Jisim elektron - jet kecil dan jalan raya

Jika anda meminta 100 orang untuk mengatakan sekurang-kurangnya tiga zarah asas yang diketahui, maka mungkin tidak semua orang akan menamakan ketiga-tiga, tetapi tiada siapa yang akan lupa untuk memanggil juara populariti - elektron. Yang terkecil, paling ringan di antara zarah-zarah yang membawa tuduhan, omnipresent dan ... malangnya "negatif", ia adalah sebahagian daripada apa-apa bahan di Bumi dan ini sudah layak rawatan khas. Nama zarah berasal dari Yunani kuno dari perkataan Yunani "amber" - bahan yang dicintai oleh orang dahulu kala kerana keupayaannya untuk menarik objek kecil. Kemudian, apabila kajian elektrik mendapat skala yang lebih besar, istilah "elektron" mula bermakna tidak boleh dibahagikan, dan oleh itu, unit unit terkecil.

Kehidupan kekal elektron, sebagai bahagian penting dari perkara, telah dibentangkan oleh sekumpulan ahli fizik, yang diketuai oleh JJ Thomson. Pada tahun 1897, menyiasat sinaran katod, mereka menentukan bagaimana jisim elektron berkaitan dengan casnya, dan mendapati bahawa nisbah ini tidak bergantung kepada bahan katod. Langkah seterusnya dalam memahami sifat elektron dibuat oleh Becquerel pada tahun 1900. Dalam eksperimennya, terbukti bahawa sinar beta radium juga menyimpang dalam medan elektrik, dan nisbah mass-to-charge sama dengan sinar katod. Ini menjadi bukti yang tidak dapat dipertikaikan bahawa elektron adalah "sekeping bebas" atom dari sebarang bahan. Dan kemudian, pada tahun 1909, Robert Milliken, dalam percubaan dengan titisan minyak yang jatuh di medan elektrik, dapat mengukur tenaga elektrik yang mengimbangi gaya graviti. Pada masa yang sama, nilai asas yang rendah diketahui. Paling tidak, caj:

Eo = - 1.602176487 (49) * 10-19 Cl.

Ini sudah cukup untuk mengira jisim elektron:

Me = 9,109,38215 (15) * 10-31kg.

Nampaknya sekarang terdapat susunan, semuanya ada di belakang, tetapi ini hanya permulaan jauh untuk mengetahui sifat elektron.

Untuk masa yang lama, intipati kedua-dua elektron adalah kebuntuan dalam fizik: sifat mekanik kuantumnya menunjuk pada zarah, dan dalam percubaan pada campur tangan rasuk elektron pada cincin selari, sifat gelombang ditunjukkan. Saat kebenaran berlaku pada tahun 1924, pertama, Louis de Broglie memberikan semua bahan, dan elektron juga, dengan gelombang yang dinamai namanya, dan tiga tahun kemudian Pauli menyelesaikan pembentukan konsep awal mekanik kuantum yang menerangkan sifat kuantum partikel. Kemudian datang giliran Erwin Schrodinger dan Paul Dirac - melengkapi satu sama lain, mereka mendapati persamaan untuk menggambarkan intipati elektron, di mana jisim elektron dan Planck malar, kuantum kuantum, dicerminkan melalui ciri gelombang - kekerapan dan panjang gelombang.

Tentunya, kepincangan zarah asas mempunyai kesan yang meluas. Lama kelamaan, menjadi jelas bahawa ciri-ciri elektron bebas di luar perkara (sebagai contoh - sinar katod) - ini bukan perkara yang sama seperti elektron dalam bentuk arus elektrik dalam kristal. Untuk elektron bebas, jisimnya dikenali sebagai "jisim rehat elektron". Sifat fizikal perbezaan di dalam massa elektron dalam keadaan yang berbeza berikut dari fakta bahawa tenaganya bergantung kepada tepu medan magnet ruang di mana ia bergerak. Lebih mendalam "pembongkaran" menunjukkan bahawa magnitud medan magnet elektron bergerak dalam konduktor, lebih tepat aliran arus dalam perkara, tidak bergantung kepada magnitud muatan pembawa semasa, tetapi pada massa mereka. Tetapi sebaliknya, tenaga khusus medan magnet sama dengan kepadatan tenaga kinetik dari cas yang bergerak, dan pertumbuhan tenaga ini sebenarnya bersamaan dengan peningkatan massa pembawa caj, yang dipanggil "jisim berkesan elektron." Ia ditentukan secara analitikal bahawa ia adalah lebih besar daripada jisim elektron bebas dalam a / 2λ kali, di mana adalah jarak antara pesawat yang mengikat konduktor, dan λ adalah kedalaman lapisan kulit medan magnet.

Dalam fizik zarah asas, jisim elektron adalah salah satu daripada pemalar rujukan. Biografi elektron tidak berakhir - kajian sentiasa relevan dan dalam permintaan, di mana dia adalah peserta yang tidak dapat dipertikaikan. Telah lama jelas bahawa walaupun kecil, rendah, dan alam semesta tanpa itu - tidak satu langkah.