Electroni de masă - supapă de costisitoare și mici

Dacă dezinvolt cere 100 de persoane să numească cel puțin trei particule elementare cunoscute, este posibil ca nu toată lumea va suna toate trei, dar nimeni nu va uita pentru a apela popularitate campion - electroni. Cea mai mică, mai ușoară dintre taxa care transportă particule, omniprezent ... și, din păcate, „negativ“, el este un membru al oricărei substanțe de pe pământ și să-l merită un tratament special. particule Nume originea în Grecia antică de la cuvântul grecesc pentru „chihlimbar“ - materialul din care este iubit pentru capacitatea sa de vechi pentru a atrage și păstra obiecte mici. Apoi, în cazul în care studiul de energie electrică a câștigat mai răspândită, termenul „electron“ a ajuns să însemne indivizibilă, și, prin urmare, cea mai mică unitate de încărcare.

electroni viața veșnică, ca parte integrantă a materiei, a dat un grup de fizicieni condus de John. Dzh.Tomsonom. In anul 1897 au fost de instrumentare razele catodice, definite ca fiind adevărate masă la încărcare electronică, și am constatat că acest raport nu depinde de materialul catodic. Următorul pas în cunoașterea naturii electronului a făcut Becquerel în 1900. În experimentul său, sa dovedit că razele radiu beta sunt de asemenea deviate într-un câmp electric, iar masa lor-to-taxa raport egal cu razele catodice. Era o dovadă incontestabilă că electron - este „o piesă independentă“ dintr-un atom de orice substanță. Și apoi, în 1909, Robert Millikan în experiment cu picăturile de ulei care a căzut în domeniul electric, a fost capabil să măsoare forța electrică care echilibrează forța de gravitație. Apoi, a devenit cunoscut valoarea elementare, și anume cel mai mic, taxa:

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

Asta a fost suficient pentru electroni de masă a fost calculată:

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

S-ar părea că acum ordinea peste tot, dar a fost doar începutul unui drum lung de cunoaștere a naturii electronului.

Pentru o lungă perioadă de timp fizica impas acesta nu a fost încă dovedită, dar se afirmă natura mai mult cu două fețe ale electronului: proprietățile sale cuantice mecanice indică particula, și în experimente pe interferența de fascicule de electroni pe fisuri paralele manifesta natura val. Momentul adevărului a venit în 1924, când prima de Broglie a dat toate materialele, și electronul, de asemenea, valuri, numit după el, și în 3 ani Pauli a finalizat formarea conceptelor de bază ale mecanicii cuantice care descriu natura cuantică a particulelor. Apoi, rândul său Erwin Schrödinger și Paul Dirac - se completează reciproc, au găsit ecuații pentru a descrie esența electronului în care masa de electroni și constanta lui Planck, valorile cuantice reflectate val caracteristici prin - frecvența și lungimea de undă.

Desigur, această duplicitate de particule elementare a avut consecințe grave. De-a lungul timpului, a devenit clar faptul că caracteristicile unui electron liber este o substanță (de exemplu - razele catodice) - nu este aceeași cu cea a electronului sub forma unui curent electric în cristal. Pentru un electron liber, masa sa este cunoscută sub numele de „masa electronului.“ Natura fizică a diferențelor de masă de electroni în diferite condiții rezultă din faptul că energia depinde de saturație câmpului magnetic spațiul în care se mișcă. Deeper „dezasamblarea“ indică faptul că câmpul magnetic electronii se deplasează în conductorul, mai degrabă, fluxul de curent în materialul, nu depinde de amploarea purtătorilor de sarcină, precum și din greutatea acestora. Pe de altă parte, densitatea de energie magnetică câmp egală cu densitatea energiei cinetice a taxelor în mișcare, în timp ce creșterea acestei energii este de fapt echivalentă cu masa crescută a purtătorilor de sarcină, numit „masa efectivă“. Analitic sa stabilit că este mai multă masă liberă de electroni într-o / 2λ ori, în cazul în care a - distanța dintre planurile delimiteaza conductor, λ - adâncimea câmpului magnetic al stratului de piele.

Fizica particulelor de masă a electronului este una dintre constantele de referință. Biografia electronului nu este de peste - întotdeauna studii relevante și a cererii, în cazul în care acesta acționează ca un participant regulat. Acesta a fost mult timp clar că, deși mici, simplu, și fără ea universul - nu este un singur pas.