Electronii - Ce este asta? Proprietățile și istoria descoperirii electronilor

Tot in jurul nostru lumea este alcătuită din mici, imperceptibile pentru ochiul particulelor. Electronii - aceasta este una dintre ele. Descoperirea lor a avut loc relativ recent. Și a deschis o nouă înțelegere a structurii atomului, mecanismele de transmisie a energiei electrice și structura lumii în ansamblu.

Cum să împartă indivizibilă

Înțelegerea modernă a electronilor - aceste particule elementare. Ele sunt consistente și nu divizat în structuri mai mici. Dar o astfel de idee nu a existat dintotdeauna. Până în 1897 despre electroni a avut nici o idee.

Mai mulți gânditori vechi Grecia ghici că fiecare articol de pe lumina, clădirea constă dintr-o multitudine de „cărămizi“ microscopice. Cea mai mică unitate a materiei, apoi a considerat atomul, iar această credință a persistat timp de secole.

Reprezentarea atomului a schimbat numai la sfârșitul secolului al XIX-lea. După investigații J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman cele mai mici particule nucleele atomice indivizibile și electroni au fost recunoscute. De-a lungul timpului, a fost descoperit protoni, neutroni și chiar mai târziu - neutrinul, kaonii, pioni, etc ...

Acum, știința cunoaște un număr foarte mare de particule elementare, locul care invariabil ocupat și electroni.

Descoperirea unei noi particule

In momentul in care au fost electroni descoperite în atom, oamenii de stiinta au cunoscut mult timp de existența electricității și magnetismului. Dar adevărata natură și proprietățile complete ale acestor fenomene sunt încă un mister, care ocupă mintea multor fizicieni.

La începutul secolului al XIX-lea era cunoscut faptul că propagarea radiației electromagnetice, viteza luminii. Cu toate acestea, englezul Dzhozef Tomson, efectuarea de experimente cu raze catodice, a concluzionat că acestea constau din mai multe boabe mici, a căror masă este mai mică decât nucleară.

În aprilie 1897 Thomson a ținut un discurs în care a prezentat comunității științifice la nașterea unei noi particule în compoziția de atomi, pe care el a numit corpuscul. Mai târziu, Ernest Rutherford , folosind experimente de folie a confirmat concluziile profesorului său, iar corpusculii a fost dat un alt nume - „electroni.“

Aceasta descoperire a determinat dezvoltarea științei nu numai fizică, ci și chimice. Este posibil să se facă progrese semnificative în studiul de electricitate și magnetism, proprietățile materiei, și a dat naștere la fizică nucleară.

Ce este un electron?

Electronii - este cel mai ușor particulele cu o sarcină electrică. Cunoștințele noastre despre ele rămân încă în mare parte contradictorii și incomplete. De exemplu, în idei moderne în care trăiesc pentru totdeauna, pentru că niciodată nu rupe, spre deosebire de neutroni și protoni (colaps teoretic ultimei ere depășește vârsta universului).

Electronii sunt stabile și au o constantă sarcină negativă e = 1,6 x 10 ^-19 Cl. Acestea fac parte din familia de fermioni și leptoni de grup. Particulele implicate într-o interacțiune electromagnetică și gravitațională slabă. Ele sunt compuse din atomi. Particulele care au pierdut contactul cu atomii - electroni liberi.

Masa de electroni este de 9,1 x 10 ^{-31 kg} și este de 1836 de ori mai mică decât masa unui proton. Ei au o jumătate de integră și de spin și un moment magnetic. Electron notată cu litera „e ^-“. La fel, dar cu un semn plus reprezintă antagonistul său să - pozitroni antiparticulă.

Statul a electronilor într-un atom de

Când a devenit clar că un atom este alcătuit din structuri mai mici, a fost necesar pentru a înțelege exact modul în care acestea sunt aranjate în ea. Deci, la sfârșitul secolului al XIX-lea a aparut primul model al atomului. Conform modelului planetar, protoni (încărcați pozitiv) și neutroni (neutru) constituit nucleul. Un electronii se deplasează în jurul valorii de pe orbite eliptice.

Aceste percepții se schimbă odată cu apariția fizicii cuantice în secolul XX. Lui De Broglie a prezentat teoria că electronul se comportă nu numai ca o particulă, dar, de asemenea, ca un val. Erwin Schrodinger creează un model val al atomului, unde electronii sunt reprezentați de un nor cu o anumită densitate de încărcare.

Pentru a identifica locația și traiectoria electronilor în jurul nucleului este practic imposibil. În acest sens, a introdus un termen special „orbital“ sau „nor de electroni“, care este spațiul dintre locațiile cele mai probabile ale particulelor menționate.

nivelurile de energie

Norul de electroni în jurul unui atom la fel de mult și protoni în nucleul său. Toate acestea sunt la distanțe diferite. Cel mai aproape de miezul sunt aranjate electroni cu cel mai mic de energie. Mai multă energie este în particule, cu atât mai mult ele pot fi.

Dar ele nu sunt aranjate la întâmplare, și să ia niveluri specifice, care poate găzdui doar un anumit număr de particule. Fiecare nivel are propria cantitate de energie și este împărțit în sub-niveluri, și cele, la rândul său, pe orbitalii.

Pentru a descrie caracteristicile și localizarea electronilor la nivel de energie, patru numere cuantice :

• n - întreg principal specificând rezerva de energie de electroni (corespunde numărului perioadei elementului chimic);
• l - numărul orbital, care descrie forma norului de electroni (s - sferic, p - sub formă de opt, d - forma de trifoi sau de optari duble, f - o formă geometrică complexă);
• m - numărul magnetic definind orientarea nor într-un câmp magnetic;
• ms - numărul de spin, care caracterizează orbita electronilor în jurul axei sale.

concluzie

Astfel, electronii - stabil pentru particule încărcate negativ. Ele sunt de bază și nu se pot dezintegra în alte elemente. Acestea sunt denumite particule fundamentale, adică cele care fac parte din structura materiei.

Electronii se deplasează în jurul nucleelor și formează cochilia de electroni. Ele afectează chimice, proprietățile optice, mecanice și magnetice ale diferitelor substanțe. Aceste particule sunt implicate în interacțiunea electromagnetică și gravitațională. Mișcarea lor direcțională creează un câmp magnetic de curent și electric.