Massa elektron - duur en kleine klep

Als onvoorbereid vragen 100 mensen om ten minste drie bekende elementaire deeltjes te noemen, is het mogelijk dat niet iedereen alle drie zal roepen, maar niemand zal vergeten om kampioen populariteit noemen - elektron. Kleinste, lichtste onder de lading dragende deeltje, alomtegenwoordig ... en, helaas, de "negatieve", hij is lid van een stof op aarde en hebben een speciale behandeling verdient. Naam deeltjes ontstaan in het oude Griekenland van het Griekse woord voor "amber" - materiaal dat is geliefd om zijn oude vermogen aan te trekken en kleine voorwerpen vast te houden. Dan, wanneer de studie van elektriciteit kregen meer wijdverbreid is, de term "elektron" is gekomen om ondeelbaar, en daarmee de kleinste eenheid van lading betekenen.

Eeuwig leven elektronen als een essentieel onderdeel van de materie, gaf een groep van natuurkundigen onder leiding van John. Dzh.Tomsonom. In 1897 werden deze onderzoeken kathodestralen, gedefinieerd als echte elektronische massa ten opzichte van lading, en wij vonden dat deze verhouding niet afhankelijk van het kathodemateriaal. De volgende stap in de kennis van de aard van het elektron die Becquerel 1900. In zijn experiment werd aangetoond dat radium bètastraling ook afgebogen in een elektrisch veld, en hun massa-tot-lading verhouding van de kathodestralen. Het onweerlegbare bewijs dat het elektron - "een onafhankelijk stuk" van een atoom van elke stof. En vervolgens in 1909, Robert Millikan in het experiment met de oliedruppeltjes die vielen in het elektrische veld, kon de elektrische kracht die de zwaartekracht in evenwicht te meten. Toen bekend werd de waarde van de elementaire, dwz de kleinste, de lading:

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

Dat was genoeg om de massa elektron werd berekend:

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

Het lijkt erop dat nu de orde over, maar het was slechts het begin van een lange weg van de kennis van de aard van het elektron.

Lang impasse natuurkunde is het nog niet bewezen, maar stelt zich steeds tweezijdige aard van het elektron: de kwantummechanische eigenschappen geeft het deeltje en in experimenten met de verstoring van elektronenbundels over het parallelle scheuren geopenbaard golfkarakter. Het moment van de waarheid kwam in 1924, toen de eerste de Broglie gaf al het materiaal en het elektron, ook de golven, naar hem vernoemd, en in 3 jaar Pauli voltooide de vorming van de basisbegrippen van de kwantummechanica het beschrijven van de quantum aard van de deeltjes. Vervolgens werd de bocht Erwin Schrödinger en Paul Dirac - elkaar aanvullen, vonden zij vergelijkingen om de essentie van het elektron waarin elektronmassa en de constante van Planck, de quantum waarden gereflecteerde golf eigenschappen beschrijven door middel van - de frequentie en golflengte.

Natuurlijk, dit dubbelhartigheid van elementaire deeltjes had verstrekkende gevolgen. Tijd, werd duidelijk dat de eigenschappen van een vrij elektron is een stof (als voorbeeld - de kathodestralen) - is niet dezelfde als die van het elektron in de vorm van een elektrische stroom in het kristal. Een vrij elektron, is zijn massa bekend als "massa van het elektron." De fysieke aard van de elektronmassa verschillen onder verschillende omstandigheden volgt uit het feit dat zijn energie afhangt van de verzadiging magneetveld ruimte waarin het beweegt. Dieper "demontage" aan dat het magneetveld bewegende elektronen in de geleider veeleer de stroom in het materiaal, niet afhankelijk van de grootte van de ladingsdragers en het gewicht ervan. Anderzijds, het magneetveld energiedichtheid gelijk aan de dichtheid van de kinetische energie van de bewegende ladingen, terwijl de groei van deze energie is in feite gelijk aan de verhoogde massa van de ladingsdragers, genaamd "effectieve massa". Analytisch is vastgesteld dat het vrijer elektronenmassa in / 2λ maal, waarbij een - afstand tussen de vlakken begrenzen geleider λ - de diepte van het magneetveld van de huidlaag.

De fysica deeltje massa van het elektron is een referentiepunt constanten. Biografie van het elektron is nog niet voorbij - altijd relevant en de vraag onderzoeken, waar het als een vaste deelnemer. Het is al lang duidelijk dat, hoewel klein, eenvoudig geweest, en zonder dat het universum - niet een enkele stap.