الإلكترونات - ما هذا؟ خصائص وتاريخ اكتشاف الإلكترونات

في كل مكان حولنا وجعلت العالم حتى الصغيرة، غير محسوس للعين من الجسيمات. الإلكترونات - وهذا هو واحد منهم. حدث اكتشافهم مؤخرا نسبيا. وفتحت فهم جديد لبنية الذرة، وآليات لنقل الكهرباء وهيكل العالم ككل.

كيفية تقسيم غير قابلة للتجزئة

الفهم الحديث للإلكترونات - وهذا الجسيمات الأولية. اتساقها ولا تنقسم إلى هياكل أصغر. ولكن هذه الفكرة لم تكن موجودة دائما. حتى 1897 كان حوالي الإلكترونات أي فكرة.

أكثر المفكرين خمنت اليونان القديمة أن كل عنصر على ضوء ذلك، ويتكون المبنى من عدد وافر من "الطوب" المجهرية. أصغر وحدة من المادة ثم نظرت ذرة، والحفاظ على هذا الاعتقاد لعدة قرون.

لم يتغير تمثيل ذرة إلا في أواخر القرن التاسع عشر. بعد التحقيقات J. تومسون، E. روثرفورد، H لورينز، P. زيمان قد تم الاعتراف بها جسيمات أصغر نواة وإلكترونات ذرية قابلة للتجزئة. مع مرور الوقت، اكتشف البروتونات والنيوترونات، وحتى في وقت لاحق - النيوترينو، kaons، البيونات، الخ ...

الآن العلم يعرف عدد كبير من الجسيمات الأولية، والموضع الذي احتل والإلكترونات دائما.

اكتشاف جسيم جديد

في الوقت الذي كانت الإلكترونات اكتشفت في الذرة، عرف العلماء منذ فترة طويلة من وجود الكهرباء والمغناطيسية. ولكن الطبيعة الحقيقية وخصائص الكاملة لهذه الظواهر لا تزال لغزا، واحتلال عقول العديد من الفيزيائيين.

في بداية القرن التاسع عشر كان من المعروف أن انتشار الإشعاع الكهرومغناطيسي، وسرعة الضوء. ومع ذلك، فإن الانكليزي Dzhozef تومسون، وإجراء التجارب مع أشعة الكاثود، خلص إلى أن أنها تتكون من العديد من الحبوب الصغيرة التي الكتلة أقل من الطاقة النووية.

في أبريل 1897، قدمت عرضا طومسون حيث قدم للمجتمع العلمي ولادة جسيمات جديدة في تكوين الذرات، التي وصفها بأنها كرية. وفي وقت لاحق، إرنست رذرفورد أكد باستخدام التجارب احباط استنتاجات أستاذه، وأعطيت كريات اسم آخر - "الإلكترونات"

ودفع هذا الاكتشاف تطوير العلوم المادية ولكن أيضا الكيميائي ليس فقط. ومن الممكن إحراز تقدم كبير في دراسة الكهرباء والمغناطيسية، وخواص المادة، وأدت إلى الفيزياء النووية.

ما هو الإلكترون؟

الإلكترونات - هي أخف الجسيمات مع شحنة كهربائية. معرفتنا منهم لا تزال متناقضة إلى حد كبير وغير مكتملة. على سبيل المثال، في الأفكار الحديثة التي يعيشون إلى الأبد، لأن أبدا كسر، على عكس النيوترونات والبروتونات (انهيار نظرية العصر الماضي يتجاوز عمر الكون).

الإلكترونات هي مستقرة ولها ثابت سلبي تهمة ه = 1.6 × 10 ^-19 الكلورين. وهم ينتمون إلى عائلة الفرميونات واللبتونات المجموعة. الجسيمات تشارك في ضعف التفاعل الكهرومغناطيسي والجاذبية. وهي تتألف من ذرات. الجزيئات التي فقدت الاتصال مع ذرات - الإلكترونات الحرة.

كتلة الإلكترونات هي 9.1 × 10 ^-31 كجم و هي 1836 مرات أقل من كتلة البروتون. لديهم نصف يتجزأ وتدور والعزم المغناطيسي. الإلكترون يرمز له بالحرف "ه ^-". نفسه، ولكن مع علامة زائد يدل على خصم له - بوزيترون والجسيمات المضادة.

حالة الإلكترونات في الذرة

عندما أصبح واضحا أن الذرة تتكون من هياكل أصغر، كان من الضروري أن نفهم بالضبط كيفية ترتيبها في ذلك. حتى في نهاية القرن التاسع عشر ظهر أول نموذج للذرة. وفقا للنموذج الكواكب، والبروتونات (موجبة الشحنة) والنيوترونات (محايدة) تشكل النواة. والإلكترونات تتحرك حولها في مدارات بيضاوية.

هذه التصورات تتغير مع ظهور فيزياء الكم في أوائل القرن العشرين. وضع لوي دي برولي إلى الأمام نظرية أن الإلكترون يتصرف ليس فقط الجسيمات، ولكن أيضا كموجة. اروين شرودنجر يخلق نموذجا موجة من الذرة، حيث يتم تمثيل الإلكترونات التي كتبها سحابة مع كثافة الشحنة معينة.

لتحديد الموقع ومسار الإلكترونات حول النواة من المستحيل عمليا. وفي هذا الصدد، قدم مصطلح خاص "المداري" أو "سحابة الإلكترون"، وهو الفضاء من أكثر المواقع المحتملة للجزيئات قال.

مستويات الطاقة

سحابة الإلكترون حول الذرة بنفس القدر والبروتونات في نواته. كل منهم على مسافات مختلفة. الأقرب إلى جوهر يتم ترتيب الإلكترونات مع أقل قدر من الطاقة. لمزيد من الطاقة في الجزيئات، بقدر ما قد يكون.

لكنها ليست مرتبة عشوائيا، واتخاذ مستويات محددة، والتي يمكن أن تستوعب سوى عدد معين من الجسيمات. كل مستوى له قيمته الخاصة من الطاقة، وينقسم إلى مستويات فرعية، وهذه، بدورها، على المدارات.

لوصف خصائص ومكان الإلكترونات في مستويات الطاقة، وأربعة أرقام الكم :

• ن - احتياطي الطاقة الإلكترون صحيح الرئيسي تحديد (مساويا لعدد من فترة عنصر كيميائي)؛
• ل - عدد المداري، الذي يصف شكل سحابة الإلكترون (ق - كروية، ص - شكل ثمانية، د - شكل البرسيم أو أثمان مزدوجة، و - شكل هندسي معقد)؛
• م - عدد المغناطيسي تحديد التوجه سحابة في حقل مغناطيسي.
• مللي - عدد تدور، الذي يميز المدار الإلكترونات حول محورها.

استنتاج

وهكذا، الإلكترونات - مستقر والجسيمات المشحونة سلبا. إنها بسيطة ولا يمكن الاضمحلال إلى عناصر أخرى. ويشار إلى أنها لالجزيئات الأساسية، أي تلك التي هي جزء من بنية المادة.

وتتحرك الإلكترونات حول النواة وشكل قذيفة الإلكترون بهم. أنها تؤثر على المواد الكيميائية والخصائص البصرية والميكانيكية والمغناطيسية للمواد المختلفة. وتشارك هذه الجزيئات في التفاعل الكهرومغناطيسي والجاذبية. على حركة الاتجاه يخلق الحقل الحالي ومغناطيسي كهربائي.