Elektron - apakah ini? Sifat-sifat dan sejarah penemuan elektron

Di sekeliling kita dunia terdiri daripada kecil, tidak dapat dilihat dengan mata zarah. Elektron - ini adalah salah seorang daripada mereka. penemuan mereka telah berlaku baru-baru ini. Dan ia membuka pemahaman yang baru struktur atom, mekanisme penghantaran elektrik dan struktur dunia secara keseluruhannya.

Bagaimana untuk membahagikan dibahagikan

Pemahaman moden elektron - ini zarah asas. Yang selaras dan tidak berpecah kepada struktur yang lebih kecil. Tetapi apa-apa idea yang tidak sentiasa wujud. Sehingga 1897 tentang elektron tidak mempunyai idea.

Lebih pemikir Greece purba meneka bahawa setiap perkara dalam cahaya, bangunan ini terdiri daripada kepelbagaian mikroskopik "bata". Unit terkecil perkara kemudian dianggap atom, dan kepercayaan ini masih berlaku selama berabad-abad.

Perwakilan atom telah berubah hanya pada abad XIX lewat. Selepas siasatan J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman zarah terkecil dibahagikan nukleus atom dan elektron telah diiktiraf. Lama kelamaan, ia telah mendapati proton, neutron, dan juga kemudian - neutrino itu, kaons, pions, dan sebagainya ...

Sekarang sains tahu yang besar zarah asas, tempat yang selalunya diduduki dan elektron.

Penemuan zarah baru

Pada masa yang apabila mereka elektron ditemui dalam atom, ahli-ahli sains telah lama mengetahui tentang kewujudan elektrik dan kemagnetan. Tetapi sifat sebenar dan sifat-sifat penuh dengan fenomena ini masih menjadi misteri, menduduki fikiran ramai ahli fizik.

Pada awal abad XIX itu ia dikenali bahawa penyebaran radiasi elektromagnet, kelajuan cahaya. Odnako Inggeris Dzhozef Tomson, menjalankan eksperimen dengan sinar katod, membuat kesimpulan bahawa mereka terdiri daripada banyak bijirin kecil yang mempunyai jisim kurang daripada nuklear.

Pada April 1897 Thomson membuat ucapan di mana beliau menyampaikan komuniti saintifik kepada kelahiran zarah baru dalam komposisi atom, yang dipanggil sel darah. Kemudian, Ernest Rutherford menggunakan eksperimen foil mengesahkan kesimpulan dari gurunya, dan korpuskel diberi nama lain - ". Elektron"

Penemuan ini mendorong pembangunan bukan sahaja sains fizikal tetapi juga kimia. Ia adalah mungkin untuk membuat kemajuan yang ketara dalam kajian elektrik dan kemagnetan, sifat jirim, dan menimbulkan fizik nuklear.

Apa yang elektron?

Elektron - adalah zarah ringan dengan caj elektrik. Pengetahuan kita daripada mereka masih kekal sebahagian besarnya bercanggah dan tidak lengkap. Sebagai contoh, dalam idea-idea moden mereka tinggal selama-lamanya, kerana tidak menyalahi, tidak seperti neutron dan proton (keruntuhan teori zaman terakhir melebihi usia alam semesta).

Elektron stabil dan mempunyai pemalar negatif caj e = 1.6 x 10 ^-19 Cl. Mereka tergolong dalam keluarga fermion dan lepton kumpulan. Zarah yang terlibat dalam interaksi elektromagnet dan graviti yang lemah. Mereka adalah terdiri daripada atom. Zarah yang telah terputus hubungan dengan atom - elektron bebas.

Jisim elektron ialah 9.1 x 10 ^-31 kg dan 1836 kali kurang daripada jisim proton. Mereka mempunyai separuh penting dan putaran dan momen magnet. Electron ditandakan dengan huruf "e ^-". Yang sama, tetapi dengan tanda tambah menandakan antagonis yang - positron antiparticle.

Keadaan elektron dalam atom

Apabila ia menjadi jelas bahawa atom terdiri daripada struktur yang lebih kecil, ia adalah perlu untuk memahami dengan tepat bagaimana mereka disusun di dalamnya. Jadi, pada akhir abad XIX itu muncul model pertama atom. Mengikut model planet, proton (bercas positif) dan neutron (neutral) menyumbang nukleus. A elektron bergerak di dalam orbit elips.

Persepsi berubah dengan kedatangan fizik kuantum pada abad ke-XX awal. Lui De Broglie mengemukakan teori bahawa elektron bertindak bukan sahaja sebagai zarah, tetapi juga sebagai gelombang. Erwin Schrodinger mewujudkan model gelombang atom, di mana elektron diwakili oleh awan dengan ketumpatan cas tertentu.

Untuk menentukan lokasi dan trajektori elektron mengelilingi nukleus adalah hampir mustahil. Dalam hal ini, memperkenalkan istilah khas "orbit" atau "awan elektron", yang merupakan ruang satu lokasi yang paling berkemungkinan zarah berkata.

tahap tenaga

Awan elektron di sekitar atom sama banyak dan proton dalam nukleusnya. Kesemua mereka adalah pada jarak yang berbeza. Paling dekat dengan teras disusun elektron dengan jumlah sekurang-kurangnya tenaga. lebih tenaga adalah dalam zarah, lebih banyak mereka yang berkenaan.

Tetapi mereka tidak disusun secara rawak, dan mengambil tahap tertentu, yang boleh memuatkan hanya sebilangan zarah. Setiap tahap mempunyai jumlah sendiri tenaga dan dibahagikan kepada sub-peringkat, dan mereka, seterusnya, pada orbital.

Untuk menggambarkan ciri-ciri dan lokasi elektron pada tahap tenaga, empat nombor kuantum :

• n - rizab tenaga elektron integer utama menyatakan (sepadan dengan bilangan tempoh unsur kimia);
• l - bilangan orbital, yang menggambarkan bentuk awan elektron (s - bulat, p - bentuk lapan, d - bentuk semanggi atau lapan double, f - bentuk geometri kompleks);
• m - bilangan magnet orientasi awan menentukan dalam medan magnet;
• ms - bilangan putaran, yang menyifatkan orbit elektron di sekeliling paksinya.

kesimpulan

Oleh itu, elektron - yang stabil, zarah bercas negatif. Mereka adalah asas dan tidak boleh mereput kepada unsur-unsur lain. Mereka dirujuk zarah asas, iaitu, orang-orang yang merupakan sebahagian daripada struktur jirim.

Elektron bergerak di sekitar nukleus dan membentuk shell elektron mereka. Mereka memberi kesan kepada kimia,, sifat mekanik dan magnet optik pelbagai bahan. Zarah-zarah ini terlibat dalam interaksi elektromagnet dan graviti. pergerakan arah mereka mewujudkan arus dan medan magnet elektrik.