Elektroni - što je to? Svojstva i povijest otkrića elektrona

Sve oko nas je svijet sastavljen od malih, neprimjetan oku čestica. Elektroni - ovo je jedan od njih. Njihovo otkriće je došlo do relativno nedavno. I to otvara novo razumijevanje strukture atoma, mehanizmima prijenosa električne energije i strukture svijeta u cjelini.

Kako podijeliti nedjeljivo

Moderno shvaćanje elektrona - to elementarne čestice. Oni su konzistentni i ne podijeliti u manje strukture. No, takva ideja nije uvijek postojala. Do 1897. godine oko elektroni nisu imali pojma.

Više mislioci drevna Grčka pretpostavio da je svaki predmet na svjetlo, zgrada se sastoji od mnoštva mikroskopskih „cigle”. Najmanja jedinica materije tada smatra atom, a to uvjerenje trajao stoljećima.

Zastupljenost atoma promijenilo tek u kasnom XIX stoljeća. Nakon ispitivanja J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, S. Zeeman najsitnije čestice nedjeljive atomske jezgre i elektrona su priznate. Tijekom vremena, to je otkriveno protona, neutrona, pa čak i kasnije - neutrina, kaons, pions, itd ...

Sada znanost zna veliki broj elementarnih čestica, mjesto koje je uvijek zauzeta i elektrona.

Otkriće novog čestica

U vrijeme kada su bili elektroni otkriveni u atomu, znanstvenici odavno znaju za postojanje elektriciteta i magnetizma. No, istinska priroda i puni svojstva tih fenomena još uvijek misterija, koji zauzimaju umove mnogih fizičara.

Početkom XIX stoljeća bilo je poznato da propagacije elektromagnetskog zračenja, brzina svjetlosti. Međutim, Englez Dzhozef Tomson, provođenje pokusa s katodnim zrakama, zaključio je da se sastoje od mnogo malih zrnaca čija je masa manja od nuklearnog.

U travnju 1897. Thomson je održao govor u kojem je predstavio znanstvene zajednice do rođenja novog čestica u sastavu atoma, koji je nazvao elektron. Kasnije, Ernest Rutherford pomoću eksperimenata folije potvrdio zaključke svog učitelja, a tjelešca dobila drugo ime - „elektrona”

Ovo otkriće potaknulo na razvoj ne samo fizički, već i kemijske znanosti. To je moguće napraviti značajan napredak u proučavanju elektriciteta i magnetizma, svojstva tvari, čime je došlo do nuklearne fizike.

Što je elektron?

Elektroni - je najlakši čestice s električnim nabojem. Naše znanje o njima i dalje u velikoj mjeri proturječni i nepotpuna. Na primjer, u modernim idejama žive vječno, jer nikada nije prekidao, za razliku od neutrona i protona (teoretski kolaps posljednjeg doba prelazi starost svemira).

Elektrona su stabilni i imaju konstantnu negativan naboj e = 1.6 x 10 ^-19 Cl. Oni pripadaju obitelji fermioni i leptona grupi. Čestice su uključeni u slabim elektromagnetskim i gravitacijskim interakcije. Oni se sastoje od atoma. Čestice koje su izgubili kontakt sa atomima - slobodni elektroni.

Masa elektrona je 9,1 x 10 ^-31 kg i 1836 puta manja od mase protona. Imaju pola sastavni i zavrtiti i na magnetski moment. Elektronska označeno slovom „e ^-”. Isto, ali s znakom plus označava njegov antagonist - antičestica pozitrona.

Stanje elektrona u atomu

Kada je postalo jasno da je atom sastavljen od manjih objekata, bilo je potrebno da shvate kako su oni raspoređeni u njemu. Tako je na kraju XIX stoljeća se pojavio prvi model atoma. Prema planetarnom modelu, protoni (pozitivno nabijene) i neutrona (neutralnih) činili jezgru. A elektroni kreću po eliptičnim orbitama.

Te percepcije se mijenja sa pojavom kvantne fizike početkom XX stoljeća. Lui De Broglie je iznio teoriju da je elektron ponaša ne samo kao čestice, ali i kao val. Erwin Schrödinger stvara val model atoma, u kojem su elektroni zastupa oblaku s određene gustoće naboja.

Odrediti mjesto i putanja elektrona oko jezgre je praktički nemoguće. U tom smislu, uveo poseban pojam „orbitalne” ili „oblaka elektrona”, što je prostor od najviše moguće položaje navedenih čestica.

razina energije

Elektron oblak oko atoma jednako koliko i protoni u jezgri. Svi oni su na različitim udaljenostima. Najbliži jezgre su postavljeni elektrona s najmanje iznos energije. Što više energije u česticama, to više može biti.

Ali oni nisu raspoređeni nasumično, i poduzeti određene razine, koja može primiti samo određeni broj čestica. Svaka razina ima svoj vlastiti količinu energije i podijeljen je na pod-razinama, a oni, pak, na orbitala.

Opisati karakteristike i položaj elektrona na razinama energije, četiri kvantnih brojeva :

• n - glavni broj određuje rezervni energija elektrona (odgovara broju razdoblja kemijski element);
• l - orbitalnog broj, koji opisuje oblik elektronskog oblaka (s - sferni, p - oblik osam, d - oblik djeteline ili dvostruko osmica, f - kompleks geometrijski oblik);
• m - broj magnetskog definira oblaka orijentaciju u magnetskom polju;
• ms - broj spina, koje karakterizira elektroni orbitu oko svoje osi.

zaključak

Dakle, elektroni - stabilan, negativno nabijene čestice. Oni su osnovni i ne može propadati u druge elemente. Oni se nazivaju temeljnim čestica, odnosno, one koje su dio strukture materije.

Elektroni kretati jezgre i čine njihov elektronski oklop. Oni utječu na kemijske, optičke, mehaničke i magnetska svojstva različitih tvari. Te čestice su uključeni u elektromagnetskom i gravitacijske interakcije. Njihov pravac kretanja stvara električna struja i magnetsko polje.