Electróns masa - chave caros e pequeno

Se improvisar preguntar 100 persoas por citar polo menos tres partículas elementais coñecidas, é posible que non todo o mundo vai chamar os tres, pero ninguén vai esquecer de chamar popularidade campión - Electron. Menor, máis lixeiro entre a carga transportadas partículas, omnipresente ... e, por desgraza, o "negativo", é membro de calquera sustancia na terra e ten que merece un tratamento especial. partículas nome orixinouse na Grecia antiga da palabra grega para "ámbar" - material que é amado por súa capacidade antigo para atraer e reter pequenos obxectos. Entón, cando o estudo da electricidade gañou máis xeneralizada, o termo "electrón" pasou a significar indivisible e, polo tanto, a menor unidade de carga ,.

electróns vida eterna como parte integrante da materia, deron un grupo de físicos liderado por John. Dzh.Tomsonom. En 1897 estaban investigando os raios catódicos, definido como carga masiva-electrónico realidade, e nós pensamos que esta relación non depende do material do cátodo. O seguinte paso no coñecemento da natureza do electrón feito Becquerel en 1900 Na súa experiencia, probouse que os raios de radio beta tamén son desviados nun campo eléctrico, ea súa razón de masa-para-carga igual aos raios catódicos. Era unha proba indiscutible de que o electrón - é "unha peza independente" dun átomo de calquera sustancia. E entón, en 1909, Robert Millikan no experimento coas gotas de aceite que caeron no campo eléctrico, foi capaz de medir a forza eléctrica que equilibra a forza da gravidade. A continuación, el se tornou coñecido o valor de primaria, é dicir, menor, a carga:

EO = - 1,602176487 (49) * 10-19 Kl.

Isto foi suficiente para electróns masivos foi calculado:

me = 9,10938215 (15) * 10-31kg.

Parece que agora o fin todo, pero era só o comezo dun longo camiño do coñecemento da natureza do electrón.

Durante moito tempo física impasse que aínda ten que ser posible, pero afirma-se natureza dúas caras do electrón: as súas propiedades mecánicas cuántica indica a partícula, e en experiencias coa interferencia de feixes de electróns nas fendas paralelas manifestada onda natureza. O momento da verdade chegou en 1924, cando o primeiro de Broglie deu todo o material, eo electrón, tamén, as ondas, en homenaxe a el, e en 3 anos Pauli rematada a formación dos conceptos básicos da mecánica cuántica que describen a natureza cuántica de partículas. A continuación, a súa vez Erwin Schrödinger e Paul Dirac - complementándose mutuamente, eles atoparon ecuacións para describir a esencia do electrón en que a masa do electrón ea constante de Planck, os valores cuánticos onda reflectida características through - a frecuencia e lonxitude de onda.

Por suposto, esta duplicidade de partículas elementais tivo consecuencias de longo alcance. Co tempo, tornouse claro que as características dun electrón libre é unha substancia (como un exemplo - os raios catódicos) - non é o mesmo que o do electrón en forma de corrente eléctrica no cristal. Para un electrón libre, a súa masa é coñecida como a "masa do electrón." A natureza física das diferenzas de masa de electróns en diferentes condicións transcorre do feito de que a súa enerxía depende da saturación de campo magnético do espazo no que se move. Deeper "desmontaxe" indican que o campo magnético en movemento electróns no condutor, no seu lugar, o fluxo de corrente no material, non depende da magnitude dos portadores de carga, eo seu peso. Por outra banda, o campo de densidade de enerxía magnética igual á densidade de enerxía cinética de cargas en movemento, mentres que o crecemento desta enerxía é realmente equivalente ao aumento da masa dos portadores de carga, chamado "masa efectiva". Analiticamente que foi determinado que é máis masa de electróns libres nun / 2λ veces, onde unha - distancia entre os planos delimitan condutor, λ - a profundidade do campo magnico da capa de pel.

A física de partícula de masa do electrón é unha das constantes de referencia. Biografía do electrón non é - sempre estudos relevantes e demanda, onde actúa como un participante regular. El foi claro que, aínda que pequeno, sinxelo, e sen el o universo - e non un único paso.