Najviac priame stanovenie náboja elektrónu sa pripravilo v experimentoch R. miliinu, v ktorom boli merané veľmi malé obvinenia, vzniknuté v malých časticiach. Myšlienka týchto experimentov bola nasledovná. Podľa hlavných myšlienok elektronickej teórie, nabíjanie tela vzniká v dôsledku zmeny počtu elektrónov obsiahnutých v nej (alebo pozitívnymi iónmi, ktorého poplatok sa rovná alebo rastúcim elektrónovým nábojom). V dôsledku toho by sa náboj akéhokoľvek tela mal líšiť len skáblivo a navyše, takéto časti, ktoré obsahujú celé číslo účtovania elektrónov. Takže inštalácia diskrétnej povahy zmeny na skúsenosti nabíjačka, Je možné získať potvrdenie o existencii elektrónov a určiť náboj jedného elektrónu (elementárny náboj).

Je jasné, že v takýchto experimentoch by mali byť merané obvinenia veľmi malé a pozostávajú len z malého počtu elektrónových nábojov. V opačnom prípade bude pridanie alebo vylúčenie jedného elektrónu viesť k malým množstvom celkových zmien nabíjania, a preto môže ľahko uniknúť z pozorovateľa kvôli nevyhnutným chybám pri meraní poplatku.

V experimentoch sa zistilo, že náboj častíc sa skutočne zmenil na skoky a zmena nabíjania bola vždy viacnásobná pre určitý konečný náboj.

Systém Miline Skúsenosti je znázornený na obr. 249. Hlavnou časťou zariadenia je starostlivo vyrobený plochý kondenzátor, ktorých dosky sú spojené s zdrojom napätia niekoľko tisíc voltov. Napätie medzi doskami môže byť zmenené a presne merané. Malé kvapky oleja získaného s použitím špeciálneho pľúcneho prostriedku na padajú otvor v hornej doske do priestoru medzi doskami. Pohyb samostatnej kvapky oleja sa pozoroval v mikroskope. Kondenzátor sa uzatvára v ochrannom kryte, podopretý pri konštantnej teplote, ktorá chráni kvapinu z konvekčných prúdov vzduchu.

Olejové kvapôčky sa účtujú počas striekania, a preto každé dve sily pôsobia: Výsledná sila gravitácie a vysunutia (archimedes) pevnosti a sily spôsobené elektrickým poľom.

Priechod elektrického prúdu cez kovy

Elektronická vodivosťkovov. Priechod prúdu prostredníctvom kovov (vodiče prvého typu) nie je sprevádzaná chemickou zmenou. Táto okolnosť znamená, že znamená, že atómy kovov počas bežného priechodu sa pohybujú z jedného vodiča na druhý. Tento predpoklad potvrdil experimenty nemeckej fyziky Charles Viktor Eduard Rickka (1845 -1915). Ricka bola reťaz, ktorá zahŕňala tri konce valca, z ktorých dve extrémne boli medené, a priemerný hliník. Prostredníctvom týchto valcov sa elektrický prúd prešiel veľmi dlho (viac ako jeden rok), takže celkový počet tečúcich elektriny dosiahol obrovské množstvo (viac ako 3 000 000 Cl). Vytvorením dôkladnej analýzy miesta kontaktu medi a hliníka nemohla Ricka detekovať stopy prieniku jedného kovu do druhého. Keď teda prúd prechádza kovmi, kovové atómy sa nepohybujú spolu s prúdom.

Ako sa obvinenia konajú pri prechode prúdu cez kov?

Podľa myšlienok elektronickej teórie, ktoré sme sa opakovane používali, negatívne a pozitívne poplatky, ktoré sú súčasťou každého atómu, sa výrazne líšia. Pozitívny poplatok je spojený s ATOM sám a za normálnych podmienok neoddeliteľných od hlavnej časti atómu (jeho jadra). Negatívne návyky sú elektróny s určitým nabíjaním a hmotnosťou, takmer 2000 krát najmenšia hmotnosť ľahšieho atómu vodíka, relatívne ľahko môže byť oddelená od atómu; Atóm, ktorý stratil elektrón, tvorí pozitívne nabitý ión. V kovoch je vždy významný počet "voľných", oddelený od atómov elektrónov, ktoré putujú na kov, pohybujúce sa z jedného iónu do druhého. Tieto elektróny pod akciou elektrické pole Ľahko sa pohybovať na kov. Ióny sú jadrá z kovu, ktoré tvoria jej kryštálovú mriežku (pozri Toma I).

Jedným z najpresvedčivejších javov, ktoré zistí rozdiel medzi pozitívnymi a negatívnymi elektrickými nábojmi v kovu, je uvedený v § 9 fotoelektrický účinok, ktorý ukazuje, že elektróny relatívne ľahko možno vytiahnuť z kovu, zatiaľ čo pozitívne návyky sú pevne spojené s Kovová látka. Vzhľadom k tomu, pri prechode súčasných atómov, a preto nie sú spojené pozitívne poplatky pohybujúce pozdĺž vodiča, potom by sa mohli z kovu považované za voľné elektróny. Dôležité potvrdenie týchto myšlienok bolo dôležitými experimentmi vykonanými prvými v roku 1912 L. I. Mandelshtam a N. D. Palekxi *), ale nie sú zverejnené. O štyri roky neskôr (1916) R. CH. Tolman a T. D. Stewart vydal výsledky svojich experimentov, ktoré boli podobné experimentom Mandelstamu a Papailxi.

Pri stanovovaní týchto experimentov pokračovali z nasledujúcej myšlienky. Ak sa nachádzajú bezplatné poplatky, vlastniť hmotnosť, potom by mali dodržiavať zákon zotrvačnosti (pozri Toma I). Rýchlo sa pohybujú, napríklad zľava doprava, vodič je kombináciou kovových atómov pohybujúcich sa v tomto smere, ktoré majú s nimi a bezplatnými poplatkami. Keď takýto dirigent sa náhle zastaví, potom atómy zahrnuté do jeho zloženia; Voľné zotrvačné poplatky sa musia naďalej pohybovať odľava zľava doprava, zatiaľ čo rôzne rušenie (kolízia so zastavovanými atómami) ich nezastaví. Výskyt fenoménu je podobný tomu, čo je pozorované náhlym zastavbou električky, keď "zadarmo", nie je pripojené k položkám vozidla a ľudí v zotrvaciách sa naďalej pohybovať vpred na nejakú dobu.

Touto cestou, zhrnutie Po zastavení vodiča by sa nemali pohybovať v jednom smere. Ale pohyb poplatkov v určitej strane je elektrický prúd. Preto, ak sú naše argumenty platné, potom po náhlom zastavení vodiča by ste mali očakávať vzhľad krátkodobého prúdu v ňom. Smer tohto prúdu umožní posúdiť znamenie týchto poplatkov, ktoré sa pohybujú zotrvačnosťou; Ak necháte právo na presunutie pozitívnych poplatkov, súčasný bude zistený smerovaný zľava doprava; Ak sa v tomto smere pohybujú negatívne poplatky, musí existovať prúd, ktorý má smer doprava doľava. Súčasný prúd závisí od poplatkov a schopnosť ich nosičov viac či menej udržiavať ich pohyb na zotrvačnosti, napriek zasahovaniu, to znamená, že z ich hmotnosti. Táto skúsenosť teda vám umožňuje overiť existenciu existencie existencie v kovu voľných poplatkov, ale aj na určenie samotných poplatkov, ich znamenie a hmotnosť svojich nosičov (presnejšie, pomer nabíjania na hmotnosť e / m).

V praktickom implementácii sa ukázali, že skúsenosti sa ukázali byť vhodnejšie použiť nepoužívať, ale rotačná prevádzka Prieskumník. Schéma takejto skúsenosti je znázornená na obr. 141. Na cievke, v ktorom sa nájdu dve izolované polo osi 00, spevňovacia špirála. Konce špirály sú spájkované obidvom polovice osi a pomocou posuvných kontaktov 2 ("Kefy") sú pripojené k citlivému galvanomeru 3. Cievka bola poháňaná do rýchlej rotácie a potom sa zrazu spomalil. Skúsenosti skutočne zistili, že v galvanometri vznikol elektrický prúd. Smer tohto prúdu ukázal, že na zotrvačnosti sa pohybujú negatívne poplatky. Meranie nábytok nesené týmto krátkodobým prúdom, bolo možné nájsť pomer bezplatného poplatku do hmotnosti svojho nosiča. Pomer ho ukázal byť rovný e / m \u003d l, 8 ∙ 10 11 cb / kg, čo sa dobre zhoduje s hodnotou takéhoto vzťahu pre elektróny definované inými metódami. Takže, experimenty ukazujú, že v kovoch sú bezplatné elektróny. Tieto experimenty sú jedným z najdôležitejších potvrdení elektronickej teórie kovov. Elektrický prúd v kovoch je objednaný pohyb voľných elektrónov(Na rozdiel od ich indiscriminate tepelného pohybu, vždy existujúce v vodiči).

Štruktúra kovov. Obidve voľné elektróny zahrnuté do kovu a jej ióny sú v nepretržitom nepravidelnom pohybe. Energia tohto pohybu je vnútorná telesná energia. Pohyb iónov tvoriacich kryštálovú mriežku pozostáva len z kolísania okolo ich rovnovážnych pozícií. Voľné elektróny sa môžu pohybovať v objeme kovu.

Ak sa vnútri kovu neexistuje elektrické pole, pohyb elektrón je úplne chaoticky; V každom okamihu rýchlosti rôznych elektrónov sú rôzne smery odlišné a majú (obr. 143, ale).Elektróny v tomto zmysle sú podobné zvyčajnému plynu, a preto sa často označujú ako elektronický plyn. Takýto tepelný pohyb nespôsobí žiadny prúd, pretože v dôsledku úplnej chaotickej látky v každom smere budú rovnaké elektróny ako v každom smere, a preto celkový náboj prenášaný cez akúkoľvek platformu vnútri kovu bude nula.

Prípad sa však zmení, ak sa rozhodneme konce vodiča potenciálneho rozdielu, t.j. vytvárajú elektrické pole vnútri kovu. Nechajte pevnosť poľa rovná E. Potom pre každý elektrón ee (E.- elektrónový poplatok), smerovaný kvôli negativite elektrónového poplatku je oproti poľa. Vďaka tomu sa elektróny dostanú ďalšie rýchlosti nasmerované v jednom smere (obr. 143, b). Teraz pohyb elektrónov nebude celkom chaotickým: spolu s nepravidelným tepelným pohybom sa elektronika presunie ako celok, a preto sa vyskytne elektrický prúd. Prišiel som z obrazne, možno ho povedať, že prúd v kovoch je "elektronický vetr" spôsobený vonkajším poľom. Príčina elektrického odporu. Teraz môžeme pochopiť, prečo kovy majú odolnosť voči elektrickým prúdom, t.j. prečo je potrebné zachovať potenciálny rozdiel na koncoch kovového vodiča na udržanie dlhodobého prúdu. Ak elektróny nezaznamenali žiadne rušenie v ich pohybe, potom, že sa posielajú na riadny pohyb, pohybujú sa na zotrvačnosť, bez akcie elektrického poľa, neobmedzené dlhé. V skutočnosti však elektróny zažívajú kolízie s iónmi. Zároveň sa elektróny, ktoré mali určitú rýchlosť objednaného pohybu pred nasadením, po vplyve, budú odraziť v ľubovoľnom, náhodných smeroch a objednaný elektrónový pohyb (elektrický prúd) sa zmení na nepravidelný (tepelný) pohyb : Po odstránení elektrického poľa bude prúd čoskoro zmizne. Aby sa dosiahol dlhodobý prúd, po každom kolízii je potrebné znova a opäť riadiť elektróny v určitom smere, a na to je potrebné, aby sa napájanie pôsobí na elektróny po celú dobu, tj tak, že kovové pole je vnútri kovu.

Čím väčší je potenciálny rozdiel udržiavaný na koncoch kovového vodiča, tým silnejšie vo vnútri elektrického poľa, tým väčší prúd v vodiči. Výpočet, ktorý nedáme, ukazuje, že potenciálny rozdiel a prúd by mali byť prísne proporcionálne navzájom (OHMA zákon).

Pohybom pod pôsobením elektrického poľa, elektróny získavajú nejakú kinetickú energiu. Počas kolízií je táto energia čiastočne prenášaná mriežkovými iónmi, ktoré prichádzajú do intenzívnejšieho tepelného pohybu. Tak, v prítomnosti prúdu po celú dobu, energetický prechod objednaného pohybu elektrónov (prúd) do energie chaotického pohybu iónov a elektrónov, čo predstavuje vnútornú energiu tela; To znamená, že sa zvyšuje vnútorná energia kovu. To vysvetľuje prideľovanie tepla joule.

Zhrnutie, môžeme to povedať príčinou elektrického odporu je, že elektróny zažívajú kolízie s iónmi kovov s pohybom.Tieto kolízie produkujú rovnaký výsledok ako účinok určitej konštantnej trecej sily, ktorá sa usiluje o spomalenie pohybu elektrónov.

Rozdiel v vodivosti rôznych kovov je spôsobený niektorými rozdielmi v počte voľných elektrónov v jednotke objemu kovu a za podmienok elektrónového pohybu, ktorý je znížený na rozdiel v priemernej dĺžke voľného behu, to znamená, Cesty prechádzajúce priemerným elektrónom medzi dvoma kolíziami s kovovými iónmi. Tieto rozdiely však nie sú veľmi dôležité, v dôsledku čoho sa vodivosť niektorých kovov líši od vodivosti iných v niekoľkých desiatok časoch; V rovnakej dobe, vodivosť aj najhorších kovových vodičov stoviek tisícok krát viac vodivosti dobrých elektrolytov a miliárd časov presahuje vodivosť polovodičov.

Fenomén supravodivosti znamená, že podmienky sa vyskytli v kovu, za ktorých elektróny nezažívajú odolnosť voči svojmu pohybu. Preto zachovať dlhodobý prúd v supravodiče nemusí mať rozdiel v potenciáloch. Stačí, aby priniesli elektróny v pohybe, a potom prúd v supravodiči bude existovať po odstránení potenciálneho rozdielu.

Otvorenie práce. Voľné elektróny sú vo vnútri kovu v kontinuálnom tepelnom pohybe. Napriek tomu sa však z kovu nevyliahnu. To naznačuje, že existujú niektoré sily, ktoré im zabraňujú ich dosiahnutiu, to znamená, že na elektronikách, ktoré sa snažia opustiť povrch kovu, elektrické pole pracuje v povrchovej vrstve, nasmerovaná z kovu (elektróny sú negatívne) . To znamená, že keď elektrón prechádza povrchovou vrstvou sily, sily pôsobiace na elektrón v tejto vrstve do negatívnej prevádzky - ALE(tu a\u003e 0), a preto medzi bodmi vo vnútri kovu a vonku existuje určité napätie výstup napätia.

Z toho vyplýva, že na odstránenie elektrónu z kovu na vákuum, musíte urobiť anti-sily pôsobiace v povrchovej vrstve, pozitívna práca A, nazývaná prevádzka.Táto hodnota závisí od povahy kovu.

Existuje zjavný vzťah medzi prevádzkou výstupu a potenciálom výstupu

kde e.- Elektronové poplatky (presnejšie, absolútna hodnota poplatku poplatku sa rovná základnému poplatku). Preto je operácia zvyčajne napísaná vo forme eQ\u003e.

Práca esrantinásy v povrchovej vrstve sa môžu uskutočniť v dôsledku rezervy kinetickej energie. Ak kinetická energia Menej výstupnej práce, nebude schopný preniknúť na povrchovú vrstvu a zostať vo vnútri kovu. Podmienka, v ktorej môže elektrón lietať z kovu, má formu

Tu t.- elektrónová hmotnosť, v N.- Normálna (kolmina na povrch) komponent jeho rýchlosti, výstupu EÚ.

Pri izbovej teplote je priemerná energia tepelného pohybu elektrónov v kovu niekoľko desiatok časov nižších ako prevádzka výstupu; Preto takmer všetky elektróny sú držané v poli existujúcej v povrchovej vrstve, vnútri kovu.

Prevádzka výstupu sa zvyčajne meraje nie v joules, ale v elektronika(EV). Jedným z elektronológov je práca vykonávaná poliami nad poplatkom, ktorá sa rovná náboja elektrónu(t.j. nad elementárnym nábojom e) pri prechode napätia jedného voltu:Emitujúce elektróny valcovanými telesami.Tepelný pohyb elektrónov v kovu má nepravidelný charakter, takže rýchlosť jednotlivých elektrónov sa môže výrazne líšiť, rovnako ako prebieha pre molekuly plynu. To znamená, že vnútri kovu je vždy množstvo rýchlych elektrónov, ktoré sa môžu prelomiť povrchom. Inými slovami, ak je obraz kovovej konštrukcie, ktorú nasníma, je správne, by sa malo vyskytnúť odparovanie elektrónov, podobne ako odparovanie kvapalín.

Pri izbovom teplotách sa však stav (89,2) vykonáva len pre nevýznamnú frakciu kovových elektrónov a odparovanie elektrónov je tak slabé, že ho nie je možné zistiť. Prípad sa zmení, ak sa kov ohrievate na veľmi vysokú teplotu (1500-2000 ° C). V tomto prípade sa zvyšuje tepelné rýchlosti, počet odchádzajúcich elektrónov sa zvyšuje a ich odparovanie sa dá ľahko pozorovať na skúsenostiach. Lampa môže slúžiť na takéto skúsenosti L.(Obr. 144), s výnimkou vlákna Na(napríklad volfrám), dodatočná elektróda L. vzduch z lampy je starostlivo špekulovaná tak, aby nedosahovala fenoménu účasti vzduchových iónov. Lampa je pripojená k batériu I i a galvanometer G.takže záporný pól batérie je pripojený k teplu.

S studeným vláknom, galvanometer nezobrazuje prúdu, pretože neexistujú žiadne ióny medzi katódou a anódou, ktoré by mohli byť prevedené do poplatkov. Ak však valcovanie závitu s pomocnou batériou B 2.a postupne zvyšujte prúd prúdenia, potom sa v okruhu objaví závit v reťazci. Tento prúd je tvorený elektrónmi odparovaním zo závitov, ktoré pod pôsobením pripojeného elektrického poľa pohybujú z vlákna Nana elektródy ALE.Počet elektrónov emitovaných z jednotky povrchu horúcej katódy je veľmi závislý od jeho teploty a na materiáli, z ktorého je vyrobený (výstupná operácia). Z tohto dôvodu sa pozorovaný prúd zvýši veľmi rýchlo so zvýšením teploty závitu.

Ak pripojíte póly batérií B 1.takže vlákno bolo pripojené k pozitívnemu pólu, potom nebude prúd v reťazci, bez ohľadu na to, koľko sme vyhrievali vlákno. Je to preto, že elektrické pole má tendenciu pohybovať sa elektrónmi z A do K, a preto vracia odparovacie elektróny späť do vlákna. Táto skúsenosť tiež dokazuje, že len negatívne elektróny sa odparili z kovov, ale nie pozitívnymi iónmi, ktoré sú pevne spojené v kryštálovej mriežke kovu. Opísaný fenomén nosiaci názov termoelektronické emisie,našiel rôzne a dôležité aplikácie.

Elektrón (elementárna častica)

Tento článok napísal Vladimir Gorunovich pre stránku "Wikita", nazvaná "elektrón v teórii poľa", umiestnená na tejto stránke, aby sa chránili informácie z vandals a potom doplnené na tejto stránke.

Teória teóriu základných častíc, pôsobí v rámci vedy, spolieha na nadáciu preukázanú fyziku:

• Klasická elektrodynamika,
• Kvantová mechanika
• Zákony o ochrane sú základnými zákonmi fyziky.

V tomto, hlavným rozdielom medzi vedeckým prístupom používaným teóriou teórií základných častíc - skutočná teória by mala byť prísne konajú v rámci zákonov prírody: toto je veda.

Použite nie sú v prírodných základných časticiach, vymyslieť nie je v prírode základné interakcieAlebo nahradiť existujúcu interakciu v povahe báječných, ignorovať zákony prírody, zaoberajúce sa matematických manipulácií nad nimi (vytvorenie viditeľnosti vedy) je veľa rozprávok vydaných na vedu. V dôsledku toho sa fyzika valcovala do sveta matematických rozprávok.

1 Radius elektrónov
2 elektrické elektrické pole
3 magnetický moment elektrón
4 Mass oddelenia elektrónu
5 Fyzika 21. storočia: elektrón (elementárne častice) - výsledok

Elektrón (ENP. Elektrón) - najľahšia elementárna častica s elektrickým nábojom. Kvantové číslo L \u003d 1/2 (Spin \u003d 1/2) je LEPTON GROUP, Elektrónová podskupina, elektrický nabitie -E (systematizácia teóriou teórií elementárnych častíc). Stabilita elektrónu je spôsobená prítomnosťou elektrického náboja, v neprítomnosti, ktorej by sa elektrón rozpadol analogicky na Muon Neutrino.

Podľa teórie teórie elementárnych častíc sa elektrón skladá z rotujúceho polarizovaného striedavého elektromagnetického poľa s konštantnou zložkou.

Elektromagnetická štruktúra elektrónov (E-konštantné elektrické pole, H-konštantné magnetické pole, žlté variabilné elektromagnetické pole)

Energetická bilancia (percento všetkých vnútornej energie):

• nepretržité elektrické pole (E) - 0,75%, \\ t
• permanentné magnetické pole (H) - 1,8%, \\ t
• variabilné elektromagnetické pole - 97,45%.

To vysvetľuje výrazné vlnové vlastnosti elektrónu a jeho neochota zúčastniť sa na jadrových interakciách. Štruktúra elektrónov je znázornená na obrázku.

1 Radius elektrónov

Polomer elektrónu (vzdialenosť od stredu častice na miesto, v ktorom sa dosiahne maximálna hustota hmotnosti), je stanovená vzorcom:

1,98 ∙ 10 -11 cm.

Elektrón obsadený vzorcom:

je pridaný 3,96 ∙ 10 -11 cm. Na hodnotu R0 ~, bol pridaný ďalší polomer prstencovej oblasti obsadenej striedavým elektromagnetickým poľom elektrónu. Treba pripomenúť, že časť hmotnosti mieru odpočinku zameraného na trvalých (elektrických a magnetických) elektrónových poliach je mimo hraníc tejto oblasti v súlade so zákonmi elektrodynamiky.

Elektrón je väčší ako atóm atómového jadra, preto nemôže byť prítomný v atómových jadrách a narodí sa v procese rozpadu neutrónovej, ako aj pozitrón sa narodí počas procesu rozpadu v protónovom jadre.

Obvinenia, že polomer elektrónu je asi 10 -16 cm, je mäkký a odporujú klasickú elektrodynamiku. S takými lineárnymi veľkosťami musí byť elektrón ťažší ako protón.

2 elektrické elektrické pole

Elektrické elektrické pole sa skladá z dvoch oblastí: vonkajšej plochy s negatívnym nábojom a vnútorným priestorom pozitívny poplatok. Veľkosť vnútornej oblasti je určená polomerom elektrónu. Rozdiel medzi obvineniami z vonkajších a vnútorných oblastí určuje celkový elektrický náboj elektrónu. Základom jeho kvantizácie je geometria a štruktúra elementárnych častíc.

elektrické pole elektrónu v bode (A) v ďalekej zóne (R \u003e\u003e R e) presne v systéme SI je rovnaká:

elektrické pole elektrónu v ďalekej zóne (R \u003e\u003e R e) presne v systéme Si sa rovná:

kde n. \u003d R / | r - Jednotný vektor zo stredu elektrónu v smere pozorovacieho bodu (A), R je vzdialenosť od stredu elektrónu do pozorovacieho bodu, E je elementárny elektrický náboj, vektory sú zvýraznené tučným písmom, ε 0 - Elektrická konštanta, Re \u003d Lħ / (m 0 ~ C) - polomer elektrónu v teórii poľa, L je hlavným kvantovým číslom elektrónu v teórii poľa, ħ je konštantná doska, m 0 ~ - Veľkosť uzatvorenej elektrón uzatvorenej v variabilnom elektromagnetickom poli C je rýchlosť svetla. (V systéme SGS nie je žiadny násobiteľ.)

Tieto matematické výrazy sú pravdivé pre vzdialenú zónu elektrického poľa elektrónu: (R \u003e\u003e re) a bezsožné, že "elektrické pole elektrónu zostáva coulomb, kým vzdialenosť 10 -16 cm" nemá nič spoločné S realitou - to je jedna z rozprávok, na rozdiel od klasickej elektrodynamiky.

Podľa teórie poľa základných častíc sa konštantný elektrický poor elementárnych častíc s kvantovým číslom L\u003e 0, nabitý a neutrálny, je vytvorený konštantnou zložkou elektromagnetického poľa zodpovedajúcej elektovej častice. A oblasť elektrického náboja vzniká v dôsledku prítomnosti asymetrie medzi vonkajšími a vnútornými hemistermi, ktoré vytvárajú elektrické polia opačných znakov. V prípade nabitých elementárnych častíc sa v ďalekej zóne vygeneruje pole elementárneho elektrického nabíjania a elektrický náboj je určený znakom elektrického poľa generovaného vonkajšou hemisférou. V blízkej zóne má toto pole komplexná štruktúra A dipól, ale bod dipólu nemá. Pre približný opis tejto oblasti ako systém bodov budú vyžadovať aspoň 6 "kvarkov" vo vnútri elektrónu - je lepšie mať 8 "kvarkov". Je jasné, že ide nad rámec štandardného modelu.

V elektróne, ako je v akomkoľvek inom nabitej základnej častice, môžete zvoliť dve elektrické náboje a podľa toho dva elektrické polomer:

• elektrický polomer vonkajšieho konštantného elektrického poľa (nabitie -1,25E) - R Q- \u003d 3,66 10 -11 cm.
• elektrický polomer vnútorného konštantného elektrického poľa (náboj + 0,25E) - R Q + \u003d 3 10 -12 cm.

Tieto charakteristiky elektrického poľa elektrónu zodpovedajú distribúcii 1 teórie teórie elementárnych častíc. Fyzika, zatiaľ čo experimentálne nenastavila presnosť tejto distribúcie a ktorá distribúcia najpresnejšie zodpovedá skutočnej štruktúre konštantného elektrónu elektrónu v blízkej zóne.

Radius elektrického označuje priemerné miesto rovnomerne rozložené okolo kruhu elektrického nabitia, vytvorenie podobného elektrického poľa. Obaja elektrické nábojy ležia v tej istej rovine (rovina otáčania variabilného elektromagnetického poľa elementárnej častice) a majú spoločné centrum, ktoré sa zhoduje so stredom otáčania variabilného elektromagnetického poľa elementárnej častice.

Elektrické napätie elektrického poľa v strednej zóne (R ~ r e), v systéme SI, ako vektorová suma, je približne rovnaká ako:

kde n -=r -/ R je jediný vektor v blízkosti (1) alebo dlhé (2) bodov nabíjania Q - Elektron v smere pozorovacieho bodu (A), \\ t n +.=r +./ R je jediný vektor blízky (1) alebo dlhý (2) bodov nabíjania Q + elektrónu v smere pozorovacieho bodu (A), R je vzdialenosť od stredu elektrónu na projekciu pozorovacieho bodu Rovina elektrón, Q - - externý elektrický náboj -1,25 E, Q + - vnútorný elektrický náboj + 0,25E, vektory zvýraznené tučným písmom, ε 0 - Elektrická konštanta, Z je výška bodov pozorovania (A) ( Vzdialenosť od bodu pozorovania do elektrónovej roviny), R 0 je normalizačný parameter. (V systéme SGS nie je žiadny násobiteľ.)

Tento matematický výraz je súčtom vektorov a musí sa vypočítať podľa pravidiel tvorby vektorov, pretože ide o pole dvoch distribuovaných elektrických nábojov (Q-\u003d -1,25E a q + \u003d + 0,25E). Prvý a tretí termíny zodpovedajú susedným bodom poplatkov, druhý a štvrtý - ďaleko. Tento matematický výraz nefunguje v oblasti vnútorného (ringu) elektrón, ktorý vytvára svoje stálych polí (pri vykonávaní dvoch podmienok; r

Potenciál elektrického poľa elektrónu v bode (a) v blízkej zóne (R ~ r e) v systéme SI je približne rovnaká:

tam, kde R 0 je normalizačný parameter, ktorej hodnota sa môže líšiť od vo vzorci E. (v systéme SGS neexistuje žiadny multiplikátor.) Tento matematický výraz nefunguje v oblasti vnútorného (prsteň) elektrónov, ktorý vytvára svoje stálych polí ( So súčasne vykonaním dvoch podmienok: r

Kalibrácia R 0 Pre obidva výrazy v blízkosti oblasti je potrebné vyrábať na hranici oblasti, ktorá vytvára trvalé elektrónové polia.

3 magnetický moment elektrón

Protizávažie kvantová teória Teória teórií elementárnych častíc tvrdí, že magnetické polia elementárnych častíc nie sú vytvorené otáčaním otáčania elektrických nábojov a existujú súčasne s konštantným elektrickým poľa ako konštantná zložka elektromagnetického poľa. Preto existujú magnetické polia vo všetkých elementárnych časticiach s kvantovým číslom l\u003e 0.

Vzhľadom k tomu, veličiny hlavného kvantového čísla L a chrbta v Leptons sa zhoduje, veľkosť magnetických momentov nabitých leptónov v oboch teóriách sa môže zhodovať.

Teória teóriu základných častíc neberie do úvahy magnetický moment elektrónovej anomálne - jeho hodnota je určená množstvom kvantových čísel do tej miery, že kvantové mechanik funguje v základnej častice.

Takže hlavný magnetický moment elektrónu je vytvorený aktuálnym:

• (-) s magnetickým momentom -0,5 eħ / m 0e c

Ak chcete získať výsledný magnetický moment elektrónu, je potrebné množiť sa percentuálnym podielom energie striedavého elektromagnetického poľa, oddelené 100 percent a pridajte spinovú zložku (pozri teóriu teórie elementárnych častíc), ako výsledok Získame 0,5005786 eħ / m 0E C. Aby ste sa mohli preložiť do bežných magnetónov Boron, musíte vynásobiť výsledné číslo na dva.

4 Mass oddelenia elektrónu

V súlade s klasickou elektrodynamikou a einsteinovým vzorcom je hmotnosť elementárnych častíc s kvantovým číslom L\u003e 0, vrátane elektrónu, definované ako ekvivalent energie ich elektromagnetických polí:

kde určitý integrálny Prechádza cez celé elektromagnetické pole elementárnej častice, E je sila elektrického poľa, H je pevnosť magnetického poľa. Všetky komponenty elektromagnetického poľa sa berú do úvahy: konštantné elektrické pole, konštantné magnetické pole, striedavé elektromagnetické pole.

Z vyššie uvedeného vzorca, veľkosť hmotnosti trénera elektrónu závisí od podmienok, v ktorých je elektrón umiestnený. Takže umiestnenie elektrónu do konštantného vonkajšieho elektrického poľa, budeme mať vplyv na E 2, čo ovplyvní hmotnosť častíc. Podobná situácia sa vyskytne pri umiestnení elektrónu do konštantného magnetického poľa.

5 Fyzika 21. storočia: elektrón (elementárna častica) - Výsledok

Nový svet otvoril pred vami - svet dipólových polí, ktorých existencia, ktorej fyzika 20. storočia nemala podozrenie. Videli ste, že elektrón nemá jednu, ale dve elektrické poplatky (externé a vnútorné) a zodpovedajúce dva elektrické polomer. Videli ste, že lineárne rozmery elektrónu výrazne presahujú lineárne rozmery protónu. Videli ste, z ktorých je omša trénera elektrónu a že imaginárny boson Higgs nebol na skutkoch (Rozhodnutia Nobelovej komisie nie sú zákonmi prírody ...). Okrem toho množstvo hmotnosti závisí od polí, v ktorých sa elektrón nachádza. To všetko presahuje podanie, ktoré prevládajú vo fyzike druhej polovice dvadsiateho storočia. - Fyzika 21. storočia - Nová fyzika ide na novú úroveň vedomostí hmoty.

Vladimir Gorunovich

). Podľa zmien definícií hlavných jednotiek UN, 1,602,176,634 × 10-19 A · s. Úzko spojené s konštantnou jemnou štruktúrou opisujúcou elektromagnetickú interakciu.

Kvalizácia elektrickej náboja

Akýkoľvek elektrický poplatok pozorovaný v experimente je vždy viacnásobný na jeden základný - Takýto predpoklad bol vyjadrený B. Franklinom v roku 1752 a neskôr bol opakovane skontrolovaný experimentálne. Prvýkrát bol elementárny poplatok experimentálne meraný miliénom v roku 1910.

Skutočnosť, že elektrický poplatok sa nachádza v prírode len vo forme celočíselnejšieho počtu základných poplatkov kvantizácia elektrického náboja. Zároveň v klasickej elektrodynamike nie je diskutovaná otázka dôvodov pre kvantizáciu poplatku, pretože poplatok je externým parametrom, a nie dynamická premenná. Uspokojivé vysvetlenie je dôvod, prečo je poplatok povinný byť kvantifikovaný, kým sa nenájde, ale už bolo prijatých niekoľko zaujímavých pozorovaní.

Frakčný elektrický náboj

Opakované vyhľadávanie pre dlhotrvajúce objekty s frakčným elektrickým nábojom, ktorý sa uskutočnil rôznymi technikami na dlhú dobu, nedávali výsledky.

Stojí za to, že je potrebné poznamenať, že elektrický náboj kvázivých látok môže byť tiež vlhký v celku. Najmä je to kvásty s frakčným elektrickým nábojom zodpovedným za frakčný kvantový účinok haly.

Experimentálna definícia elementárneho elektrického náboja

Počet AvoGadro a trvalé Faraday

Josephson efekt a neustále na pozadí

Ďalšou presnou metódou na meranie elementárneho nábra je vypočítať ho z pozorovania dvoch účinkov kvantovej mechaniky: Josephsonový účinok, v ktorom sa výkyvy napätia vyskytujú v určitej supravodivé štruktúry a kvantový účinok haly, účinok kvantizácie Hall Resistance alebo vodivosť dvojrozmerného elektronického plynu v silnom magnetické polia a pri nízkych teplotách. Trvalý Josephson

kde h. - Trvalá PLANCK, možno merať priamo pomocou efektu Josephsona.

môže sa merať priamo pomocou kvantového efektu vložky.

Z týchto dvoch konštantov sa môže vypočítať veľkosť elementárneho náboja:

Poznámky

1. Základný poplatok. (Eng.). NIST REFERENCIA NA KONŠTRUÁCICH, UNIČENSTVOCH A Neistote. . Dátum titulku 20. mája 2016.
2. Hodnota v jednotkách SGSE sa uvádza ako výsledok hodnoty CODATA v kabínach, pričom sa zohľadní skutočnosť, že prívesok je presne rovný 2 997 924 580 jednotiek elektrického náboja SGSE (FRANKLIN alebo STATIC).

Elektrón je elementárna častica, ktorá je jednou z hlavných jednotiek v štruktúre látky. Negatívne. Najpresnejšie merania sa uskutočnili na začiatku dvadsiateho storočia Millykeine a ioffe.

Nabíjanie elektrónov je mínus 1,602176487 (40) * 10 -1 9 cl.

Po tejto hodnote sa meria elektrický náboj iných najmenších častíc.

Všeobecná koncepcia elektrónu

V fyzike elementárnych častíc sa hovorí, že elektrón je nedeliteľný a neštrukturálny. Je zapojený do elektromagnetických a gravitačných procesov, patrí do LEPTON GROUP, ako aj jeho antipartickou je positron. Okrem iných leptónov má najjednoduchšiu hmotnosť. Ak sú elektróny a positróny tvár, vedie k ich zničeniu. Takýto pár sa môže vyskytnúť z gamantového divadla častíc.

Pred meranými neutrínami to bol elektrón, ktorý bol považovaný za najjednoduchšiu časticu. V kvantovej mechanike sa označujú na fermónii. Aj elektrón má magnetický moment. Ak k nemu pozitrón patrí, potom je pozitrón oddelený ako pozitívne nabitá častica, a elektro sa nazýva non-geadrome ako častica s negatívnym nábojom.

Samostatné vlastnosti elektrónov

Elektrony sa týkajú prvej generácie leptónov, s vlastnosťami častíc a vĺn. Každý z nich je vybavený stavom kvantového, ktorý je určený meraním energie, orientácii odstreďovania a iných parametrov. Je odhlásený fermions na fermions prostredníctvom neschopnosti zostať v jednom stave kvantového stavu v rovnakom čase dva elektróny (na princípe Pauli).

Študuje sa rovnakým spôsobom ako kvázi drastickou v periodickom kryštalickom potenciáli, v ktorej je účinná hmota schopná významne odlišná od hmotnosti v pokoji.

Prostredníctvom pohybu elektrónov, elektrického prúdu, magnetizmu a termo EMF. Poplatok na elektrón v pohybe tvorí magnetické pole. Vonkajšie magnetické pole však vyvráti častice z priameho smeru. Pri zrýchlení získa elektrón schopnosť absorbovať alebo žiarenie energie ako fotón. Elektronické atómové škrupiny, počet a poloha, z ktorých určujú chemické vlastnosti.

Atómová hmota sa skladá najmä z jadrových protónov a neutrónov, zatiaľ čo hmotnosť elektrónov sa hodí okolo 0,06% celkovej atómovej hmotnosti. Elektrická sila Coulonu je jednou z hlavných síl schopných udržať elektrón vedľa jadra. Ale keď sú molekuly vytvorené z atómov a chemických väzieb vznikajú, elektróny sú redistribuované v novom vytvorenom priestore.

Nukleóny a hadróny sa zúčastňujú na vzhľade elektrónov. Izotopy s rádioaktívnymi vlastnosťami sú schopné vyžarovať elektróny. Za podmienok laboratórií sa tieto častice môžu študovať v špeciálnych zariadeniach, a napríklad teleskopy môžu zistiť žiarenie z nich v plazmových oblakoch.

Otvorenie

Elektrón otvoril nemeckých fyzikov v devätnásteho storočia, keď boli študované katódové vlastnosti lúčov. Potom sa iní vedci začal podrobnejšie študovať, pričom sa dostali do hodnosti samostatnej častice. Opravné prostriedky a iné súvisiace fyzikálne javy boli študované.

Napríklad Thomsonová skupina ocenila elektrónový poplatok a hmotnosť katódových lúčov, ktorých vzťah, ako sa zistil, nezávisí od zdroja materiálu.
A Beckel zistil, že minerály vyžarujú žiarenie sami a ich beta lúče sú schopné odchýliť sa cez účinky elektrického poľa a hmotnosť a poplatok zostal rovnaký postoj ako katódové lúče.

Atómová teória

Podľa tejto teórie sa atóm skladá z jadra a elektrónov okolo neho, ktorý sa nachádza vo forme oblaku. Sú v určitých kvantovaných energetických stavoch, pričom zmena, v ktorej je sprevádzaná procesom absorpcie alebo žiarenia fotónov.

Kvantová mechanika

Na začiatku dvadsiateho storočia bola formulovaná hypotéza, podľa ktorého majú častice materiálu vlastnosti oboch častíc v skutočnosti a vlny. Tiež sa svetlo dokáže prejaviť vo forme vlny (sa nazýva de boroglylová vlna) a častice (fotóny).

V dôsledku toho bola formulovaná slávna rovnica Schrödinger, ktorá opísala šírenie elektronických vĺn. Tento prístup sa nazýval kvantová mechanika. S pomocou neho sa vypočítal elektronický stav energie v atóme vodíka.

Základné a kvantové vlastnosti elektrónov

Častica vykazuje základné a kvantové vlastnosti.

Základom je hmotnosť (9 109 * 10 -31 kilogramov), elementárny elektrický náboj (to znamená, že minimálna časť náboja). Podľa meraní, ktoré boli vykonané do súčasnosti, elektrón nerozpozná žiadne prvky schopné identifikovať svoju subštruktúru. Ale niektorí vedci dodržiavajú názory, ktoré je bodom nabitej častice. Ako je uvedené na začiatku článku, elektronický elektrický náboj je -1 602 * 10 -19 Cl.

Byť časticou, elektrón môže byť vlna súčasne. Experiment s dvoma štrbinami potvrdzuje možnosť jeho súčasného prechodu cez oboma. To je v rozpore s vlastnosťami častíc, kde vždy je možné prejsť len jedným slotom.

Predpokladá sa, že elektróny majú rovnaký fyzikálne vlastnosti. Preto ich permutácia z hľadiska kvantová mechanikanevedie k zmene systému systému. Funkcia vlny Elektrony sú antisymmetrické. Preto sa jeho roztoky aplikujú na nulu, keď rovnaké elektróny spadajú do jedného kvantového stavu (zásada Pauli).

Elektrón je záporne nabitá elementárna častica, ktorá patrí do triedy Lepton (pozri základné častice), nosič najmenšej známosti a najmenšieho elektrického náboja v prírode. Otvorený v roku 1897 anglickým vedec J. J. Thomson.

Elektrón - komponent atóm, počet elektrónov neutrálny atóm rovnako jadrové číslo, t.j. počet protónov v jadre.

Prvé presné merania elektrického nabíjania vykonaného v rokoch 1909-1913. American Fiak R. Milliken. Aktuálna hodnota absolútnej hodnoty základného náboja je jednotky SSSE alebo približne CL. Predpokladá sa, že tento poplatok je naozaj "elementárny", t.j. Nemôže byť rozdelený na časti a obvinenia z akéhokoľvek objektu sú jeho celý násobok.

Možno ste počuli o kvarkách s elektrickými poplatkami a zrejme sú pevne uzamknuté vo vnútri hadrónov a v slobodnom stave neexistujú. Spolu s konštantným planck h a rýchlosť svetla s elementárnym nabíjaním tvorí bezrozmernú konštantu \u003d 1/137. Trvalá štruktúra je jedným z najdôležitejších parametrov kvantovej elektrodynamiky, určuje intenzitu elektromagnetických interakcií (najpresnejšia moderná hodnota \u003d 0,000015).

Hmotnosť elektrónu G (v elektrických jednotkách). Ak sú zákony ochrany energetiky a elektrické poplatky platné, akékoľvek elektrónové rozpady sú zakázané, napríklad, že elektrón je stabilný; Experimentálne získal, že čas jeho života je aspoň roky.

V roku 1925, americkí fyzici S. Gaudsmith a J. Ulybek vysvetliť vlastnosti atómového spektra, predstavil vnútorný moment množstva elektrónového pohybu - rotácie. Elektrónová rotácia sa rovná polovici konštantnej dosky, ale fyzici zvyčajne hovoria jednoducho, že elektrónová rotácia je rovná \u003d 1/2. Jeho vlastný magnetický moment je spojený s elektromejovým chrbtom. Veľkosť ERG / GS sa nazýva MAGNETON BORA MB (to je jednotka merania magnetického momentu v atómovom a jadrovej fyzike; tu je konštantná doska a m - absolútna hodnota nabíjanie a elektrónová hmotnosť, C-Speed \u200b\u200bLight); Číselný koeficient je elektrónový reflektor. Z kvantovej mechanickej relativistickej rovnice DIRAC (1928) bola hodnota, ktorá je, magnetický moment elektrónu mal byť vlastný imanie na jeden bór magneton.

V roku 1947 sa však v experimentoch zistilo, že magnetický moment je asi 0,1% viac ako magnetónový bór. Vysvetlenie tejto skutočnosti sa venovalo s prihliadnutím na polarizáciu vákua v kvantovej elektrodynamike. Veľmi časovo náročné výpočty boli teoretická hodnota (0,000000000148), ktorá môže byť porovnaná s moderným (1981) experimentálnymi údajmi: pre elektrón a pozitrón (0,000000000050).

Hodnoty sa vypočítajú a merajú až do dvanástich desiatkových dosiek a presnosť experimentálnej práce je vyššia ako presnosť teoretických výpočtov. Toto sú najpresnejšie merania vo fyzike elementárnych častíc.

Vlastnosti pohybu elektrónov v atómoch podriadených na rovnice kvantovej mechaniky sú určené optickými, elektrickými, magnetickými, chemickými a mechanickými vlastnosťami látok.

Elektrony sa podieľajú na elektromagnetických, slabých a gravitačných interakciách (pozri jednotu prírodných síl). Vzhľadom na elektromagnetický proces sa teda nedosiahne annihilácia elektrónu a pozitónu s tvorbou dvoch kvantov:. Elektróny a positróny vysokých energií sa môžu tiež podieľať na iných procesoch elektromagnetickej annihilácie s tvorbou Hadrónov: Hadron. Teraz sú takéto reakcie stitnice študované na mnohých urýchľovačoch na znalcov (pozri nabité urýchľovače častíc).