Mass elektron - djoer en lytse fentyl

As offhand freegje 100 minsken om te neamen op syn minst trije bekende elemintêre dieltsjes, is it mooglik dat net elkenien sil roppe alle trije, mar gjinien sil ferjitte te neame kampioen populariteit - elektron. Lytste, lichtste ûnder de lading carrying dieltsje, oeral oanwêzich ... en, spitigernôch, de "negatyf", hy is lid fan in stof op ierde en hawwe it fertsjinnet spesjale behanneling. Namme dieltsjes ûntstien yn it âlde Grikelân út it Grykske wurd foar "amber" - materiaal dat is ús foar har âlde fermogen te lûken en fêst te hâlden lytse foarwerpen. En, doe't de stúdzje fan elektrisiteit krigen mear wiidferspraat, de term "elektron" is kommen te betsjutten ûndielbere, en sa ûntstie de lytste ienheid fan lading.

Ivich libben elektroanen as ûnderdiel en stik matearje, joech in groep natuerkundigen ûnder lieding fan Johannes. Dzh.Tomsonom. Yn 1897 waarden sy ûndersyk cathode rays, definearre as wiere elektroanyske massa-to-kosten, en wy fine dat dizze ferhâlding net ôfhinklik is fan 'e cathode materiaal. De folgjende stap yn 'e kennis fan' e natuer fan it elektron makke becquerel yn 1900. Yn syn eksperimint, waard bewiisd dat radium beta rays wurde ek tsjin yn in elektrysk fjild, en harren massa-to-charge ratio gelyk oan de cathode strielje. It wie incontestable bewiis dat it elektron - is "in ûnôfhinklike stik" fan in atoom fan in stof. En doe, yn 1909, Robert Millikan yn it eksperimint mei de oalje druppeltjes dy't foel op it elektryske fjild, koe foar it mjitten fan de elektryske krêft dy't balances de swiertekrêft. Doe waard bekend de wearde fan 'e elemintêre, dws de lytste, de lading:

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

Dat wie genôch om Electron massa wie berekkene:

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

It soe lykje dat no de oarder al foarby, mar it wie mar it begjin fan in lange paad fan kennis fan de natuer fan it elektron.

Foar in lange tiid stalemate physics it hat noch wurde bewiisd, mar it stelt himsels mear twa-faced karakter fan it elektron: har kwantum meganyske eigenskippen jout it dieltsje, en yn besykjen op de ynminging fan elektron balken op 'e parallel cracks manifestearre wave natuer. It momint fan wierheid kaam yn 1924, doe't de earste de Broglie joech al it materiaal, en it elektron, te, de weagen, nei him neamd, en yn 3 jier Pauli foltôge de foarming fan 'e fûnemintele konsepten fan de kwantummeganika de beskriuwing fan de kwantum karakter fan dieltsjes. Doe, oan bar Erwin Schrödinger en Paul Dirac - complementing elkoar, se fûn fergelikingen te beskriuwe de essinsje fan it elektron wêryn it elektron massa en Planck syn konstante, it kwantum wearden wjerspegele wave eigenskippen troch - de frekwinsje en golflingte.

Fansels, dit duplicity fan legere dieltsjes hiene fiergeande gefolgen. Nei ferrin fan tiid, waard dúdlik dat de skaaimerken fan in frije elektron is in stof (as foarbyld - it cathode rays) - is net itselde as dy fan it elektron yn de foarm fan in elektryske stroom yn it kristal. Foar in frije elektron, syn massa stiet bekend as de "massa fan it elektron." De fysike karakter fan it elektron massa ferskillen ûnder ferskillende kondysjes folget út it feit dat syn enerzjy hinget ôf fan de sêding magnetysk fjild romte wêryn it beweecht. Djipper "disassembly" jouwe oan dat it magnetysk fjild bewegende elektroanen yn de dirigint, leaver, de besteande stream yn it materiaal, net ôfhinklik is fan de omfang fan de lading dragers, en fan it gewicht dêrfan. Oan de oare kant, it magnetysk fjild enerzjy tichtheid gelyk oan de tichtens fan Kinetic enerzjy fan oare ladingen, wylst de groei fan dit enerzjy is eins itselde as it ferhege massa fan de lading dragers, de saneamde "effektive massa". Analytically It is fêststeld dat it is mear frije elektron massa yn in / 2λ kear, dêr't in - ôfstân tusken de fleantugen bounding dirigint, λ - de djipte fan it magnetysk fjild fan de hûd laach.

De fysika fan it dieltsje massa fan it elektron is ien fan de ferwizing konstanten. Biografy fan it elektron is net foarby - altyd relevant en fraach stúdzjes, dêr't it fungearret as in gewoane dielnimmer. It hat lang west dúdlik dat, hoewol lyts, ienfâldich, en sûnder dat it hielal - gjin ien stap.