Elektronmasse - liten spole og veier

Hvis du spør 100 personer om å si detminst tre kjente elementærpartikler, er det mulig at ikke alle vil kalle alle tre, men ingen vil glemme å ringe mester popularitet - elektron. Den minste, letteste blant partiklene som bærer ladningen, allestedsnærværende og ... dessverre "negativ", er den en del av noe stoff på jorden, og det fortjener allerede et spesielt forhold til seg selv. Navn partikler opprinnelse i antikkens Hellas fra det greske ordet for "rav" - materiale som er elsket for sin gamle evne til å tiltrekke seg og beholde små gjenstander. Deretter, når studiet av elektrisitet fått mer utbredt, har begrepet "elektron" kommet til å bety udelelig, og dermed den minste enheten omkostninger.

Evig liv av et elektron, som en integrert delstoff, ble presentert av en gruppe fysikere, ledet av JJ Thomson. I 1897, undersøkte katodestrålene, bestemte de hvordan elektronmassen relaterte til ladningen, og fant at dette forholdet ikke er avhengig av katodematerialet. Det neste trinnet i forståelsen av elektronens natur ble laget av Becquerel i 1900. I sitt eksperiment ble det påvist at beta-strålene av radium også avvike i det elektriske feltet, og deres forhold for masse å lade er det samme som katodestrålene. Dette ble ubestridelig bevis på at elektronen er et "uavhengig stykke" av atomet av noe stoff. Og deretter, i 1909, kunne Robert Milliken i et forsøk med oljedråper som falt i et elektrisk felt, måle den elektriske kraften som balanserte tyngdekraften. Samtidig ble verdien av elementæren kjent. minst, lade:

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

Dette var nok til å beregne massen av elektronen:

meg = 9,109,38215 (15) * 10-31 kg.

Det ser ut til at det nå er orden, alt er bak, men dette var bare begynnelsen på en lang måte å kjenne elektronens natur.

I lang tid var fysikkens dødsfall ikke ennåvist seg, men i økende grad å hevde seg to-ansikt natur av elektron: dens quantum mekaniske egenskaper indikerer partikkelen, og i forsøk med innblanding av elektronstråler på de parallelle sprekker manifesterte bølge natur. Sannhetens øyeblikk kom i 1924, da den første de Broglie ga alt materialet, og elektronet, også, bølger, oppkalt etter ham, og i 3 år Pauli fullført dannelsen av de grunnleggende begrepene kvantemekanikken beskriver quantum natur partikler. Deretter kom svingningen til Erwin Schrodinger og Paul Dirac - som utfyller hverandre, fant de likninger for å beskrive elektronens essens, hvor elektronmassen og Planck konstant, kvantemengder, ble reflektert gjennom bølgeegenskapene - frekvens og bølgelengde.

Selvfølgelig, slik duplikasjon av en elementær partikkelhadde vidtgående konsekvenser. Over tid ble det klart at egenskapene til en fri elektron utenom materie (som et eksempel - katodestråler) - dette er ikke det samme som en elektron i form av en elektrisk strøm i en krystall. For en fri elektron er dens masse kjent som "resten av en elektron". Den fysiske naturen av forskjellen i massene av et elektron under forskjellige forhold stammer fra det faktum at dens energi er avhengig av metningen av rommet der den beveger seg med magnetfeltet. Dypere "demonteringer" viser at størrelsen på magnetfeltet av elektroner som beveger seg i lederen, mer nøyaktig strømmen av strøm i materien, ikke avhenger av størrelsen på ladningen til de nåværende bærerne, men på deres masse. Men på den annen side er den spesifikke energien i magnetfeltet lik den kinetiske energidensiteten til de bevegelige ladningene, og veksten av denne energien er faktisk ekvivalent med den økte massen av ladningsbærere, som ble kalt "den elektroniske effektive massen". Det ble analytisk bestemt at det er større enn massen av frielektronen i a / 2λ ganger, hvor a er avstanden mellom planene som begrenser lederen, og λ er dybden av hudlaget i magnetfeltet.

I fysikken til elementære partikler, massen av et elektroner en av referansekonstantene. Elektronikkens biografi avsluttet ikke - studier er alltid relevante og etterspurt, hvor han er en uunnværlig deltaker. Det har lenge vært klart at selv om det er lite, elementært og universet uten det - ikke et enkelt steg.