массы к заряду. Цель его опытов было определение массы частиц. Он определил что эти частицы имеют массу порядка одной тысячной от массы водорода, и заряд, равный заряду атома водорода в электролизе.
Рассматривая строение атома (кстати эту статью Вы можете прочитать здесь) , мы говорили об электроне.
Электрон - это элементарная частица, то есть частица, которую человек не в состоянии разделить. Электрон - частица, несущая минимальный отрицательный заряд. Конечно название отрицательный - сплошная условность, но мы так привыкли и нам так удобно.
Все электроны совершенно одинаковы, независимо от того в состав какого атома они входят. Масса электрона в 1838 раз меньше массы легчайшего атома водорода и равна 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 910 660 грамма. Электрический заряд одного электрона тоже очень мал.
Электрон - это стабильная частица, то есть время существования электрона ничем не ограниченно, ну если конечно он не встретится с позитроном, и является одной из основных структурных единиц вещества.
2. Образуют электронные оболочки атомов, которые определяют большинство световых, электрических, магнитных, механических, химических свойств химических элементов и следовательно молекул..
3. Движение электронов является причиной возникновения электрического тока во многих проводниках.
4. Ускоренные электроны являются одним из основных способов изучения строения атомных ядер.
Читайте также: