Elektronen – was ist das? Die Eigenschaften und die Geschichte der Entdeckung von Elektronen

Um uns herum ist die Welt aus kleinen, nicht wahrnehmbar für das Auge der Teilchen hergestellt. Elektronen – das ist einer von ihnen. Ihre Entdeckung hat vor relativ kurzer Zeit aufgetreten. Und es wurde ein neues Verständnis der Struktur des Atoms, Stromübertragungsmechanismen und die Struktur der Welt als Ganze auf.

Wie die unteilbare teilen

Das moderne Verständnis von Elektronen – diese Elementarteilchen. Sie stehen im Einklang und spalten nicht in kleinere Strukturen. Aber eine solche Idee ist nicht immer gegeben. Bis 1897 hatte etwa Elektronen keine Ahnung.

Weitere Denker vermuten antikes Griechenland, dass jedes Element auf dem Licht, das Gebäude besteht aus einer Vielzahl von mikroskopisch kleinen „Ziegel“. Die kleinste Einheit der Materie betrachten dann das Atom, und dieser Glaube bestand seit Jahrhunderten.

Darstellung des Atoms hat erst im späten neunzehnten Jahrhundert verändert. Nach Untersuchungen J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman kleinsten Teilchen unteilbar Atomkerne und Elektronen erkannt wurden. Im Laufe der Zeit wurde es Protonen, Neutronen und auch später entdeckt – das Neutrino, Kaonen, Pionen, etc …

Jetzt Wissenschaft kennt eine große Anzahl von Elementarteilchen, der Ort, von denen immer besetzt und Elektronen.

Die Entdeckung eines neuen Teilchens

Zu der Zeit , als sie Elektronen entdeckten im Atom – Wissenschaftler haben lange über die Existenz von Elektrizität und Magnetismus bekannt. Aber die wahre Natur und die vollen Eigenschaften dieser Phänomene sind immer noch ein Rätsel, die Köpfe vieler Physiker besetzen.

Zu Beginn des XIX Jahrhunderts wurde gefunden, dass die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung bekannt, die Lichtgeschwindigkeit. Allerdings schloss der Engländer Dzhozef Tomson, Experimente mit Kathodenstrahlen leiten, dass sie von vielen kleinen Körnern, deren Masse bestehen weniger als Kern.

Im April 1897 machte Thomson eine Rede, wo er die wissenschaftliche Gemeinschaft auf die Geburt eines neuen Teilchens in der Zusammensetzung der Atome vorgestellt, die er Körperchen genannt. Später Ernest Rutherford bestätigt mit Folie Experimente , die Schlussfolgerungen seines Lehrers, und die Blutkörperchen wurde einen anderen Namen gegeben – „Elektronen“

Diese Entdeckung führte zur Entwicklung von nicht nur körperlicher, sondern auch die chemischen Wissenschaft. Es ist möglich, erhebliche Fortschritte bei der Erforschung der Elektrizität und des Magnetismus, Eigenschaften der Materie, und gab Anlass zu der Kernphysik zu machen.

Was ist ein Elektron?

Elektronen, – ist das leichteste Teilchen mit einer elektrischen Ladung. Unser Wissen von ihnen nach wie vor weitgehend widersprüchlich und unvollständig. Zum Beispiel in der modernen Ideen leben sie für immer, weil nie zu brechen, im Gegensatz zu Protonen und Neutronen (theoretischem Zusammenbruch des letzten Alters überschreitet das Alter des Universums).

Elektronen sind stabil und haben eine konstante negative Ladung e = 1,6 x 10 ^-19 Cl. Sie gehören zur Familie der Fermionen und Leptonen Gruppe. Die Partikel in einer schwachen elektromagnetischen und Gravitations-Wechselwirkung beteiligt ist. Sie bestehen aus Atomen zusammengesetzt. Teilchen, den Kontakt mit den Atomen verloren hat – freie Elektronen.

Die Masse der Elektronen beträgt 9,1 x 10 ^-31 kg und 1836 – mal kleiner ist als die Masse eines Protons. Sie haben halbzahlig und Spin und ein magnetisches Moment. Electron mit dem Buchstaben bezeichnet „e ^-“. Die gleiche, aber mit einem Pluszeichen bezeichnet seinen Antagonist – Antiteilchen Positronen.

Zustand der Elektronen in einem Atom

Als klar wurde, dass ein Atom aus kleineren Strukturen hergestellt ist, war es notwendig, genau zu verstehen, wie sie darin angeordnet sind. So am Ende des XIX Jahrhunderts erschien das erste Modell des Atoms. Gemäß dem Planetenmodell, Protonen (positiv geladen) und Neutronen (neutral) bildeten den Kern. Ein Elektronen Bewegen in elliptischen Bahnen um.

Diese Wahrnehmungen verändern sich mit dem Aufkommen der Quantenphysik in dem frühen zwanzigsten Jahrhundert. Lui De Broglie stellte die Theorie auf, dass das Elektron nicht nur als ein Teilchen verhält, sondern auch als eine Welle. Erwin Schrodinger erzeugt ein Wellenmodell des Atoms, in dem Elektronen von einer Wolke mit bestimmten Ladungsdichte dargestellt werden.

die Position und die Flugbahn der Elektronen um den Kern zu lokalisieren, ist praktisch unmöglich. In diesem Zusammenhang führte einen speziellen Begriff „Orbital“ oder „Elektronenwolke“, die der Raum der wahrscheinlichsten Stellen des Partikels ist.

Energieniveau

Die Elektronenwolke um ein Atom genauso viel und Protonen im Kern. Alle von ihnen sind in unterschiedlichen Abständen. Am nächsten zu dem Kern angeordnet sind, Elektronen mit der geringsten Energie. Je mehr Energie in den Teilchen ist, desto mehr können sie sein.

Aber sie sind nicht zufällig angeordnet, und die spezifischen Ebene stattfinden, die nur eine bestimmte Anzahl von Partikeln aufnehmen können. Jede Stufe hat ihre eigene Energiemenge und ist unterteilt in Unterebenen, und diejenigen, die wiederum auf den Orbitalen.

Um die Eigenschaften und Lage der Elektronen an dem Energieniveau, vier zu beschreiben Quantenzahlen :

• n – die Haupt ganze Zahl spezifiziert Elektronenenergiereserve (entspricht der Nummer des chemischen Elements Periode);
• l – orbital Nummer, die die Form der Elektronenwolke beschreibt (s – sphärische, p – Form acht, d – die Form von Klee oder Doppel Achter, f – eine komplexe geometrische Form);
• m – Zahl der magnetischen Orientierung definierte Wolke in einem Magnetfeld;
• ms – die Spinzahl, die die Elektronen Umlaufbahn um seine Achse charakterisiert.

Abschluss

Somit Elektronen – ein stabiles, negativ geladene Teilchen. Sie sind einfach und können nicht in andere Elemente zerfallen. Sie sind als Elementarteilchen bezeichnet, das heißt, diejenigen, die einen Teil der Struktur der Materie.

Die Elektronen bewegen sich die Kerne herum und ihre Elektronenhülle bilden. Sie beeinflussen die chemischen, optischen, mechanischen und magnetischen Eigenschaften verschiedener Substanzen. Diese Partikel werden in der elektromagnetischen und Gravitations Interaktion beteiligt. Ihre gerichtete Bewegung erzeugt einen elektrischen Strom und Magnetfeld.