Elektronoj - kio estas tio? La proprietoj kaj la historio de la malkovro de elektronoj

Ĉio ĉirkaŭ ni la mondo konsistas el malgranda, nepercepteblaj por la okulo de la partikloj. Elektronoj - tio estas unu el ili. Ilia malkovro okazis relative lastatempe. Kaj malfermis novan komprenon de la strukturo de la atomo, elektro transdono mekanismojn kaj la strukturo de la mondo kiel tuto.

Kiel apartigu nedividebla

La moderna kompreno de elektronoj - ĉi elementaj partikloj. Ili estas konsekvenca kaj ne disigitaj en pli etajn strukturoj. Sed tian ideon ne ĉiam ekzistis. Ĝis 1897 ĉirkaŭ elektronoj tute ne sciis.

Pli pensuloj antikva Grekio divenis, ke ĉiu elemento en la lumo, la konstruaĵo konsistas de pluralidad de mikroskopa "brikojn". La plej malgranda unuo de materio tiam konsiderita la atomon, kaj tiu kredo persistis dum jarcentoj.

Reprezento de la atomon ŝanĝiĝis nur en la malfrua jarcento jarcento. Post esploroj J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, p Zeeman malgrandaj partikloj nedividebla atomaj kernoj kaj elektronoj estis agnoskitaj. Kun la tempo, ĝi estis malkovrita protonoj, neŭtronoj, kaj eĉ poste - la neŭtrino, kaons, piones, ktp ...

Nun scienco scias grandega nombro de elementaj partikloj, la loko de kiu ĉiam okupita kaj elektronoj.

La malkovro de nova partikla

Tiutempe kiam ili estis elektronoj malkovris en la atomo, sciencistoj longe scias de la ekzisto de elektro kaj magnetismo. Sed la vera naturo kaj la plena proprietoj de ĉi tiuj fenomenoj estas ankoraŭ mistero, okupante la mensoj de multaj fizikistoj.

Komence de la XIX jarcento oni sciis, ke la disvastigo de elektromagneta radiado, la rapido de lumo. Tamen, la anglo Dzhozef Tomson, farante eksperimentojn kun katodo radioj, konkludis ke ili konsistas de multaj malgrandaj aknoj kies maso estas malpli ol nuklea.

En aprilo 1897 Thomson faris paroladon kie li prezentis la scienca komunumo al la naskiĝo de nova partiklo en la komponado de atomoj, kiun li nomis korpusklo. Poste, Ernest Rutherford uzas rapiron eksperimentoj konfirmis la konkludojn de sia instruisto, kaj la korpuskloj estis donita alia nomo - "elektronojn."

Tiu malkovro instigis la evoluon de ne nur fizikaj, sed ankaŭ kemia scienco. Eblas fari signifan progreson en la studo de elektro kaj magnetismo, proprietoj de la materio, kaj kaŭzis nuklea fiziko.

Kio estas elektrono?

Elektronoj - estas la plej malpeza partikloj kun elektra ŝargo. Nia scio pri ili daŭre restas plejparte kontraŭdiraj kaj nekompleta. Ekzemple, en modernaj ideoj oni vivos eterne, ĉar neniam rompos, malkiel neŭtronoj kaj protonoj (teoriaj kolapso de la lasta aĝo superas la aĝon de la universo).

Elektronoj estas stabilaj kaj havas konstanta negativa ŝarĝo kaj = 1.6 x 10 ^-19 Cl. Ili apartenas al la familio de fermionoj kaj leptones grupo. La partikloj implikita en malforta elektromagneta kaj interago gravitatoria. Ili estas kunmetita de atomoj. Eroj kiuj perdis kontakton kun la atomoj - liberaj elektronoj.

La maso de la elektronoj estas 9,1 x 10 ^-31 kg kaj estas 1836 fojoj malpli ol la maso de protono. Ili havas duone integralo kaj spino kaj magneta momento. Elektrona signifis per la litero "kaj ^-". La sama, sed kun signo denota lia antagonisto - antipartícula pozitrono.

Stato de la elektronoj en atomo

Kiam iĝis klare ke atomo konsistas el pli malgrandaj strukturoj, estis necese kompreni precize kiel ili estas aranĝitaj en ĝi. Do fine de la XIX jarcento aperis la unua modelo de la atomo. Laŭ la planeda modelo, protonojn (pozitive ŝargita) kaj neŭtronoj (neŭtrala) konstituis la nukleo. Al elektronoj moviĝas ĉirkaŭe en elipsaj orbitoj.

Ĉi tiuj perceptoj ŝanĝas kun la alveno de kvantuma fiziko en la frua XX jarcento. Lui De Broglie proponis la teorion, ke la elektrono kondutas ne nur kiel partiklo, sed ankaŭ kiel ondo. Erwin Schrödinger kreas ondo modelo de la atomo, kie elektronoj estas reprezentita de nubo kun certaj ŝarga denseco.

Marki la lokon kaj trajektorion de la elektronoj ĉirkaŭ la nukleo estas preskaŭ neebla. Tiurilate enkondukis specialan terminon "orbital" aŭ "elektronika nubo", kiu estas la spaco de la plej probabla lokoj de menciita partikloj.

energiniveloj

La elektrono nubo ĉirkaŭ atomo tiom kaj protonoj en lia kerno. Ĉiuj ili estas je malsamaj distancoj. Plej proksima al la kerno estas aranĝitaj elektronoj kun la malplej kvanto de energio. La pli energio estas en la eroj, des pli ili povas esti.

Sed ili ne estas aranĝis hazarde kaj prenos specifaj niveloj, kiu povas akomodi nur certa nombro de partikloj. Ĉiu nivelo havas sian propran kvanton de energio kaj estas dividita en sub-niveloj, kaj tiuj, siavice, de la orbitoj.

Por priskribi la karakterizaĵojn kaj lokon de la elektronoj en la niveloj de energio, kvar kvantumaj nombroj :

• n - la ĉefa entjero preciziganta elektrona energio rezervo (korespondas al la nombro de la kemia elemento periodo);
• l - orbital nombro, kiu priskribas la formon de elektrona nubo (j - sfera, p - formo ok, d - la formo de trifolio aŭ duobla Eights, f - kompleksa geometria formo);
• m - nombro de magneta difini nubo orientiĝo en magneta kampo;
• m - la spino nombro, kiun karakterizas la elektronoj orbiton ĉirkaŭ sia akso.

konkludo

Tiel, elektronoj - stalo, negative ŝargitaj partikloj. Ili estas bazaj kaj ne povas putri en aliajn elementojn. Ili estas nomata kiel fundamenta partikloj, tio estas, tiuj, kiuj estas parto de la strukturo de la materio.

La elektronoj moviĝas ĉirkaŭ la kernoj kaj formi iliajn elektrona ŝelo. Ili influas la kemian, optika, mekanika kaj magnetajn ecojn de diversaj substancoj. Ĉi tiuj partikloj estas implikitaj en la elektromagneta kaj interago gravitatoria. Ilia direktaj movado kreas elektran kurenton kaj magneta kampo.