Il concetto, le proprietà e la carica dell'elettrone

28/05/2019

Un elettrone è una particella elementare, che è una delle unità principali nella struttura di una sostanza. La carica dell'elettrone è negativa. Le misurazioni più accurate furono fatte all'inizio del ventesimo secolo da Milliken e Ioffe.

La carica dell'elettrone è meno 1.602176487 (40) * 10 -1 9 Cl.

Attraverso questo valore viene misurato carica elettrica altre minuscole particelle.

carica di elettroni

Concetto generale di un elettrone

Nella fisica delle particelle elementari, si dice che un elettrone è indivisibile e non strutturato. È coinvolto nei processi elettromagnetici e gravitazionali, appartiene al gruppo leptonico, così come la sua antiparticella - il positrone. Tra gli altri leptoni ha il peso più leggero. Se gli elettroni e i positroni si scontrano, questo porta al loro annientamento. Tale coppia può sorgere da particelle quantum gamma.

Prima che i neutrini fossero misurati, era l'elettrone che era considerato la particella più leggera. In meccanica quantistica, è indicato come fermioni. Inoltre, l'elettrone ha un momento magnetico. Se si fa riferimento anche al positrone, allora il positrone viene diviso come una particella carica positiva, e l'elettrone è chiamato negatrone, come una particella con una carica negativa.

carica elettrica elementare

Proprietà separate di elettroni

Gli elettroni appartengono alla prima generazione di leptoni, con le proprietà di particelle e onde. Ognuno di loro è dotato di uno stato quantico, che viene determinato misurando energia, orientamento di rotazione e altri parametri. L'appartenenza ai fermioni in essa è rivelata dall'impossibilità di trovarsi nello stesso stato quantico nello stesso momento di due elettroni (secondo il principio di Pauli).

È studiato allo stesso modo di una quasiparticella in un potenziale cristallino periodico, in cui la massa efficace può differire significativamente dalla massa a riposo.

Attraverso il movimento degli elettroni si verifica corrente elettrica magnetismo e termo emf. La carica di un elettrone in movimento forma un campo magnetico. Tuttavia, il campo magnetico esterno devia la particella dalla direzione diretta. Durante l'accelerazione, l'elettrone acquisisce la capacità di assorbire o emettere energia come un fotone. Il suo set è costituito da gusci atomici elettronici, il cui numero e posizione determinano le proprietà chimiche.

La massa atomica consiste principalmente di protoni nucleari e neutroni, mentre massa di elettroni È dell'ordine dello 0,06% del peso atomico totale. La forza elettrica di Coulomb è una delle forze principali in grado di tenere un elettrone vicino al nucleo. Ma quando le molecole vengono create dagli atomi e nascono legami chimici gli elettroni sono ridistribuiti nello spazio appena formato.

L'aspetto degli elettroni coinvolgeva nucleoni e adroni. Gli isotopi con proprietà radioattive possono emettere elettroni. In condizioni di laboratorio, queste particelle possono essere studiate con dispositivi speciali, ad esempio i telescopi possono rilevare le radiazioni da essi nelle nubi di plasma.

la carica elettrica è

scoperta

L'elettrone fu scoperto dai fisici tedeschi nel diciannovesimo secolo, quando studiarono le proprietà catodiche dei raggi. Poi altri scienziati hanno iniziato a studiarlo in modo più dettagliato, portandolo al rango di una singola particella. Sono state studiate le radiazioni e altri fenomeni fisici correlati.

Ad esempio, il gruppo guidato da Thomson stimava la carica di elettroni e la massa dei raggi catodici, la cui relazione, come scoprì, non dipende dalla fonte materiale.
Becquerel ha scoperto che i minerali emettono radiazioni da soli e che i loro raggi beta sono in grado di deviare attraverso l'azione di un campo elettrico, e la massa e la carica hanno mantenuto lo stesso rapporto dei raggi catodici.

carica elettrica elementare

Teoria atomica

Secondo questa teoria, un atomo è costituito da un nucleo e da elettroni attorno ad esso, localizzati in come una nuvola. Sono in certi stati quantizzati di energia, il cui cambiamento è accompagnato dal processo di assorbimento o emissione di fotoni.

Meccanica quantistica

All'inizio del XX secolo, è stata formulata un'ipotesi, in base alla quale le particelle materiali hanno le proprietà sia delle particelle stesse che delle onde. La luce può anche manifestarsi sotto forma di un'onda (si chiama onda de Broglie) e particelle (fotoni).

Di conseguenza, è stata formulata la famosa equazione di Schrödinger, in cui è stata descritta la propagazione delle onde elettroniche. Questo approccio è chiamato meccanica quantistica. Usandolo, sono stati calcolati gli stati elettronici dell'energia nell'atomo di idrogeno.

Proprietà fondamentali e quantistiche di un elettrone

La particella mostra proprietà fondamentali e quantiche.

I fondamentali includono la massa (9.109 * 10 -31 kg), la carica elettrica elementare (cioè la minima parte di carica). Secondo le misure che sono state eseguite finora, nessun elemento si trova nell'elettrone che può rivelare la sua sottostruttura. Ma alcuni scienziati sono dell'opinione che sia un punto carico di particelle. Come indicato all'inizio dell'articolo, la carica elettrica elettronica è -1,602 * 10 -19 Cl.

carica elettrica elementare Essendo una particella, un elettrone può essere contemporaneamente un'onda. L'esperimento con due fessure conferma la possibilità del suo passaggio simultaneo attraverso entrambi. Questo è in conflitto con le proprietà della particella, dove ogni volta è possibile passare attraverso un solo slot.

Si ritiene che gli elettroni abbiano le stesse proprietà fisiche. Pertanto, la loro permutazione, dal punto di vista della meccanica quantistica, non porta a un cambiamento nello stato del sistema. La funzione d'onda degli elettroni è antisimmetrica. Pertanto, le sue soluzioni svaniscono quando gli stessi elettroni cadono nello stesso stato quantico (principio di Pauli).