Elektronimassa - pieni kela ja tiet

Jos pyydät 100 ihmistä sanomaan kuitenkinon olemassa kolme tunnettua alkeishiukkasia, niin luultavasti kaikki eivät nimeä kaikkia kolmea, mutta kukaan ei unohda nimetä mestari suosiota - elektronista. Pienin, kevyempi hiukkasia sisältävässä hiukkasessa, kaikkialla läsnäoleva ja ... valitettavasti "negatiivinen", se on osa maapallon ainetta ja jo nyt se ansaitsee itselleen erityisen suhteen. Partikkelin nimi on peräisin muinaisesta Kreikasta kreikkalaisesta sanasta "amber" - aineisto, jota muinaiset rakastivat sen vuoksi, että se pystyi houkuttelemaan pieniä esineitä. Kun sähkön tutkimus saatiin suurempaan asteikolla, termi "elektron" alkoi tarkoittaa jakamatonta ja näin ollen pienintä latausyksikköä.

Elektronin ikuinen elämä, joka on erottamaton osaaine, esitteli ryhmä fysiikan, jota johti JJ Thomson. Vuonna 1897 tutkittiin katodisäteitä, he määrittivät, kuinka elektronimassa liittyy sen lataukseen ja havaitsi, että tämä suhde ei ole riippuvainen katodimateriaalista. Seuraavassa vaiheessa elektronin luonteen ymmärtämisessä Becquerel teki vuonna 1900. Hänen kokeilussaan osoitettiin, että radiumin beetasäteet poikkeavat myös sähkökentässä, ja niiden massa-lataus -suhde on sama kuin katodisäteet. Tästä tuli kiistaton todiste siitä, että elektroni on "itsenäinen kappale" minkä tahansa aineen atomista. Ja sitten, vuonna 1909, Robert Milliken, kokeessa öljy pisaroita, jotka putosivat sähkökentällä, pystyivät mittaamaan sähkövoimaa, joka tasapainottaa painovoimaa. Tuolloin peruselementin arvo tuli tunnetuksi. vähintään, maksu:

eo = - 1,602176487 (49) * 10-19 Cl.

Tämä riitti elektronien massan laskemiseen:

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

Näyttäisi siltä, ​​että nyt on olemassa järjestys, kaikki on takana, mutta tämä oli vasta alkua pitkästä tietä elektronin luonteesta.

Jo pitkään fysiikan umpikuja ei ollut vieläelektronin kaksisuuntainen olemus, joka on osoittautunut yhä itsestään selvemmäksi: sen kvanttimekaaniset ominaisuudet osoittivat hiukkasen ja aallon luonne ilmeni kokeissa elektronisuihkun häiritsemiseksi rinnakkaisilla rakoilla. Totuuden hetki tuli vuonna 1924, kun Louis de Broglie lahjoitti kaiken materiaalin ja elektronin myös nimensä mukaisesti aaltojen avulla ja kolme vuotta myöhemmin Pauli valmisti kvanttimekaniikan alkuperäisten käsitteiden muodostamisen, joka kuvaa hiukkasten kvanttiominaisuutta. Sitten tulivat Erwin Schrodingerin ja Paul Diracin vuorot, jotka täydensivät toisiaan. He löysivät yhtälöitä elektronin olemuksen kuvaamiseksi, jossa elektronimassa ja Planckin vakio kvanttimäärät heijastuivat aaltoominaisuuksien - taajuuden ja aallonpituuden kautta.

Tietenkin tällainen kaksinkertaisuus elementaarisesta hiukkasestaoli kauaskantoisia seurauksia. Ajan myötä tuli selväksi, että vapaan elektronin ominaispiirteet (esimerkkinä - katodisäteet) - tämä ei ole sama kuin elektronissa sähkövirran muodossa kristallina. Vapaaelektronille sen massa tunnetaan elektronin "lepomassana". Elektronin massojen eron fyysinen luonne erilaisissa olosuhteissa johtuu siitä, että sen energia riippuu tilan kyllästymisestä, jossa se liikkuu magneettikentän kanssa. Deeper "disassemblies" osoittaa, että magneettikentän suuruus elektronien liikkuessa johdin, tarkemmin virtaus virran aineessa, ei riipu suuruusmäärän nykyisten kuljettajien, mutta niiden massa. Mutta toisaalta magneettikentän spesifinen energia on yhtä suuri kuin liikkuvien kuormien kineettinen energia-tiheys, ja tämän energian kasvu vastaa itse asiassa akuutin kantamien suurempaa massaa, jota kutsuttiin "elektronin teholliseksi massaksi". Analyyttisesti määritettiin, että se on suurempi kuin vapaan elektronin massa / 2λ kertaa, missä a on johtimen rajaviivojen välinen etäisyys ja λ magneettikentän ihokerroksen syvyys.

Elementaaristen hiukkasten fysiikassa elektronin massaon yksi vertailuvakiosta. Elektronin elämäkerta ei päättynyt - tutkimukset ovat aina relevantteja ja kysyntää, joissa hän on välttämätön osallistuja. On kauan ollut selvää, että vaikka pieni, peruselämä ja maailmankaikkeus ilman sitä - ei ole ainoa askel.