Elektroni - ni kitu gani? mali na historia ya ugunduzi wa elektroni

Karibu nasi dunia imeundwa ndogo, imperceptible kwa jicho la chembe. Elektroni - hii ni mmoja wao. uvumbuzi wa imetokea hivi karibuni. Na kufunguliwa uelewa mpya wa muundo wa chembe, utaratibu usambazaji wa umeme na muundo wa dunia kwa ujumla.

Jinsi ya kugawanya hazigawanyiki

ufahamu wa kisasa wa elektroni - hii chembe ya msingi. Wao ni thabiti na wala kugawa katika miundo ndogo. Lakini wazo kama hana kuwepo daima. Hadi 1897 kuhusu elektroni hakuwa na wazo.

Zaidi wasomi Ugiriki ya kale guessed kwamba kila kitu juu ya mwanga, jengo lina wingi wa "matofali" hadubini. kitengo ndogo ya jambo basi kuchukuliwa chembe, na imani hii wakawa kwa karne nyingi.

Uwakilishi wa chembe imebadilika tu mwishoni mwa karne ya XIX. Baada ya uchunguzi J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman ndogo chembe hazigawanyiki viini atomia na elektroni kuwa kutambuliwa. Baada ya muda, iligunduliwa protoni, nyutroni, na hata baadaye - Neutrino, kaons, pions, nk ...

Sasa sayansi anajua idadi kubwa ya chembe ya msingi, badala ya ambayo invariably inamilikiwa na elektroni.

ugunduzi wa chembe mpya

Wakati huo wakati wao walikuwa elektroni aligundua katika chembe, wanasayansi kwa muda mrefu inayojulikana ya kuwepo kwa umeme na sumaku. Lakini asili ya kweli na mali kamili ya matukio haya bado ni siri, wanaomiliki mawazo ya Fizikia wengi.

Mwanzoni mwa karne ya XIX ilikuwa inajulikana kama Uenezi ya mionzi ya umeme, kasi ya mwanga. Hata hivyo, Mwingereza Dzhozef Tomson, kuendesha majaribio na rays cathode, alihitimisha kuwa wajumbe wa nafaka vingi vidogo ambao wingi ni chini ya kinuklia.

Mwezi Aprili mwaka wa 1897 Thomson hotuba ambapo yeye aliwasilisha jamii ya kisayansi kwa kuzaliwa kwa chembe mpya katika muundo wa chembe, ambapo alitoa wito corpuscle. Baadaye, Ernest Rutherford kutumia majaribio foil alithibitisha hitimisho la mwalimu wake, na corpuscles alipewa jina lingine - ". Elektroni"

ugunduzi huu ilisababisha maendeleo ya si tu ya sayansi ya kimwili lakini pia kemikali. Inawezekana kufanya maendeleo makubwa katika utafiti wa umeme na sumaku, mali ya jambo, na alitoa kupanda kwa fizikia ya nyuklia.

Ni nini elektroni?

Elektroni - ni chembe nyepesi na malipo ya umeme. elimu yetu wao bado yanabakia kupingana na kamili. Kwa mfano, katika mawazo ya kisasa wanayoishi milele, kwa sababu kamwe kuvunja, tofauti na nutroni na protoni (kinadharia kuanguka kwa wakati wa mwisho unazidi umri wa ulimwengu).

Elektroni ni imara na kuwa na mara kwa mara hasi malipo e = 1.6 x 10 ^-19 Cl. Wao ni wa familia ya fermions na leptons kikundi. chembe kushiriki katika mwingiliano dhaifu sumakuumeme na mvuto. Wao ni linajumuisha ya atomi. Chembe ambayo wamepoteza mawasiliano na atomi - bure elektroni.

wingi wa elektroni ni 9.1 x 10 ^-31 kilo na ni mara 1836 chini ya wingi wa protoni. Wana nusu muhimu na spin na sasa magnetic. Electron imeonyeshwa kwa barua "e ^-". sawa, lakini kwa alama ya kuongeza inaashiria pinzani wake - antiparticle positron.

Hali ya elektroni katika chembe

Wakati ikawa wazi kuwa chembe imeundwa miundo ndogo, ilikuwa muhimu kuelewa hasa jinsi wao ni mpangilio ndani yake. Hivyo mwisho wa karne ya XIX alionekana mfano wa kwanza wa chembe. Kwa mujibu wa mfano wa dunia, protons (chaji chanya) na nyutroni (neutral) kilitokana kiini. elektroni kusonga kuzunguka katika orbits mviringo.

maoni haya ni mabadiliko ya na ujio wa quantum fizikia mapema katika karne ya XX. Lui De Broglie kuweka mbele nadharia kwamba elektroni kutenda si tu kama chembe, lakini pia kama wimbi. Erwin Schrodinger inajenga wimbi mfano wa chembe, ambapo elektroni zinawakilishwa na wingu na baadhi ya malipo wiani.

Ili kuonyesha eneo na trajectory ya elektroni zinazozunguka kiini ni kivitendo haiwezekani. Kwa hali hiyo, ilianzisha maalum neno "orbital" au "elektroni wingu", ambayo ni nafasi ya maeneo yenye uwezekano wa kusema chembe.

viwango vya nguvu

elektroni wingu karibu chembe kama vile sana na protons katika kiini chake. Wote ni katika umbali tofauti. Karibu na msingi mpangilio elektroni kwa kiasi mdogo wa nishati. nguvu zaidi ni katika chembe, zaidi walipo.

Lakini wao si mpangilio bila mpangilio, na kuchukua viwango maalum, ambayo inaweza kubeba tu ya idadi fulani ya chembe. Kila ngazi ina kiasi lake la nishati na imegawanywa katika ngazi ndogo, na wale, kwa upande wake, juu ya mizunguko.

Kuelezea tabia na eneo la elektroni katika ngazi ya nishati, nne quantum namba :

• n - kuu integer kubainisha elektroni nishati ya hifadhi (sambamba na idadi ya kipindi kemikali kipengele);
• l - orbital idadi, ambayo inaeleza sura ya elektroni wingu (s - mviringo, s - aina nane, d - sura ya clover au eights mara mbili, f - tata geometric sura);
• m - Idadi ya sumaku kufafanua wingu mwelekeo katika uwanja magnetic,
• ms - spin idadi, ambayo ni sifa elektroni obiti karibu mhimili wake.

hitimisho

Hivyo, elektroni - imara, chaji hasi chembe. Wao ni ya msingi na hawezi kuoza ndani mambo mengine. Wao ni inajulikana chembe kama msingi, yaani, wale ambayo ni sehemu ya muundo wa suala hilo.

elektroni kuzunguka viini na kuunda elektroni yao shell. Wao kuathiri kemikali, macho, mitambo na magnetic ya vitu vyenye mbalimbali. chembe hizi ni kushiriki katika mwingiliano sumakuumeme na mvuto. Harakati zao directional inajenga umeme shamba sasa na sumaku.