Mass elektron - dyra och liten ventil

Om offhand frågar 100 personer för att nämna minst tre kända elementarpartiklar, är det möjligt att inte alla kommer att kalla alla tre, men ingen kommer att glömma att ringa mästare popularitet - elektron. Minsta, lättaste bland laddningsbärande partikeln, allestädes närvarande ... och tyvärr den "negativa", är han medlem i någon substans på jorden och har det förtjänar särskild behandling. Namn partiklar har sitt ursprung i det antika Grekland från det grekiska ordet för "amber" - material som är älskad för sin gamla förmåga att attrahera och behålla små föremål. Sedan, när studien av el fick mer utbredd, har termen "elektron" kommit att betyda odelbara, och därmed den minsta enheten kostnad.

Evigt liv elektroner som en väsentlig del av materien, gav en grupp fysiker under ledning av John. Dzh.Tomsonom. År 1897 var de undersöker katodstrålar, definieras som äkta elektronisk massa och kostnad, och vi fann att detta förhållande inte beror på katodmaterial. Nästa steg i kunskapen om vilken typ av elektron gjorde Becquerel 1900. I hans experiment det visat sig att radium betastrålar också avböjs i ett elektriskt fält, och deras massa till laddningsförhållande lika med katodstrålar. Det var obestridligt bevis på att elektron - är "en oberoende stycke" av en atom av varje substans. Och sedan, 1909, Robert Millikan i försöket med oljedropparna som föll i det elektriska fältet, kunde mäta den elektriska kraft som balanserar gravitationen. Sedan det blev känt värdet av elementära, det vill säga den minsta, avgiften:

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

Det var tillräckligt för att elektron massa beräknades:

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

Det verkar som nu ordern överallt, men det var bara början på en lång väg på kunskap om vilken typ av elektron.

Under en lång tid dödläge fysik det har ännu inte bevisats, men det gör sig mer tvåsidig naturen hos elektron: dess kvantmekaniska egenskaper indikerar partikeln, och i försök på interferens av elektronstrålar på de parallella sprickorna manifest våg natur. Sanningens ögonblick kom 1924, när den första de Broglie gav allt material, och elektron också vågorna, uppkallad efter honom, och i 3 år Pauli avslutade bildandet av de grundläggande begreppen kvantmekanik beskriver kvant karaktären av partiklar. Då, turn Erwin Schrödinger och Paul Dirac - kompletterar varandra, fann de ekvationer för att beskriva det väsentliga i elektron i vilket elektronmassan och Plancks konstant, kvantvärden reflekterade våg egenskaper genom - frekvensen och våglängden.

Naturligtvis denna dubbelhet av elementarpartiklar hade långtgående konsekvenser. Över tiden, blev det tydligt att egenskaperna hos ett fritt elektronpar är en substans (som ett exempel - katod rockor) - är inte samma som den hos den elektron i form av en elektrisk ström i kristallen. För en fri elektron, är dess massa känd som "massan av elektronen." Den fysikaliska naturen hos elektronmasskillnader under olika förhållanden följer av det faktum att dess energi beror på mättnads magnetfält utrymme i vilket den rör sig. Djupare "demontering" indikerar att det magnetiska fältet rör sig elektroner i ledaren, snarare, strömflödet i materialet, beror inte på storleken av de laddningsbärare, och av vikten därav. Å andra sidan, medan tillväxten av denna energi är faktiskt ekvivalent med den ökade massan av laddningsbärarna, som kallas "effektiv massa" magnetfältet energitäthet lika med densiteten av kinetisk energi av rörliga laddningar,. Analytiskt har det fastställts att det är mer fri elektron massa i a / 2λ gånger, där en - avstånd mellan planen som begränsar ledaren, λ - djupet av det magnetiska fältet hos skinnskiktet.

Fysiken av partikelmassa av elektron är en av referenskonstanter. Biografi av elektronen är inte över - alltid relevanta och efterfrågan studier där den fungerar som en vanlig deltagare. Det har länge stått klart att även små, enkla och utan det universum - inte ett enda steg.