Ο πιο άμεσος προσδιορισμός της χρέωσης του ηλεκτροκίνητου παράγεται στα πειράματα του R. Millique, στην οποία μετρήθηκαν πολύ μικρές επιβαρύνσεις, που προέκυψαν σε μικρά σωματίδια. Η ιδέα αυτών των πειραμάτων ήταν η εξής. Σύμφωνα με τις βασικές ιδέες της ηλεκτρονικής θεωρίας, η χρέωση ενός σώματος προκύπτει ως αποτέλεσμα της αλλαγής του αριθμού των ηλεκτρονίων που περιέχονται σε αυτό (ή θετικά ιόντα, η επιβάρυνση των οποίων είναι ίση ή μαρισμένη το ηλεκτρονικό φορτίο). Ως εκ τούτου, η επιβάρυνση οποιουδήποτε σώματος θα πρέπει να ποικίλει μόνο από το μυαλό και επιπλέον, τέτοιες μερίδες που περιέχουν ακέραιες χρεώσεις ηλεκτρονίων. Εγκατάσταση της διακριτής φύσης της αλλαγής στην εμπειρία Ηλεκτρικό φορτίο, Είναι δυνατόν να επιτευχθεί η επιβεβαίωση της ύπαρξης ηλεκτρονίων και να καθορίσει την επιβάρυνση ενός ηλεκτρονίου (στοιχειώδη χρέωση).

Είναι σαφές ότι σε τέτοια πειράματα, οι μετρούμενες χρεώσεις πρέπει να είναι πολύ μικρές και να αποτελούνται μόνο από ένα μικρό αριθμό χρεώσεων ηλεκτρονίων. Διαφορετικά, η προσθήκη ή ο αποκλεισμός ενός ηλεκτρονίου θα οδηγήσει μόνο σε μια μικρή ποσότητα συνολικών αλλαγών φόρτισης και επομένως μπορεί να ξεφύγει εύκολα από τον παρατηρητή λόγω των αναπόφευκτων σφαλμάτων κατά τη μέτρηση της φόρτισης.

Σε πειράματα, διαπιστώθηκε ότι η χρέωση των σωματιδίων πραγματικά άλλαξε σε άλματα και η αλλαγή χρέωσης ήταν πάντα πολλαπλή σε μια ορισμένη τελική χρέωση.

Το σχήμα εμπειρίας των χιλιοστών φαίνεται στο ΣΧ. 249. Το κύριο μέρος της συσκευής είναι ένας προσεκτικά κατασκευασμένος επίπεδης πυκνωτής, οι πλάκες των οποίων συνδέονται με την πηγή τάσης αρκετών χιλιάδων βολτ. Η τάση μεταξύ των πλακών μπορεί να αλλάξει και να μετρηθεί με ακρίβεια. Τα μικρά σταγονίδια λαδιού που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας ένα ειδικό κονιοποιητή πέφτουν μέσα από την οπή στην άνω πλάκα μέσα στο χώρο μεταξύ των πλακών. Η κίνηση ενός ξεχωριστού σταγονιδίου ελαίου παρατηρείται σε ένα μικροσκόπιο. Ο πυκνωτής ολοκληρώνεται σε προστατευτικό κάλυμμα, υποστηριζόμενο σε σταθερή θερμοκρασία που προστατεύει το σταγονίδιο από τα ρεύματα μεταφοράς αέρα.

Τα σταγονίδια πετρελαίου φορτίζονται κατά τη διάρκεια του ψεκασμού και επομένως κάθε δύο δυνάμεις ενεργεί: η προκύπτουσα δύναμη της βαρύτητας και της εξαγωγής (Archimedes) αντοχή και δύναμη που προκαλείται από ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσω μετάλλων

Ηλεκτρονική αγωγιμότηταΜέταλλα. Το πέρασμα του ρεύματος μέσω μετάλλων (αγωγές πρώτου τύπου) δεν συνοδεύεται από χημική αλλαγή αυτών. Αυτή η περίσταση το καθιστά συνεπάγεται ότι τα μεταλλικά άτομα κατά τη διάρκεια της τρέχουσας διέλευσης μετακινούνται από έναν αγωγό σε άλλο. Αυτή η υπόθεση επιβεβαιώθηκε από τα πειράματα της Γερμανικής Φυσικής Charles Viktor Eduard Rickka (1845 -1915). Ο Rickka ήταν μια αλυσίδα, η οποία περιλάμβανε τρεις άκρες κυλίνδρου που πιέζονται στενά μεταξύ τους, εκ των οποίων δύο ακραίες ήταν χαλκό και το μέσο αλουμίνιο. Μέσω αυτών των κυλίνδρων, ένα ηλεκτρικό ρεύμα πέρασε για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα (περισσότερο από ένα χρόνο), έτσι ώστε ο συνολικός αριθμός της ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει έχει επιτύχει τεράστιο ποσό (πάνω από 3.000.000 cl). Με την παραγωγή εμπεριστατωμένης ανάλυσης του τόπου επαφής του χαλκού και του αλουμινίου, η Rickka δεν μπορούσε να ανιχνεύσει ίχνη διείσδυσης ενός μέταλλου σε ένα άλλο. Έτσι, όταν το ρεύμα περνά μέσα από μέταλλα, τα άτομα μετάλλων δεν μετακινούνται μαζί με το ρεύμα.

Πώς λαμβάνουν χώρα τα τέλη κατά τη διέλευση του ρεύματος μέσω του μετάλλου;

Σύμφωνα με τις ιδέες της ηλεκτρονικής θεωρίας, την οποία χρησιμοποιήσαμε επανειλημμένα χρησιμοποιούμενες, αρνητικές και θετικές χρεώσεις, οι οποίες αποτελούν μέρος κάθε ατόμου, διαφέρουν σημαντικά ο ένας από τον άλλο. Μια θετική χρέωση συνδέεται με τον ίδιο τον Atom και υπό κανονικές συνθήκες αδιαχώριστες από το κύριο μέρος του ατόμου (τον πυρήνα του). Οι αρνητικές χρεώσεις είναι ηλεκτρόνια με μια ορισμένη χρέωση και μάζα, σε σχεδόν 2000 φορές η μικρότερη μάζα του ελαφρύτερου ατόμου υδρογόνου, σχετικά εύκολα εύκολα μπορεί να διαχωριστεί από το άτομο. Ένα άτομο που έχασε ένα ηλεκτρόνιο σχηματίζει ένα θετικά φορτισμένο ιόν. Στα μέταλλα υπάρχει πάντα ένας σημαντικός αριθμός "ελεύθερων", διαχωρίζεται από τα άτομα ηλεκτρόνια, τα οποία περιπλανιούνται στο μέταλλο, μετακινούνται από ένα ιόν σε άλλο. Αυτά τα ηλεκτρόνια κάτω από τη δράση Ηλεκτρικό πεδίο Μετακινηθείτε εύκολα σε μέταλλο. Τα ιόντα είναι οι πυρήνες του μετάλλου, σχηματίζοντας το κρύσταλλο πλέγματος (βλέπε Tom I).

Ένα από τα πιο πειστικά φαινόμενα που ανιχνεύει τη διαφορά μεταξύ θετικών και αρνητικών ηλεκτρικών φορτίων στο μέταλλο αναφέρεται στο § 9 ένα φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα που δείχνει ότι τα ηλεκτρόνια σχετικά εύκολα μπορούν να αποσυνδεθούν από το μέταλλο, ενώ οι θετικές χρεώσεις είναι σταθερά συνδεδεμένες στο Μεταλλική ουσία. Δεδομένου ότι στη διέλευση των σημερινών ατόμων και επομένως, οι σχετικές θετικές χρεώσεις δεν μετακινούνται κατά μήκος του αγωγού, τότε τα ελεύθερα ηλεκτρόνια πρέπει να θεωρούνται μεταφορείς στο μέταλλο. Σημαντική επιβεβαίωση αυτών των ιδεών ήταν σημαντικά πειράματα που πραγματοποιήθηκαν για πρώτη φορά το 1912 L. I. Mandelshtam και N. D. Palekxi *), αλλά δεν δημοσιεύθηκαν από αυτούς. Τέσσερα χρόνια αργότερα (1916) R. CH. Tolman, και ο Τ. D. Stewart δημοσίευσε τα αποτελέσματα των πειραμάτων τους που ήταν παρόμοια με τα πειράματα του Mandelstam και του Papailxi.

Κατά τη ρύθμιση αυτών των πειραμάτων, προχώρησαν από την ακόλουθη σκέψη. Εάν υπάρχουν ελεύθερες χρεώσεις στο μέταλλο, κατοχή της μάζας, τότε θα πρέπει να υπακούσουν στο νόμο της αδράνειας (βλ. Tom I). Γρήγορη μετακίνηση, για παράδειγμα, από αριστερά προς τα δεξιά, ο αγωγός είναι ένας συνδυασμός των ατόμων μετάλλων που κινούνται προς αυτή την κατεύθυνση, οι οποίες λυπάμαι μαζί τους και δωρεάν χρεώσεις. Όταν ένας τέτοιος αγωγός σταματά ξαφνικά, τότε τα άτομα που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του. Οι δωρεάν χρεώσεις αδράνειας πρέπει να συνεχίσουν να απομακρυνθούν από αριστερά προς τα δεξιά, ενώ διάφορες παρεμβολές (σύγκρουση με διακοπτόμενα άτομα) δεν θα τους σταματήσουν. Η εμφάνιση του φαινομένου είναι παρόμοιο με αυτό που παρατηρείται με μια ξαφνική στάση του τραμ, όταν "δωρεάν", που δεν συνδέεται με τα αντικείμενα αυτοκινήτων και οι άνθρωποι στην αδράνεια συνεχίζουν να προχωρούν για κάποιο χρονικό διάστημα.

Με αυτόν τον τρόπο, Περίληψη Μετά τη διακοπή του αγωγού, οι ελεύθερες χρεώσεις σε αυτό θα πρέπει να κινούνται προς μία κατεύθυνση. Αλλά η κίνηση των τελών σε μια ορισμένη πλευρά είναι το ηλεκτρικό ρεύμα. Επομένως, εάν τα επιχειρήματά μας είναι έγκυρα, τότε μετά από μια ξαφνική διακοπή του αγωγού, θα πρέπει να περιμένετε την εμφάνιση βραχυπρόθεσμου ρεύματος σε αυτό. Η κατεύθυνση αυτού του ρεύματος θα επιτρέψει να κρίνει το σημάδι αυτών των επιβαρύνσεων που μετακινούνται από την αδράνεια. Εάν αφήσετε το δικαίωμα να μετακινήσετε θετικές χρεώσεις, το ρεύμα θα ανιχνευθεί κατευθύνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Εάν οι αρνητικές χρεώσεις θα μετακινηθούν προς αυτή την κατεύθυνση, πρέπει να υπάρχει ένα ρεύμα που έχει μια κατεύθυνση από δεξιά προς τα αριστερά. Το τρέχον ρεύμα εξαρτάται από τις χρεώσεις και την ικανότητα των φορέων τους περισσότερο ή λιγότερο να διατηρούν την κίνηση τους στην αδράνεια, παρά την παρέμβαση, δηλαδή από τη μάζα τους. Έτσι, αυτή η εμπειρία όχι μόνο σας επιτρέπει να επαληθεύσετε την ύπαρξη της ύπαρξης στο μέταλλο των ελεύθερων χρεώσεων, αλλά και να καθορίσετε τις ίδιες τις κατηγορίες, το σημάδι τους και τη μάζα τους φορέων τους (ακριβέστερα, ο λόγος χρέωσης στη μάζα e / m).

Στην πρακτική εφαρμογή, η εμπειρία αποδείχθηκε πιο βολική χρήση που δεν εφαρμόζεται, αλλά Περιστροφική κίνηση Εξερευνητής. Το σχήμα αυτής της εμπειρίας παρουσιάζεται στο ΣΧ. 141. Στο πηνίο, στο οποίο βρίσκονται δύο απομονωμένοι ημι-άξονες 00, Η σπειροειδής σύρμα ενισχύθηκε. Τα άκρα της σπιράλ συγκόλλησαν και στα δύο μισά του άξονα και με τη βοήθεια των ολισθαίνουσων επαφών 2 ("Βούρτσες") συνδέονται με ένα ευαίσθητο γαλβανόμετρο 3. Το πηνίο οδηγήθηκε σε γρήγορη περιστροφή και κατόπιν ξαφνικά επιβραδύνθηκε. Η εμπειρία διαπίστωσε πραγματικά ότι ταυτόχρονα ηλεκτρικό ρεύμα προέκυψε στο γαλβανόμετρο. Η κατεύθυνση αυτού του ρεύματος έχει δείξει ότι οι αρνητικές χρεώσεις κινούνται στην αδράνεια. Μέτρηση της χρέωσης που μεταφέρεται από αυτό το βραχυπρόθεσμο ρεύμα, ήταν δυνατόν να βρεθεί η αναλογία ελεύθερης χρέωσης στη μάζα του φορέα του. Ο λόγος που αποδείχθηκε ότι είναι ίσος με το Ε / Μ \u003d 1, 8 ° C 1011 CB / kg, ο οποίος συμπίπτει καλά με την τιμή μιας τέτοιας σχέσης για ηλεκτρόνια που ορίζονται από άλλες μεθόδους. Έτσι, τα πειράματα δείχνουν ότι υπάρχουν δωρεάν ηλεκτρόνια στα μέταλλα. Αυτά τα πειράματα είναι μία από τις σημαντικότερες επιβεβαιώσεις της ηλεκτρονικής θεωρίας των μετάλλων. Το ηλεκτρικό ρεύμα στα μέταλλα είναι μια παραγγελία ελεύθερων ηλεκτρονίων(Σε αντίθεση με την αδιάκριτη μετακίνηση της θερμότητας, που υπάρχουν πάντα στον αγωγό).

Δομή μετάλλων. Τόσο τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που περιλαμβάνονται στο μέταλλο και τα ιόντα του βρίσκονται σε συνεχή ασταθής κίνηση. Η ενέργεια αυτής της κίνησης είναι η εσωτερική ενέργεια του σώματος. Η κίνηση των ιόντων που σχηματίζουν ένα πλέγμα κρυστάλλων αποτελείται μόνο από διακυμάνσεις γύρω από τις θέσεις ισορροπίας τους. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν σε όλο τον όγκο του μετάλλου.

Εάν δεν υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο μέσα στο μέταλλο, η κίνηση ηλεκτρονίων είναι εντελώς χαοτικά. Σε κάθε στιγμή της ταχύτητας διαφόρων ηλεκτρονίων, διάφορες κατευθύνσεις είναι διαφορετικές και έχουν (Εικ. 143, αλλά).Τα ηλεκτρόνια με αυτή την έννοια είναι παρόμοιες με το συνηθισμένο αέριο και ως εκ τούτου αναφέρονται συχνά ως ηλεκτρονικό αέριο. Μια τέτοια θερμική κίνηση δεν θα προκαλέσει κανένα ρεύμα, δεδομένου ότι ως αποτέλεσμα της πλήρους χαοτικής σε κάθε κατεύθυνση θα υπάρξουν τα ίδια ηλεκτρόνια όπως σε κάθε κατεύθυνση και επομένως η συνολική φόρτιση που μεταφέρεται μέσω οποιασδήποτε πλατφόρμας μέσα στο μέταλλο θα είναι μηδέν.

Η περίπτωση, ωστόσο, θα αλλάξει αν αποφασίσουμε στα άκρα του αγωγού τη δυνητική διαφορά, δηλ. Δημιουργήστε ένα ηλεκτρικό πεδίο μέσα στο μέταλλο. Αφήστε την αντοχή στο πεδίο να είναι ίσο με το Ε. Τότε για κάθε ηλεκτρόνιο ee (Ε.- Χρέωση ηλεκτρονίων), κατευθύνονται λόγω της αρνητικότητας του φορτίου ηλεκτρονίων, είναι απέναντι από το πεδίο. Λόγω αυτού, τα ηλεκτρόνια θα λάβουν πρόσθετες ταχύτητες που κατευθύνονται προς μία κατεύθυνση (Εικ. 143, B). Τώρα η κίνηση των ηλεκτρονίων δεν θα είναι αρκετά χαοτική: μαζί με μια ασταθής θερμική κίνηση, η ηλεκτρονική θα μετακινηθεί στο σύνολό της και επομένως θα συμβεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Το σκέφτηκα εικαστικά, μπορεί να ειπωθεί ότι το ρεύμα στα μέταλλα είναι ένας "ηλεκτρονικός άνεμος" που προκαλείται από ένα εξωτερικό πεδίο. Αιτία ηλεκτρικής αντίστασης. Τώρα μπορούμε να καταλάβουμε γιατί τα μέταλλα έχουν αντίσταση σε ηλεκτρικό ρεύμα, δηλ. Γιατί είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η πιθανή διαφορά στα άκρα του μεταλλικού αγωγού για τη διατήρηση μακροπρόθεσμου ρεύματος. Εάν τα ηλεκτρόνια δεν είχαν υποστεί παρεμβολή στην κίνηση τους, στη συνέχεια, αποστέλλονται σε μια ομαλή κίνηση, θα προχωρήσουν στην αδράνεια, χωρίς τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου, απεριόριστο μακρύ. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, τα ηλεκτρόνια αντιμετωπίζουν συγκρούσεις με ιόντα. Ταυτόχρονα, τα ηλεκτρόνια που είχαν μια ορισμένη ταχύτητα μιας παραγγελθέντης κίνησης πριν από την ανάπτυξη, μετά την πρόσκρουση, θα αναπηδήσουν σε αυθαίρετες, τυχαίες κατευθύνσεις και η μετακίνηση ηλεκτρονίων (ηλεκτρικό ρεύμα) θα μετατραπεί σε μια ακανόνιστη (θερμική) κίνηση : Μετά την εξάλειψη του ηλεκτρικού πεδίου, το ρεύμα θα εξαφανιστεί πολύ. Για να αποκτήσετε ένα μακροπρόθεσμο ρεύμα, είναι απαραίτητο μετά από κάθε σύγκρουση και πάλι να οδηγήσει τα ηλεκτρόνια σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και για αυτό είναι απαραίτητο να ενεργεί η ισχύς στα ηλεκτρόνια όλη την ώρα, δηλαδή έτσι ώστε το μεταλλικό πεδίο να είναι μέσα στο μέταλλο.

Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά πιθανής πιθανότητας διατηρείται στα άκρα του μεταλλικού αγωγού, τόσο ισχυρότερη μέσα του το ηλεκτρικό πεδίο, όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα στον αγωγό. Ο υπολογισμός που δεν δίνουμε δείχνουν ότι η δυνητική διαφορά και το ρεύμα πρέπει να είναι αυστηρά ανάλογα μεταξύ τους (ο νόμος του Ohma).

Μετακίνηση κάτω από τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου, τα ηλεκτρόνια αποκτούν κάποια κινητική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια συγκρούσεων, η ενέργεια αυτή μεταδίδεται μερικώς από τα ιόντα πλέγματος, τα οποία έρχονται σε μια πιο έντονη θερμική κίνηση. Έτσι, παρουσία ρεύμα όλη την ώρα, η ενεργειακή μετάβαση μιας διέταξεων μετακίνησης των ηλεκτρονίων (ρεύμα) στην ενέργεια της χαοτικής κίνησης των ιόντων και των ηλεκτρονίων, η οποία αντιπροσωπεύει την εσωτερική ενέργεια του σώματος. Αυτό σημαίνει ότι η εσωτερική ενέργεια του μετάλλου αυξάνεται. Αυτό εξηγεί την κατανομή της θερμότητας Joule.

Συνοψίζοντας, μπορούμε να το πούμε Η αιτία της ηλεκτρικής αντίστασης είναι ότι τα ηλεκτρόνια αντιμετωπίζουν συγκρούσεις με μεταλλικά ιόντα με την κίνηση του.Αυτές οι συγκρούσεις παράγουν το ίδιο αποτέλεσμα με το αποτέλεσμα μιας ορισμένης σταθερής δύναμης τριβής που επιδιώκει να επιβραδύνει την κίνηση των ηλεκτρονίων.

Η διαφορά στην αγωγιμότητα των διαφόρων μετάλλων οφείλεται σε ορισμένες διαφορές στον αριθμό των ελεύθερων ηλεκτρονίων σε μια μονάδα μεταλλικού όγκου και υπό τις συνθήκες κίνησης ηλεκτρονίων, η οποία μειώνεται στη διαφορά στο μέσο μήκος της ελεύθερης εκτέλεσης, δηλαδή, Τα μονοπάτια που διέρχονται από ένα μέσο ηλεκτρόνιο μεταξύ δύο συγκρούσεων με μεταλλικά ιόντα. Ωστόσο, αυτές οι διαφορές δεν είναι πολύ σημαντικές, ως αποτέλεσμα της οποίας η αγωγιμότητα ορισμένων μετάλλων διαφέρει από την αγωγιμότητα άλλων σε λίγες μόνο δωδεκάδες. Ταυτόχρονα, η αγωγιμότητα ακόμη και των χειρότερων μεταλλικών αγωγών εκατοντάδες χιλιάδες φορές περισσότερη αγωγιμότητα των καλών ηλεκτρολυτών και δισεκατομμυρίων χρόνων υπερβαίνει την αγωγιμότητα των ημιαγωγών.

Το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας σημαίνει ότι οι συνθήκες συνέβησαν στο μέταλλο υπό την οποία τα ηλεκτρόνια δεν αντιμετωπίζουν αντίσταση στην κίνηση τους. Επομένως, η διατήρηση ενός μακροπρόθεσμου ρεύματος στον υπεραγωγό δεν χρειάζεται να έχει διαφορά στις δυνατότητες. Αρκεί να φέρει ηλεκτρόνια σε κίνηση και στη συνέχεια θα υπάρξει το ρεύμα στον υπεραγωγό μετά την εξάλειψη της δυναμικής διαφοράς.

Άνοιγμα εργασίας. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια βρίσκονται μέσα στο μέταλλο σε συνεχή θερμική κίνηση. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, δεν έχουν χυθεί από μέταλλο. Αυτό υποδηλώνει ότι υπάρχουν κάποιες δυνάμεις που τους εμποδίζουν να φτάσουν, δηλαδή ότι στα ηλεκτρόνια, επιδιώκοντας να βγουν από την επιφάνεια του μετάλλου, το ηλεκτρικό πεδίο λειτουργεί στο επιφανειακό στρώμα, κατευθύνεται από το μέταλλο (ηλεκτρόνια είναι αρνητικά) . Αυτό σημαίνει ότι όταν το ηλεκτρόνιο περνάει μέσω του επιφανειακού στρώματος της δύναμης, οι δυνάμεις που δρουν στο ηλεκτρόνιο σε αυτό το στρώμα κάνουν αρνητική λειτουργία - ΑΛΛΑ(εδώ και\u003e 0), και ως εκ τούτου, μεταξύ των σημείων μέσα στο μέταλλο και το εξωτερικό υπάρχει κάποια τάση που ονομάζεται Έξοδος τάσης.

Από το τι προκύπτει ότι η απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από μέταλλο σε κενό, πρέπει να κάνετε αντι-δυνάμεις που ενεργούν στο επιφανειακό στρώμα, θετική εργασία Α, που ονομάζεται Λειτουργία.Αυτή η τιμή εξαρτάται από τη φύση του μετάλλου.

Υπάρχει μια προφανής σχέση μεταξύ της λειτουργίας της παραγωγής και της δυνατότητας εξόδου

Οπου ΜΙ.- Χρέωση ηλεκτρονίων (Ακριβώς, η απόλυτη τιμή της φόρτισης φόρτισης ισούται με τη στοιχειώδη χρέωση). Ως εκ τούτου, η λειτουργία συνήθως γράφεται με τη μορφή eQ\u003e.

Εργασία esrΟι αντι-δυνάμεις στο επιφανειακό στρώμα μπορούν να γίνουν λόγω του αποθεματικού της κινητικής ενέργειας. Αν κινητική ενέργεια Λιγότερο έξοδο εργασίας, δεν θα είναι σε θέση να διεισδύσει στο επιφανειακό στρώμα και να παραμείνει μέσα στο μέταλλο. Έτσι, μια κατάσταση στην οποία το ηλεκτρόνιο μπορεί να πετάξει από το μέταλλο έχει τη μορφή

Εδώ Τ.- Μάζα ηλεκτρονίων, v N.- Κανονική (κάθετη προς την επιφάνεια) συστατικό της ταχύτητας, της παραγωγής της ΕΕ.

Σε θερμοκρασία δωματίου, η μέση ενέργεια της θερμικής μετακίνησης των ηλεκτρονίων στο μέταλλο είναι αρκετές δωδεκάδες φορές μικρότερη από τη λειτουργία της εξόδου. Επομένως, σχεδόν όλα τα ηλεκτρόνια κρατούνται από το πεδίο που υπάρχει στο επιφανειακό στρώμα, μέσα στο μέταλλο.

Η λειτουργία της εξόδου συνήθως δεν μετράται σε joules, αλλά μέσα Ηλεκτρονικό μέρος(EV). Ένας ηλεκτρονόμος είναι η εργασία που εκτελείται από τα πεδία πάνω από την επιβάρυνση, ίσο με την επιβάρυνση του ηλεκτρονίου(δηλ. Πάνω από τη στοιχειώδη χρέωση ε), κατά τη διέλευση τάσης ενός volt:Εκπομπές ηλεκτρόνια με κύλινδρους.Η θερμική κίνηση των ηλεκτρονίων στο μέταλλο έχει έναν ασταθές χαρακτήρα, οπότε η ταχύτητα των μεμονωμένων ηλεκτρονίων μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ο ένας από τον άλλο, όπως λαμβάνει χώρα για μόρια αερίου. Αυτό σημαίνει ότι μέσα στο μέταλλο υπάρχει πάντα ένας αριθμός γρήγορων ηλεκτρονίων που μπορούν να σπάσουν την επιφάνεια. Με άλλα λόγια, αν η εικόνα της μεταλλικής δομής που λαμβάνεται από εμάς είναι σωστή, θα πρέπει να συμβεί η εξάτμιση των ηλεκτρονίων, παρόμοια με την εξάτμιση των υγρών.

Ωστόσο, σε θερμοκρασίες δωματίου, η κατάσταση (89,2) εκτελείται μόνο για το ασήμαντο κλάσμα των μεταλλικών ηλεκτρονίων και η εξάτμιση των ηλεκτρονίων είναι τόσο αδύναμη ώστε να είναι αδύναμη η ανίχνευση της. Η υπόθεση θα αλλάξει εάν θερμαίνετε το μέταλλο σε πολύ υψηλή θερμοκρασία (1500-2000 ° C). Στην περίπτωση αυτή, αυξάνονται οι θερμικές ταχύτητες, ο αριθμός των ηλεκτροδίων αναχώρησης αυξάνεται και η εξάτμιση τους μπορεί εύκολα να παρατηρηθεί στην εμπειρία. Ο λαμπτήρας μπορεί να χρησιμεύσει για τέτοια εμπειρία ΜΕΓΑΛΟ.(Εικ. 144), που περιέχει, εκτός από το νήμα ΠΡΟΣ ΤΗΝ(Για παράδειγμα, το βολφράμιο), ένα επιπλέον ηλεκτρόδιο L. Air από τη λυχνία φροντίζεται προσεκτικά έτσι ώστε να μην περιπλέξει τα φαινόμενα με τη συμμετοχή ιόντων αέρα. Η λάμπα συνδέεται με την μπαταρία £ ί και ένα γαλβανόμετρο ΣΟΛ.Έτσι ώστε ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας να συνδέεται με το νήμα θερμότητας.

Με κρύο νήμα, το γαλβανόμετρο δεν εμφανίζει ρεύμα, επειδή δεν υπάρχουν ιόντα μεταξύ της κάθοδοι και της ανόδου, η οποία θα μπορούσε να μεταφερθεί σε χρεώσεις. Εάν, ωστόσο, κυλάει το νήμα με βοηθητική μπαταρία Β 2.Και αυξήστε σταδιακά το ρεύμα ροής, τότε το νήμα στην αλυσίδα εμφανίζεται στο κύκλωμα. Αυτό το ρεύμα σχηματίζεται από ηλεκτρόνια εξάτμιση από τα σπειρώματα, τα οποία κάτω από τη δράση του συνημμένου ηλεκτρικού πεδίου μετακινούνται από το νήμα ΠΡΟΣ ΤΗΝΣε ηλεκτρόδια ΑΛΛΑ.Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται από τη μονάδα της επιφάνειας της καυτής κάθοδος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία του και στο υλικό από το οποίο γίνεται (λειτουργία εξόδου). Επομένως, το παρατηρούμενο ρεύμα αυξάνεται πολύ γρήγορα με την αύξηση της θερμοκρασίας νήματος.

Εάν συνδέσετε τους πόλους της μπαταρίας Β 1.Έτσι ώστε το νήμα να συνδεθεί με έναν θετικό πόλο, τότε το ρεύμα στην αλυσίδα δεν θα είναι, ανεξάρτητα από το πόσο θερμαίνουμε το νήμα. Αυτό συμβαίνει επειδή το ηλεκτρικό πεδίο τείνει τώρα να μετακινήσει τα ηλεκτρόνια από Α έως Κ και επομένως επιστρέφει τα ηλεκτρόνια εξάτμισης πίσω στο νήμα. Αυτή η εμπειρία αποδεικνύει επίσης ότι μόνο τα αρνητικά ηλεκτρόνια εξατμίζονται από μέταλλα, αλλά όχι θετικά ιόντα που συνδέονται σταθερά στο κρυσταλλικό πλέγμα του μετάλλου. Περιγράφεται το όνομα που φορούσε το φαινόμενο Θερμοηλεκτρονική εκπομπή,Βρήκε μια ποικιλία και σημαντικές εφαρμογές.

Ηλεκτρονικό (στοιχειώδες σωματίδιο)

Αυτό το άρθρο γράφτηκε από τον Vladimir Gorunovich για τον ιστότοπο "Wikita", που ονομάζεται "Electron In The Field Theory", τοποθετημένο σε αυτόν τον ιστότοπο, προκειμένου να προστατεύσει τις πληροφορίες από τους βανδάλους και στη συνέχεια συμπληρώθηκε σε αυτόν τον ιστότοπο.

Η θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων, που ενεργεί στο πλαίσιο της επιστήμης, βασίζεται στο Ίδρυμα αποδεδειγμένο από τη φυσική:

• Κλασική ηλεκτροδυναμική,
• Κβαντική μηχανική
• Οι νόμοι διατήρησης είναι θεμελιώδεις νόμοι της φυσικής.

Σε αυτό, η κύρια διαφορά μεταξύ της επιστημονικής προσέγγισης που χρησιμοποιείται από τη θεωρία του πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων - Μια γνήσια θεωρία θα πρέπει να ενεργεί αυστηρά στο πλαίσιο των νόμων της φύσης: αυτή είναι η επιστήμη.

Η χρήση που δεν υπάρχουν στα στοιχειώδη σωματίδια της φύσης, εφεύρουν ότι δεν υπάρχουν στη φύση Θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις, ή να αντικαταστήσει την υπάρχουσα αλληλεπίδραση στη φύση της υπέροχης, αγνοώντας τους νόμους της φύσης, που ασχολούνται με μαθηματικούς χειρισμούς πάνω τους (δημιουργώντας την ορατότητα της επιστήμης) είναι η παρτίδα παραμυθιών που εκδίδονται για την επιστήμη. Ως αποτέλεσμα, η φυσική έτρεξε στον κόσμο των μαθηματικών παραμυθιών.

1 ακτίνα ηλεκτρονίων
2 ηλεκτρικό ηλεκτρικό πεδίο
3 μαγνητική ροπή ηλεκτρονίων
4 μάζα του τμήματος ηλεκτρονίων
5 Φυσική 21ο αιώνα: Ηλεκτρονικό (στοιχειώδες σωματίδιο) - αποτέλεσμα

Ηλεκτρόνιο (Eng. Electron) - το ελαφρύτερο στοιχειώδες σωματίδιο με ηλεκτρικό φορτίο. Κβαντικός αριθμός L \u003d 1/2 (Spin \u003d 1/2) είναι μια ομάδα Lepton, μια υποομάδα ηλεκτρονίων, ένα ηλεκτρικό φορτίο -e (συστηματοποίηση από τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων). Η σταθερότητα του ηλεκτρονίου οφείλεται στην παρουσία ενός ηλεκτρικού φορτίου, απουσία της οποίας το ηλεκτρόνιο θα αποσυντεθεί με ανάλογα με το Muon Neutrino.

Σύμφωνα με τη θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων, το ηλεκτρόνιο αποτελείται από ένα περιστρεφόμενο πολωμένο εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο με ένα σταθερό συστατικό.

Ηλεκτρομαγνητική δομή πεδίου ηλεκτρονίων (E-σταθερό ηλεκτρικό πεδίο, σταθερό μαγνητικό πεδίο H, κίτρινο μεταβλητό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που έχει επισημανθεί)

Ενεργειακό υπόλοιπο (ποσοστό όλης της εσωτερικής ενέργειας):

• Συνεχής ηλεκτρικό πεδίο (Ε) - 0,75%,
• Μόνιμο μαγνητικό πεδίο (Η) - 1,8%,
• Ένα μεταβλητό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο - 97,45%.

Αυτό εξηγεί τις δηλωθείσες ιδιότητες κύματος του ηλεκτρονίου και την απροθυμία του να συμμετάσχει σε πυρηνικές αλληλεπιδράσεις. Η δομή ηλεκτρονίων παρουσιάζεται στο σχήμα.

1 ακτίνα ηλεκτρονίων

Η ακτίνα ενός ηλεκτρονίου (η απόσταση από το κέντρο του σωματιδίου έως τον τόπο στην οποία επιτυγχάνεται η μέγιστη πυκνότητα μάζας) καθορίζεται από τον τύπο:

ίση με 1,98 ∙ 10 -11 cm.

Το ηλεκτρόνιο καταλαμβάνεται από τον τύπο:

Είναι 3,96 ∙ 10 -11 cm. Στην τιμή του R 0 ~, προστέθηκε άλλη ακτίνα δακτυλιοειδούς περιοχής που καταλαμβάνεται από ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ενός ηλεκτρονίου. Πρέπει να θυμόμαστε ότι ένα μέρος της μάζας της ειρήνης της ανάπαυσης που επικεντρώνεται σε μόνιμα (ηλεκτρικά και μαγνητικά) πεδία ηλεκτρονίων είναι πέρα \u200b\u200bαπό τα όρια αυτής της περιοχής, σύμφωνα με τους νόμους της ηλεκτροδυναμικής.

Το ηλεκτρόνιο είναι μεγαλύτερο από οποιονδήποτε ατομικό πυρήνα, επομένως δεν μπορεί να υπάρχει σε ατομικούς πυρήνες και γεννήθηκε στη διαδικασία της αποσύνθεσης του νετρονίου, καθώς και το ποζιτρόνιο γεννιέται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποσύνθεσης στον πυρήνα του πρωτονίου.

Οι ισχυρισμοί ότι η ακτίνα του ηλεκτρονίου είναι περίπου 10 -16 cm είναι μαλακή και έρχεται σε αντίθεση με την κλασική ηλεκτροδυναμική. Με τέτοια γραμμικά μεγέθη, το ηλεκτρόνιο πρέπει να είναι βαρύτερο από το πρωτόνιο.

2 ηλεκτρικό ηλεκτρικό πεδίο

Το ηλεκτρικό ηλεκτρικό πεδίο αποτελείται από δύο περιοχές: μια εξωτερική περιοχή με αρνητική φόρτιση και μια εσωτερική περιοχή με Θετική χρέωση. Το μέγεθος της εσωτερικής περιοχής προσδιορίζεται από την ακτίνα του ηλεκτρονίου. Η διαφορά μεταξύ των τελών των εξωτερικών και των εσωτερικών περιοχών καθορίζει το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο του ηλεκτρονίου. Η βάση της ποσοτικοποίησης της είναι η γεωμετρία και η δομή των στοιχειωδών σωματιδίων.

Το ηλεκτρικό πεδίο του ηλεκτρονίου στο σημείο (α) στην άκρη της μακράς ζώνης (R \u003e\u003e R e) ακριβώς στο σύστημα Si είναι ίση:

Το ηλεκτρικό πεδίο του Ηλεκτρονικού Ηλεκτρονικού Μέγου (R \u003e\u003e R e) ακριβώς στο σύστημα Si ισούται με:

Οπου Ν. \u003d R / | r | - Ενιαίος φορέας από το κέντρο του ηλεκτρονίου προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (α), το R είναι η απόσταση από το κέντρο του ηλεκτρισμού στο σημείο παρατήρησης, το Ε είναι ένα στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο, οι φορείς επισημαίνονται με έντονη γραμματοσειρά, Ε 0 - Ηλεκτρική σταθερά, RE \u003d Lħ / (M 0 ~ C) - Η ακτίνα του ηλεκτρονίου στη θεωρία πεδίου, L είναι ο κύριος κβαντικός αριθμός του ηλεκτρονίου στη θεωρία πεδίου, ħ είναι μια σταθερή σανίδα, m 0 ~ - Το μέγεθος του ολοκληρωμένου ηλεκτρονίου που συνάπτεται στο μεταβλητό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το C είναι η ταχύτητα του φωτός. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιασμός στο σύστημα SGS.)

Αυτές οι μαθηματικές εκφράσεις είναι αληθινές για την μακρινή ζώνη του ηλεκτρικού πεδίου του Ηλεκτρονικού Ηλεκτρονικού: (R \u003e\u003e Re), και η αδυναμία που "το ηλεκτρικό πεδίο του Ηλεκτρονίου παραμένει Coulomb έως ότου η απόσταση των 10 -16 cm" δεν έχει καμία σχέση Με την πραγματικότητα - αυτό είναι ένα από τα παραμύθια, σε αντίθεση με την κλασική ηλεκτροδυναμική.

Σύμφωνα με τη θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων, ενός σταθερού ηλεκτρικού πεδίου στοιχειώδους σωματιδίων με ένα κβαντικό αριθμό L\u003e 0, τόσο φορτισμένο όσο και ουδέτερο, δημιουργείται από ένα σταθερό συστατικό του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του αντίστοιχου στοιχειώδους σωματιδίου. Και ο τομέας της ηλεκτρικής φόρτισης προκύπτει ως αποτέλεσμα της παρουσίας ασυμμετρίας μεταξύ των εξωτερικών και των εσωτερικών αυλιών που παράγουν ηλεκτρικά πεδία αντίθετων χαρακτήρων. Για τα φορτισμένα στοιχειώδη σωματίδια, δημιουργείται ένα πεδίο στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου στην μακρινή ζώνη και το ηλεκτρικό σήμα φορτίου προσδιορίζεται από το σημάδι του ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από το εξωτερικό ημισφαίριο. Στην κοντινή ζώνη, αυτό το πεδίο έχει αυτό το πεδίο σύνθετη δομή Και το δίπολο, αλλά το σημείο διπέλας δεν έχει. Για μια κατά προσέγγιση περιγραφή αυτού του πεδίου, καθώς ένα σύστημα σημείων χρεώσεων θα απαιτήσει τουλάχιστον 6 "κουάρκ" μέσα στο ηλεκτρόνιο - είναι καλύτερο να πάρετε 8 "κουάρκ". Είναι σαφές ότι υπερβαίνει το πρότυπο μοντέλο.

Σε ένα ηλεκτρόνιο, όπως σε οποιοδήποτε άλλο χρεωμένο στοιχειώδες σωματίδιο, μπορείτε να επιλέξετε δύο ηλεκτρικά τέλη και, κατά συνέπεια, δύο ηλεκτρικές ακτίνες:

• Ηλεκτρική ακτίνα εξωτερικού σταθερού ηλεκτρικού πεδίου (χρέωση -1.25e) - R Q- \u003d 3,66 10 -11 cm.
• Ηλεκτρική ακτίνα εσωτερικού σταθερού ηλεκτρικού πεδίου (φόρτιση + 0.25E) - R Q + \u003d 3 10 -12 cm.

Αυτά τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού πεδίου του ηλεκτρονίου αντιστοιχούν στην κατανομή της 1 θεωρίας πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων. Φυσική, ενώ πειραματικά δεν έθεσε την ακρίβεια αυτής της κατανομής και η οποία η κατανομή αντιστοιχεί με ακρίβεια στην πραγματική δομή του σταθερού ηλεκτρικού πεδίου του ηλεκτρονίου στην κοντινή ζώνη.

Η ηλεκτρική ακτίνα υποδεικνύει ότι η μέση θέση κατανέμεται ομοιόμορφα γύρω από τον κύκλο ενός ηλεκτρικού φορτίου, δημιουργώντας ένα παρόμοιο ηλεκτρικό πεδίο. Και τα δύο ηλεκτρικά τέλη βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο (το επίπεδο περιστροφής του μεταβλητού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου) και έχει ένα κοινό κέντρο που συμπίπτει με το κέντρο περιστροφής του μεταβλητού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου.

Ηλεκτρική ένταση ηλεκτρικού πεδίου στη μεσαία ζώνη (R ~ R e), στο σύστημα SI, ως διάνυσμα, είναι περίπου ίσο με:

Οπου n -=r/ R είναι ένα μόνο διάνυσμα κοντά (1) ή μακρά (2) σημεία φόρτισης Q - ηλεκτρόνη προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (α), n +.=r +./ R είναι ένας ενιαίος φορέας κοντά (1) ή μακρά (2) σημεία φόρτισης Q + ηλεκτρόνη προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (α), το R είναι η απόσταση από το κέντρο του οχετού μέχρι την προβολή του σημείου παρατήρησης Το επίπεδο του ηλεκτρονίου, Q - - εξωτερικό ηλεκτρικό φορτίο -1.25 E, Q + - Εσωτερικό ηλεκτρικό φορτίο + 0.25E, φορείς που επισημαίνονται με έντονη γραμματοσειρά, ε 0 - ηλεκτρική σταθερά, z είναι το ύψος του σημείου παρατήρησης (α) ( Απόσταση από το σημείο παρατήρησης στο επίπεδο ηλεκτρονίων), το R 0 είναι η παράμετρος κανονικοποίησης. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιασμός στο σύστημα SGS.)

Αυτή η μαθηματική έκφραση είναι το άθροισμα των φορέων και πρέπει να υπολογιστεί σύμφωνα με τους κανόνες του σχηματισμού φορέων, καθώς πρόκειται για ένα πεδίο δύο κατανεμημένων ηλεκτρικών φορτίων (Q - \u003d -1,25e και Q + \u003d + 0,25e). Ο πρώτος και ο τρίτος όροι αντιστοιχούν στα γειτονικά σημεία των κατηγοριών, το δεύτερο και το τέταρτο - πολύ. Αυτή η μαθηματική έκφραση δεν λειτουργεί στο εσωτερικό (δακτυλιοειδές) πεδίο ενός ηλεκτρονίου που παράγει τα μόνιμα πεδία του (ενώ παράλληλα εκτελεί δύο συνθήκες. R

Το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου του ηλεκτρονίου στο σημείο (α) στην εγγύς ζώνη (R ~ r e), στο σύστημα SI είναι περίπου ίση:

Όπου r 0 είναι η παράμετρος κανονικοποίησης, η τιμή της οποίας μπορεί να διαφέρει από τον τύπο Ε. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιασμός στο σύστημα SGS.) Αυτή η μαθηματική έκφραση δεν λειτουργεί στο εσωτερικό (δακτύλιο) ηλεκτρονίων που δημιουργεί τα μόνιμα πεδία του ( με ταυτόχρονα εκτέλεση δύο συνθηκών: r

Βαθμονόμηση R 0 και για τις εκφράσεις της εγγύς περιοχής, είναι απαραίτητο να παραχθούν στο όριο της περιοχής που δημιουργούν μόνιμα ηλεκτρονικά πεδία.

3 μαγνητική ροπή ηλεκτρονίων

Ένα αντίβαρο Κβαντική θεωρία Η θεωρία του πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων υποστηρίζει ότι τα μαγνητικά πεδία στοιχειωδών σωματιδίων δεν δημιουργούνται με περιστροφή περιστροφής των ηλεκτρικών φορτίων και υπάρχουν ταυτόχρονα με ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο ως ένα σταθερό συστατικό του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Επομένως, υπάρχουν μαγνητικά πεδία σε όλα τα στοιχειώδη σωματίδια με ένα κβαντικό αριθμό L\u003e 0.

Δεδομένου ότι τα μεγέθη του κύριου κβαντικού αριθμού L και της πλάτης στα λεπτόνια συμπίπτουν, το μέγεθος των μαγνητικών στιγμών των φορτισμένων λεπτόλων και στις δύο θεωρίες μπορεί να συμπίπτει.

Η θεωρία του πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων δεν θεωρεί τη μαγνητική στιγμή της ανώμαλης ανωμαλίας - η τιμή του προσδιορίζεται από ένα σύνολο κβαντικών αριθμών στο βαθμό που ο κβαντικός μηχανικός λειτουργεί στο στοιχειώδες σωματίδιο.

Έτσι, η κύρια μαγνητική στιγμή του ηλεκτρονίου δημιουργείται από το τρέχον:

• (-) με μαγνητική στιγμή -0,5 Eħ / M 0e C

Για να ληφθεί η προκύπτουσα μαγνητική στιγμή του ηλεκτρονίου, είναι απαραίτητο να πολλαπλασιάσουμε με το ποσοστό της ενέργειας ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, διαχωρισμένης κατά 100 τοις εκατό και να προσθέσει το συστατικό περιστροφής (βλέπε τη θεωρία πεδίου της πηγής στοιχειώδους σωματιδίων), ως αποτέλεσμα Λαμβάνουμε 0,5005786 Eħ / M 0e C. Προκειμένου να μεταφραστεί σε συνηθισμένες μαγνητονές βορίου, πρέπει να πολλαπλασιάσετε τον αριθμό που προκύπτει σε δύο.

4 μάζα του τμήματος ηλεκτρονίων

Σύμφωνα με την κλασική ηλεκτροδυναμική και τον τύπο Einstein, η μάζα των στοιχειωδών σωματιδίων με ένα κβαντικό αριθμό L\u003e 0, συμπεριλαμβανομένου του Ηλεκτρονικού, ορίζεται ως το ισοδύναμο της ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων τους:

Οπου Ορισμένα ενσωματωμένα Χρειάζεται μέσω ολόκληρου του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου, το Ε είναι η αντοχή ηλεκτρικού πεδίου, η Η είναι η αντοχή του μαγνητικού πεδίου. Όλα τα συστατικά του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου λαμβάνονται υπόψη: ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο, ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο, ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Ως εξής από την παραπάνω φόρμουλα, Το μέγεθος της μάζας του προπονητή του ηλεκτρονίου εξαρτάται από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το ηλεκτρόνιο. Έτσι, τοποθετώντας ένα ηλεκτρόνιο σε ένα σταθερό εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο, θα επηρεάσουμε το Ε 2, το οποίο θα επηρεάσει τη μάζα του σωματιδίου. Μια παρόμοια κατάσταση θα συμβεί κατά την τοποθέτηση ενός ηλεκτρονίου σε ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο.

5 Φυσική 21ο αιώνα: ηλεκτρονίων (στοιχειώδες σωματίδιο) - αποτέλεσμα

Ένας νέος κόσμος έχει ανοίξει πριν από εσάς - ο κόσμος των πεδίων Dipole, η ύπαρξη του οποίου η φυσική του 20ού αιώνα δεν υποψιάζεται. Είδατε ότι το ηλεκτρόνιο δεν έχει ένα, αλλά δύο ηλεκτρικά φορτία (εξωτερικά και εσωτερικά) και τα αντίστοιχα δύο ηλεκτρικά ακτίνα. Είδατε ότι οι γραμμικές διαστάσεις του ηλεκτρονίου υπερβαίνουν σημαντικά τις γραμμικές διαστάσεις του πρωτονίου. Είδατε, από το οποίο υπάρχει μάζα του προπονητή του ηλεκτρονίου και ότι το φανταστικό Boson Higgs δεν ήταν στις πράξεις (οι αποφάσεις της Επιτροπής Νόμπελ δεν είναι οι νόμοι της φύσης ...). Επιπλέον, η ποσότητα μάζας εξαρτάται από τα πεδία στα οποία βρίσκεται το ηλεκτρόνιο. Όλα αυτά υπερβαίνουν τις παρατηρήσεις που επικρατούν στη φυσική του δεύτερου μισού του εικοστού αιώνα. - Φυσική του 21ου αιώνα - Νέα φυσική πηγαίνει σε ένα νέο επίπεδο γνώσης της ύλης.

Vladimir gorunovich

). Σύμφωνα με τις αλλαγές στους ορισμούς των κύριων μονάδων των Ηνωμένων Εθνών, 1,602,176,634 × 10-19 α. Που σχετίζεται στενά με μια σταθερή λεπτή δομή που περιγράφει ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση.

Ηλεκτρική ποσοτικοποίηση χρέωσης

Οποιοδήποτε ηλεκτρικό φορτίο που παρατηρείται στο πείραμα είναι πάντα πολλαπλές σε ένα στοιχειώδες - Μια τέτοια υπόθεση εκφράστηκε από τον Β. Franklin το 1752 και αργότερα ελέγχθηκε επανειλημμένα πειραματικά. Για πρώτη φορά, η στοιχειώδη χρέωση μετρήθηκε πειραματικά με ένα χιλιοστό το 1910.

Το γεγονός ότι το ηλεκτρικό φορτίο βρίσκεται στη φύση μόνο με τη μορφή ενός ακέραιου αριθμού στοιχειωδών χρεώσεων μπορεί να καλείται Κτηματοποίηση της ηλεκτρικής χρέωσης. Ταυτόχρονα, στην κλασσική ηλεκτροδυναμική, δεν συζητείται το ζήτημα των λόγων για την ποσοτικοποίηση της χρέωσης, δεδομένου ότι η χρέωση είναι μια εξωτερική παράμετρος και όχι μια δυναμική μεταβλητή. Μια ικανοποιητική εξήγηση είναι ο λόγος για τον οποίο η χρέωση είναι υποχρεωμένη να ποσοτικοποιηθεί μέχρι να βρεθεί, αλλά έχουν ήδη ληφθεί ορισμένες ενδιαφέρουσες παρατηρήσεις.

Κλασματική ηλεκτρική χρέωση

Επαναλαμβανόμενη αναζήτηση για μακρόχρονα ελεύθερα αντικείμενα με κλασματικό ηλεκτρικό φορτίο, που διεξάγεται από διάφορες τεχνικές για μεγάλο χρονικό διάστημα, δεν δίνουν αποτελέσματα.

Αξίζει, ωστόσο, θα πρέπει να σημειωθεί ότι το ηλεκτρικό φορτίο των quasiparticles μπορεί επίσης να μην είναι υγρό σε ένα σύνολο. Συγκεκριμένα, τα κυλιστικά γράμματα με κλασματικό ηλεκτρικό φορτίο υπεύθυνο για το κλασματικό κβαντικό αποτέλεσμα της αίθουσας.

Πειραματικός ορισμός στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου

Αριθμός Avogadro και μόνιμη Faraday

Josephson Effect και σταθερό υπόβαθρο

Μια άλλη ακριβής μέθοδος μέτρησης της στοιχειώδους φορτίου είναι να το υπολογίσετε από την παρατήρηση δύο αποτελεσμάτων της κβαντικής μηχανικής: το φαινόμενο Josephson, στο οποίο εμφανίζονται οι διακυμάνσεις τάσης σε μια συγκεκριμένη υπεραγωγική δομή και το κβαντικό αποτέλεσμα της αίθουσας, η επίδραση της ποσοτικοποίησης του Αντοχή στην αίθουσα ή η αγωγιμότητα του δισδιάστατου ηλεκτρονικού αερίου σε ισχυρή Μαγνητικά πεδία και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Μόνιμος Josephson

Οπου Η. - Μόνιμη Planck, μπορεί να μετρηθεί άμεσα χρησιμοποιώντας το φαινόμενο Josephson.

Μπορεί να μετρηθεί απευθείας χρησιμοποιώντας το κβαντικό αποτέλεσμα της επένδυσης.

Από αυτές τις δύο σταθερές, το μέγεθος της στοιχειώδους φορτίου μπορεί να υπολογιστεί:

Σημειώνει

1. Στοιχειώδη χρέωση. (Eng.). Η αναφορά της NIST στις σταθερές, τις μονάδες και την αβεβαιότητα. . Ημερομηνία λεζάντας 20 Μαΐου 2016.
2. Η τιμή στις μονάδες SGSE δίνεται ως αποτέλεσμα της τιμής Codata στις καμπίνες, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι το κρεμαστό κόσμημα είναι ακριβώς ίσο με 2.997.924.580 μονάδες ηλεκτρικής φόρτισης SGSE (Franklin ή Static).

Το ηλεκτρόνιο είναι το στοιχειώδες σωματίδιο, το οποίο είναι μία από τις κύριες μονάδες στη δομή της ουσίας. Αρνητικό φορτίο ηλεκτρονίων. Οι πιο ακριβείς μετρήσεις έγιναν στις αρχές του εικοστού αιώνα από τον Milykeine και το Ioffe.

Το φορτίο ηλεκτρονίων είναι μείον 1,602176487 (40) * 10-1 9cl.

Μετά από αυτή την τιμή, το ηλεκτρικό φορτίο άλλων μικρότερων σωματιδίων μετράται.

Γενική έννοια του ηλεκτρονίου

Στη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων, λέγεται ότι το ηλεκτρόνιο είναι αδιαίρετο και μη δομικό. Συμμετέχει σε ηλεκτρομαγνητικές και βαρυτικές διεργασίες, ανήκει στην ομάδα Lepton, καθώς και το αντιπρόεδρο του είναι ένα ποζιτρόνιο. Μεταξύ άλλων leeptons έχει το ευκολότερο βάρος. Εάν τα ηλεκτρόνια και τα positrons αντιμετωπίζουν, οδηγεί στην εξόντωση τους. Ένα τέτοιο ζεύγος μπορεί να συμβεί από το κβαντικό τετραγωνίδιο των σωματιδίων.

Πριν από τη μέτρηση των νετρίνων, ήταν το ηλεκτρόνιο που θεωρήθηκε το ευκολότερο σωματίδιο. Στην κβαντική μηχανική αναφέρονται σε φερμιόνια. Επίσης, το ηλεκτρόνιο έχει μια μαγνητική στιγμή. Εάν το ποζιτρόνιο το ανήκει, τότε η θεσμία διαχωρίζεται ως θετικά φορτισμένο σωματίδιο και το ηλεκτρο ονομάζεται μη-geacrome ως σωματίδιο με αρνητική φόρτιση.

Ξεχωριστές ιδιότητες των ηλεκτρονίων

Τα ηλεκτρόνια αναφέρονται στην πρώτη γενιά λεπτών, με τις ιδιότητες των σωματιδίων και των κυμάτων. Κάθε ένας από αυτούς είναι προικισμένος με μια κατάσταση ενός κβαντικού, η οποία καθορίζεται με μέτρηση της ενέργειας, του προσανατολισμού περιστροφής και άλλες παραμέτρους. Αποκαλύπτεται στις Fermions σε Fermions μέσω της ανικανότητας να παραμείνει σε μια κατάσταση του κβαντικού ταυτόχρονα δύο ηλεκτρόνια (στην αρχή του Pauli).

Μελετάται με τον ίδιο τρόπο όπως ένα quasiparticle σε ένα περιοδικό κρυσταλλικό δυναμικό, στο οποίο η αποτελεσματική μάζα είναι ικανή να διαφέρει σημαντικά από τη μαζική ανάπαυση.

Μέσω της κίνησης των ηλεκτρονίων, του ηλεκτρικού ρεύματος, του μαγνητισμού και του θερμικού EMF. Το φορτίο ηλεκτρονίων σε κίνηση σχηματίζει ένα μαγνητικό πεδίο. Ωστόσο, το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο εκτρέπει ένα σωματίδιο από την άμεση κατεύθυνση. Κατά την επιτάχυνση, το ηλεκτρόνιο αποκτά την ικανότητα απορρόφησης ή ακτινοβολίας ενέργειας ως φωτονίου. Ηλεκτρονικά ατομικά κοχύλια, ο αριθμός και η θέση των οποίων καθορίζουν τις χημικές ιδιότητες.

Η ατομική μάζα αποτελείται κυρίως από πυρηνικά πρωτόνια και νετρόνια, ενώ η μάζα των ηλεκτρονίων ταιριάζει περίπου το 0,06% του συνολικού ατομικού βάρους. Η ηλεκτρική δύναμη του Coulon είναι μία από τις κύριες δυνάμεις που είναι ικανές να διατηρούν το ηλεκτρόνιο δίπλα στον πυρήνα. Αλλά όταν τα μόρια δημιουργούνται από άτομα και οι χημικοί δεσμοί προκύπτουν, τα ηλεκτρόνια ανακατανεμηθούν σε ένα νέο σχηματισμένο χώρο.

Οι νουκλεόνοι και οι αδριάσεις συμμετέχουν στην εμφάνιση ηλεκτρονίων. Τα ισότοπα με ραδιενεργές ιδιότητες είναι σε θέση να εκπέμπουν ηλεκτρόνια. Υπό τις συνθήκες των εργαστηρίων, αυτά τα σωματίδια μπορούν να μελετηθούν σε ειδικές συσκευές και για παράδειγμα, τα τηλεσκόπια μπορούν να ανιχνεύσουν την ακτινοβολία από αυτά σε σύννεφα πλάσμα.

Ανοιγμα

Το ηλεκτρόνιο άνοιξε τους γερμανικούς φυσικούς τον δέκατο ένατο αιώνα, όταν μελετήθηκαν οι ιδιότητες της κάθοδοι των ακτίνων. Στη συνέχεια, άλλοι επιστήμονες άρχισαν να το μελετούν λεπτομερέστερα, λαμβάνοντας την τάξη ενός ξεχωριστού σωματιδίου. Τα διορθωτικά μέτρα και άλλα σχετικά φυσικά φαινόμενα μελετήθηκαν.

Για παράδειγμα, η ομάδα Thomson εκτίμησε το φορτίο ηλεκτρονίων και μια μάζα των καθοδικών ακτίνων, της οποίας η σχέση, όπως διαπίστωσε, δεν εξαρτάται από την πηγή υλικού.
Και ο Beckel ανακάλυψε ότι τα ορυκτά εκπέμπουν την ακτινοβολία από μόνα τους και οι βήτα ακτίνες τους είναι σε θέση να αποκλίνουν μέσω των επιπτώσεων του ηλεκτρικού πεδίου και η μάζα και η χρέωση παρέμεινε η ίδια στάση με τις καθοδικές ακτίνες.

Ατομική θεωρία

Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα και τα ηλεκτρόνια γύρω από αυτό, που βρίσκεται με τη μορφή ενός σύννεφου. Είναι σε ορισμένες ποσοτικοποιημένες ενεργειακές καταστάσεις, η αλλαγή στην οποία συνοδεύεται από τη διαδικασία απορρόφησης ή ακτινοβολίας φωτονίων.

Κβαντική μηχανική

Στις αρχές του εικοστού αιώνα, διαμορφώθηκε υπόθεση, σύμφωνα με την οποία τα σωματίδια υλικού έχουν ιδιότητες και των δύο σωματιδίων στην πραγματικότητα και τα κύματα. Επίσης, το φως είναι σε θέση να εκδηλωθεί με τη μορφή ενός κύματος (ονομάζεται de broglyl κύμα) και σωματίδια (φωτόνια).

Ως αποτέλεσμα, η διάσημη εξίσωση Schrödinger διαμορφώθηκε, η οποία περιέγραψε την εξάπλωση των ηλεκτρονικών κυμάτων. Αυτή η προσέγγιση ονομάστηκε κβαντική μηχανική. Με τη βοήθεια του, υπολογίστηκε η ηλεκτρονική κατάσταση ενέργειας στο άτομο υδρογόνου.

Θεμελιώδεις και κβαντικές ιδιότητες ηλεκτρονίων

Το σωματίδιο παρουσιάζει θεμελιώδεις και κβαντικές ιδιότητες.

Το θεμελιώδες είναι η μάζα (9.109 * 10-31 χιλιόγραμμα), ένα στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο (δηλαδή το ελάχιστο τμήμα της φόρτισης). Σύμφωνα με τις μετρήσεις που διεξήχθησαν στο παρόν, το ηλεκτρόνιο δεν ανιχνεύει κανένα στοιχείο ικανό να εντοπίσει την υποδομή του. Αλλά μερικοί επιστήμονες τηρούν τις απόψεις που είναι ένα σημειακό σωματίδιο. Όπως αναφέρθηκε στην αρχή του άρθρου, το ηλεκτρονικό ηλεκτρικό φορτίο είναι -1,602 * 10 -19 cl.

Όντας ένα σωματίδιο, το ηλεκτρόνιο μπορεί να είναι κύμα ταυτόχρονα. Ένα πείραμα με δύο σχισμές επιβεβαιώνει τη δυνατότητα ταυτόχροης απόσπασης και των δύο. Αυτό έρχεται σε σύγκρουση με τις ιδιότητες του σωματιδίου, όπου κάθε φορά είναι δυνατόν να περάσετε μόνο μέσω μιας υποδοχής.

Πιστεύεται ότι τα ηλεκτρόνια έχουν το ίδιο Φυσικές ιδιότητες. Ως εκ τούτου, η μετάθεσή τους, από την άποψη Κβαντική μηχανικήδεν οδηγεί σε αλλαγή στην κατάσταση του συστήματος. Λειτουργία κύματος Τα ηλεκτρόνια είναι αντισυμμετρικά. Συνεπώς, οι λύσεις του εφαρμόζονται στο μηδέν όταν τα ίδια ηλεκτρόνια εμπίπτουν σε μία κβαντική κατάσταση (αρχή Pauli).

Το ηλεκτρόνιο είναι ένα αρνητικά φορτισμένο στοιχειώδες σωματίδιο που ανήκει στην κατηγορία Lepton (βλέπε στοιχειώδη σωματίδια), τον φορέα της μικρότερης γνωστής μάζας και το μικρότερο ηλεκτρικό φορτίο στη φύση. Άνοιξε το 1897 από τον αγγλικό επιστήμονα J. J. Thomson.

Ηλεκτρονίων - συστατικό Atom, αριθμός ηλεκτρονίων στο Ουδέτερο άτομο εξίσου Πυρηνικός αριθμός, δηλ. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα.

Οι πρώτες ακριβείς μετρήσεις του ηλεκτρικού φορτίου που διεξήχθη το 1909-1913. Αμερικανός Fiak R. Milliken. Η τρέχουσα τιμή της απόλυτης τιμής της στοιχειώδους φορτίου είναι οι μονάδες SSSE ή περίπου Cl. Πιστεύεται ότι αυτή η χρέωση είναι πραγματικά "στοιχειώδης", δηλ. Δεν μπορεί να χωριστεί σε μέρη και οι χρεώσεις οποιωνδήποτε αντικειμένων είναι ολόκληρα πολλαπλάσια.

Μπορεί να έχετε ακούσει για τα κουάρκ με ηλεκτρικές χρεώσεις και, προφανώς, είναι σταθερά κλειδωμένοι μέσα στα αδριάρια και σε ελεύθερη κατάσταση δεν υπάρχουν. Μαζί με ένα σταθερό Planck H και η ταχύτητα του φωτός με μια στοιχειώδη φορτία σχηματίζει σταθερή σταθερά \u003d 1/137. Η μόνιμη δομή είναι μία από τις σημαντικότερες παραμέτρους της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής, καθορίζει την ένταση των ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων (η πιο ακριβής σύγχρονη τιμή \u003d 0,000015).

Μάζα του ηλεκτρονίου g (σε μονάδες ισχύος). Εάν οι νόμοι διατήρησης της ενέργειας και της ηλεκτρικής χρέωσης είναι έγκυρες, απαγορεύονται οι διασπάσεις ηλεκτρονίων, όπως έτσι ώστε, ως εκ τούτου, το ηλεκτρόνιο είναι σταθερό. Που έλαβε πειραματικά ότι ο χρόνος της ζωής του είναι τουλάχιστον χρόνια.

Το 1925, οι Αμερικανοί φυσικοί S. Gaudsmith και J. Ulybek για να εξηγήσουν τα χαρακτηριστικά των ατομικών φάσματος εισήγαγαν την εσωτερική στιγμή της ποσότητας της κίνησης ηλεκτρονίων - περιστροφές. Η στροφή ηλεκτρονίων είναι ίση με μισή σταθερή σανίδα, αλλά οι φυσικοί συνήθως λένε απλά ότι η στροφή ηλεκτρονίων είναι ίση με \u003d 1/2. Η δική του μαγνητική στιγμή σχετίζεται με το ηλεκτρικό πλάτη. Το μέγεθος του ERG / GS ονομάζεται Magneton Bora MB (αυτή είναι η μονάδα μέτρησης της μαγνητικής στιγμής στην ατομική και πυρηνική φυσική. Εδώ η είναι μια σταθερή σανίδα και m - Απόλυτη τιμή χρέωση και ηλεκτρονική μάζα, C - ταχύτητα φωτός). Ο αριθμητικός συντελεστής είναι ένας ανακλαστήρας ηλεκτρονίων. Από την κβαντομηχανική σχετικιστική εξίσωση του Dirac (1928), υπήρξε μια τιμή που είναι, η μαγνητική στιγμή του Ηλεκτρονικού Ηλεκτρονικού Υποτίθεται ότι είναι ισοδύναμη σε ένα μαγνητονικό βόριο.

Ωστόσο, το 1947, σε πειράματα, διαπιστώθηκε ότι μια μαγνητική στιγμή είναι περίπου 0,1% περισσότερο από το Magneton Boron. Μια εξήγηση αυτού του γεγονότος δόθηκε λαμβάνοντας υπόψη την πόλωση του κενού στην κβαντική ηλεκτροδυναμική. Πολύ χρονοβόροι υπολογισμοί ήταν θεωρητική τιμή (0,000000000148), η οποία μπορεί να συγκριθεί με τα σύγχρονα (1981) πειραματικά δεδομένα: για ένα ηλεκτρόνιο και positron (0,000000000050).

Οι τιμές υπολογίζονται και μετρούνται μέχρι δώδεκα δεκαδικές πλάκες και η ακρίβεια του πειραματικού έργου είναι υψηλότερη από την ακρίβεια των θεωρητικών υπολογισμών. Αυτές είναι οι πιο ακριβείς μετρήσεις στη φυσική των στοιχειώδους σωματιδίων.

Τα χαρακτηριστικά της κίνησης των ηλεκτρονίων σε άτομα υποκείμενα στις εξισώσεις κβαντικών μηχανικών προσδιορίζονται με οπτικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές, χημικές και μηχανικές ιδιότητες ουσιών.

Τα ηλεκτρόνια εμπλέκονται σε ηλεκτρομαγνητικές, αδύναμες και βαρυτικές αλληλεπιδράσεις (βλέπε ενότητα των δυνάμεων της φύσης). Έτσι, λόγω της ηλεκτρομαγνητικής διαδικασίας, η εξενέργεια ενός ηλεκτροκίνητου και ενός ποζιτρίου συμβαίνει με το σχηματισμό δύο ποσοτήτων :. Τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρίνια υψηλών ενεργειών μπορούν επίσης να συμμετέχουν σε άλλες διαδικασίες ηλεκτρομαγνητικής εξόντωσης με το σχηματισμό αδρόνων: Hadron. Τώρα, οι αντιδράσεις αυτές μελετούσαν σιωπηρά σε πολυάριθμους επιταχυντές στους συνδέσμους (βλέπε επιταχυντές φορτισμένων σωματιδίων).