Electron - ano ito? Ang mga katangian at kasaysayan ng pagtuklas ng mga electron

Ang lahat sa paligid sa amin sa buong mundo ay binubuo ng mga maliliit na, hindi mahahalata sa mata ng particle. Electron - ito ay isa sa kanila. Ang kanilang pagtuklas ay nangyari relatibong kamakailan. At ito binuksan up ng isang bagong pag-unawa ng istraktura ng atom, mekanismo ng paghahatid ng kuryente at ang istraktura ng mundo bilang isang buo.

Paano hahatiin ang indivisible

Ang mga modernong pang-unawa ng mga electron - ito elementarya particle. Ang mga ito ay pare-pareho at huwag hatiin sa mas maliit na mga istraktura. Ngunit tulad ng isang ideya ay hindi laging umiiral. Bago ang 1897, ang isang elektron ay walang ideya.

Higit pang mga nag-iisip sinaunang Greece nahulaan na ang bawat item sa liwanag, ang mga gusali ay binubuo ng isang mayorya ng microscopic "bricks". Ang pinakamaliit na yunit ng matter at pagkatapos isaalang-alang ang mga atom, at paniniwala na persisted para sa siglo.

Representasyon ng atom ay nagbago lamang sa huling siglo XIX. Pagkatapos ng pagsisiyasat J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman pinakamaliit na particle mapaghihiwalay atomic nuclei at electron ay nai-kinikilala. Sa paglipas ng panahon, ito ay natuklasan protons, neutrons, at kahit na sa ibang pagkakataon - mga neutrino, kaons, pion, atbp ...

Ngayon alam agham ng isang malaking bilang ng mga elementarya particle, ang lugar na kung saan ay walang paltos na sinasakop at electron.

Ang pagkatuklas ng isang bagong maliit na butil

Sa panahon noong sila ay mga electron natuklasan sa atom, siyentipiko ay may matagal na kilala sa pagkakaroon ng elektrisidad at balani. Ngunit ang tunay na likas na katangian at ang buong mga katangian ng mga phenomena ay pa rin ng isang misteryo, na sumasakop sa mga isip ng maraming physicists.

Sa simula ng siglo XIX ito ay kilala na ang pagpapalaganap ng electromagnetic radiation, ang bilis ng liwanag. Gayunman, ang Englishman Dzhozef Tomson, pagsasagawa ng mga eksperimento na may katod ray, concluded na sila ay binubuo ng maraming maliliit na butil na ang mass ay mas mababa sa nuclear.

Sa buwan ng Abril 1897, Thompson ginawa ng isang pagtatanghal kung saan siya ay ipinapahayag sa pang-agham na komunidad sa pagsilang ng isang bagong maliit na butil sa komposisyon ng mga atom, na kaniyang tinatawag korpuskulo. Sa ibang pagkakataon, Ernest Rutherford foil ang gamit ninyo eksperimento nakumpirma ang konklusyon ng kanyang guro, at ang corpuscles ay binigyan pa ng pangalan - ". Electron"

Pagkatuklas na ito ay sinenyasan ang pagbuo ng hindi lamang pisikal kundi pati na rin ng kemikal agham. Ito ay posible na gumawa ng makabuluhang pag-unlad sa pag-aaral ng elektrisidad at balani, mga katangian ng matter, at nagbigay nuclear physics.

Ano ang isang electron?

Electron - ay ang lightest particle na may isang electric singil. Ang ating kaalaman sa mga ito mananatili pa rin sa kalakhan nagkakasalungatan at hindi kumpleto. Halimbawa, sa modernong mga ideya sila nakatira magpakailanman, dahil hindi masira, hindi tulad ng neutrons at protons (manilay-nilay pagbagsak ng huling edad ay lumampas sa edad ng uniberso).

Electron ay matatag at magkaroon ng isang pare-pareho ang mga negatibong singil e = 1.6 x 10 ^-19 Cl. Nabibilang sila sa pamilya ng mga fermion at lepton group. Ang mga particle na kasangkot sa isang mahinang electromagnetic at gravitational interaction. Ang mga ito ay binubuo ng mga atomo. Particles kung saan nawala contact na may mga atoms - libreng mga electron.

Ang masa ng mga electron ay 9.1 x 10 ^-31 kg at ay 1836 beses na mas mababa kaysa sa masa ng isang proton. Ang mga ito ay half-integral at spin at isang magnetic sandali. Electron naitala sa pamamagitan ng titik "e ^-". Ang parehong, ngunit may plus sign Tinutukoy nito antagonist - antipartikulo positron.

State of the electron sa isang atom

Kapag ito ay naging malinaw na ang isang atom ay binubuo ng mga mas maliit na mga istraktura, ito ay kinakailangan upang maunawaan nang eksakto kung paano sila ay nakaayos sa loob nito. Kaya sa katapusan ng siglo XIX lumitaw ang unang modelo ng atom. Ayon sa planetary modelo, protons (positibo sisingilin) at neutrons (neutral) constituted ang nucleus. Ang isang electron gumagalaw sa palibot sa tambilugin orbits.

Ang mga perception ay ang pagbabago sa pagdating ng quantum physics sa unang bahagi ng XX siglo. Lui De Broglie ilagay sa harap ang teorya na ang mga elektron behaves hindi lamang bilang isang maliit na butil, ngunit din bilang isang wave. Erwin Schrodinger ay lumilikha ng isang wave modelo ng atom, kung saan ang electron ay kinakatawan ng isang ulap na may ilang mga bayad density.

Upang matukoy ang lokasyon at tilapon ng mga electron sa paligid ng nucleus ay halos imposible. Kaugnay nito, ipinakilala ng isang espesyal na term na "orbital" o "electron cloud", na kung saan ay ang space sa mga pinaka-malamang na lokasyon ng mga sinabi particle.

mga antas ng enerhiya

Ang elektron ulap sa paligid ng isang atom lamang ng mas maraming at protons sa nucleus nito. Lahat ng mga ito ay sa iba't ibang mga distansya. Pinakamalapit sa core ay nakaayos electron na may hindi bababa sa halaga ng enerhiya. Ang mas maraming enerhiya ay nasa particle, mas maaari silang maging.

Ngunit sila ay hindi nakaayos nang random, at kumuha ng mga tiyak na mga antas, na maaaring maglaman lamang ng isang tiyak na bilang ng mga particle. Ang bawat antas ay may sariling dami ng enerhiya at ay nahahati sa sub-level, at ang mga, sa pagliko, sa orbital.

Upang ilarawan ang mga katangian at lokasyon ng mga electron sa mga antas ng enerhiya, apat quantum numero :

• n - ang pangunahing integer na tumutukoy elektron enerhiya reserve (tumutugon sa bilang ng mga panahon ng chemical element);
• l - orbital numero, na naglalarawan sa hugis ng ulap elektron (s - spherical, p - anyo walong, d - ang hugis ng clover o double eights, f - isang komplikadong geometriko hugis);
• m - bilang ng magnetic pagtukoy cloud orientation sa isang magnetic field;
• ms - ang spin numero, na characterizes ang mga electron orbit sa paligid nito axis.

konklusyon

Kaya, electron - isang matatag, negatibong sisingilin particle. Ang mga ito ay pangunahing at hindi maaaring mabulok sa iba pang mga elemento. Ang mga ito ay tinutukoy bilang mga pangunahing particles, ibig sabihin, ang mga na bahagi ng istraktura ng matter.

Ang mga electron lumigid sa nuclei at bumuo ng kanilang mga electron shell. Sila ay makakaapekto sa kemikal, optical, mekanikal at magnetic properties ng iba't-ibang mga sangkap. Ang mga particle ay kasangkot sa electromagnetic at gravitational interaction. Ang kanilang itinuro kilusan lumilikha ng isang electric kasalukuyang at magnetic field.