Электрон

Электрон (грэч. Ηλεκτρόνιο) — стабільная элементарная часціца, адна з асноўных структурных адзінак рэчыва. З электронаў складаюцца электронныя абалонкі атамаў, дзе іх лік і становішча вызначае ўсе хімічныя ўласцівасці рэчываў. Рух вольных электронаў абумоўлівае такія з’явы, як электрычны ток у правадніках і вакууме.

сімвал	${\displaystyle ~e,~e^{-}}$
маса	9,10938291(40)×10^−31кг, 0,510998928(11) МэВ
антычасціца	пазітрон
класы	ферміён, лептон
квантавыя лікі
электрычны зарад	−1,602176565(35)×10^−19 Кл
спін	1/2
ізатапічны спін	0
барыённы лік	0
дзіўнасць	0
чароўнасць	0
Іншыя ўласцівасці і звесткі
	∞ (не меней 4,6×10^26 гадоў)
каналы распаду	—
састаў часціцы	—

Звычайна электрон пазначаецца ў формулах літарай e^-. Бэта-часціцы, якія з’яўляюцца высокаэнергетычнымі электронамі, якія ўтвараюцца пры бэта-распадзе атамных ядраў, пазначаюцца знакам β^-.

Электрон адносіцца да сямейства лептонаў, мае зарад −1, спін 1 / 2. Антычасціца для электрона — пазітрон.

${\displaystyle ~{m_{e}}=9,10938215(45)~{\cdot }~10^{-31}}$ кг — маса электрона.

${\displaystyle ~{e_{0}}=-1,602176487(40)~{\cdot }~10^{-19}}$ Кл — зарад электрона.

Адкрыццё электрона як часціцы належыць Дж. Томсану, які ў 1897 устанавіў, што адносіны зарада да масы для катодных прамянёў не залежыць ад матэрыялу крыніцы. Хвалістую прыроду электрона адкрыў Луі дэ Бройль.

Электрон удзельнічае ў электрамагнітным, слабым і гравітацыйным узаемадзеяннях элементарных часціц. У класічнай электрадынаміцы электрон апісваецца ўраўненнямі Лорэнца—Максвела; у квантавай механіцы — (для нерэлятывісцкіх з'яў) і (для рэлятывісцкіх з'яў). Характар размяшчэння электронаў ў атамных абалонках і запаўнення імі энергетычных узроўняў абумоўлены іх спінам (г.зн. электроны падпарадкоўваюцца прынцыпу Паўлі), што вызначае электрычныя, хімічныя, аптычныя і іншыя ўласцівасці атамаў і малекул і вядзе да перыядычнага паўтарэння ўласцівасцей хімічных элементаў (гл. Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева). Характар руху электронаў і іх размеркаванне па энергіях вызначае электраправоднасць, цеплаправоднасць і іншыя ўласцівасці цвёрдых і вадкіх цел.

Даследаванні ўласцівасцей і асаблівасцей руху электронаў стымулявала развіццё фізікі і стварэнне новых галін тэхнікі.

Выкарыстанне

У большасці крыніц нізкаэнергетычных электронаў выкарыстоўваюцца з'явы тэрмаэлектроннай эмісіі і . Высокаэнергетычных, з энергіяй ад некалькіх кэВ да некалькіх МЭВ, электроны выпраменьваюцца ў працэсах бэта-распаду і ўнутранай канверсіі радыеактыўных ядраў. Электроны, якія выпраменьваюцца ў бэта-распадзе, часам называюць бэта-часціцамі ці бэта-прамянямі. Крыніцамі электронаў з больш высокай энергіяй служаць паскаральнікі.

Рух электронаў у металах і дазваляе лёгка пераносіць энергію і кіраваць ёю. Гэта зʼява (электрычны ток) зʼяўляецца адной з асноў сучаснай цывілізацыі і выкарыстоўваецца практычна паўсюдна ў прамысловасці, сувязі, інфарматыцы, электроніцы, у побыце. Хуткасць дрэйфу электронаў у правадырах вельмі малая (~ 0,1-1 мм/с), аднак электрычнае поле распаўсюджваецца з хуткасцю святла. У сувязі з гэтым ток ва ўсёй ланцугу ўсталёўваецца практычна імгненна.

Электрон як квазічасціца

Калі электрон знаходзіцца ў , яго рух разглядаецца як рух . Яго стану апісваюцца . Асноўны дынамічнай характарыстыкай у выпадку квадратычнага  з’яўляецца , якая можа значна адрознівацца ад масы вольнага электрона і ў агульным выпадку з’яўляецца .

Гл. таксама

• Кулонаўская блакада

Зноскі

1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Fundamental Physical Constants — Complete Listing
2. Киттель, Ч. Квантовая теория твердых тел. — М.-Л.: Наук, 1967. — С. 103
3. Давыдов, А. С. Теория твердого тела. — М.: Мир, 1979. — С. 122

Літаратура

• Богуш А. Электрон // БЭ ў 18 т. Т. 18. Кн. 1. Мн., 2004.

У Сеціве

• The Discovery of the Electron (нявызн.)(недаступная спасылка). American Institute of Physics, Center for History of Physics. Архівавана з першакрыніцы 16 сакавіка 2008. Праверана 10 жніўня 2006.
• Particle Data Group (нявызн.). University of California. Праверана 17 лістапада 2008.
• Bock, Rudolf K.; Vasilescu, Angela (1998). The Particle Detector BriefBook (14th ed.). Springer. ISBN 3540641203. Праверана 2008-10-02.{{cite book}}: Папярэджанні CS1: розныя назвы: authors list (спасылка)