Elektron - apa ini? Sifat-sifat dan sejarah penemuan elektron

Semua di sekitar kita dunia terdiri dari kecil, tak terlihat oleh mata dari partikel. Elektron - ini adalah salah satu dari mereka. Penemuan mereka telah terjadi relatif baru. Dan itu membuka pemahaman baru tentang struktur atom, mekanisme transmisi listrik dan struktur dunia secara keseluruhan.

Bagaimana membagi terpisahkan

Pemahaman modern elektron - partikel elementer ini. Mereka konsisten dan tidak dipecah menjadi struktur yang lebih kecil. Tapi gagasan seperti itu tidak selalu ada. Sampai 1897 tentang elektron tidak tahu.

pemikir lebih Yunani kuno menduga bahwa setiap item lampu, bangunan terdiri dari sejumlah "batu bata" mikroskopis. Unit terkecil dari materi kemudian dianggap atom, dan keyakinan ini bertahan selama berabad-abad.

Representasi dari atom telah berubah hanya dalam akhir abad XIX. Setelah penyelidikan J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorenz, P. Zeeman partikel terkecil inti atom terpisahkan dan elektron telah diakui. Seiring waktu, ditemukan proton, neutron, dan bahkan kemudian - neutrino, kaons, pion, dll ...

Sekarang ilmu tahu sejumlah besar partikel elementer, tempat yang selalu diduduki dan elektron.

Penemuan partikel baru

Pada saat mereka elektron ditemukan dalam atom, ilmuwan telah lama mengetahui keberadaan listrik dan magnet. Tapi hakikat dan sifat penuh fenomena ini masih menjadi misteri, menempati pikiran banyak fisikawan.

Pada awal abad XIX diketahui bahwa penyebaran radiasi elektromagnetik, kecepatan cahaya. Namun, orang Inggris Dzhozef Tomson, melakukan eksperimen dengan sinar katoda, menyimpulkan bahwa mereka terdiri dari banyak butiran kecil yang massanya kurang dari nuklir.

Pada April 1897 Thomson membuat pidato di mana ia menyajikan komunitas ilmiah untuk kelahiran sebuah partikel baru dalam komposisi atom, yang disebut sel darah. Kemudian, Ernest Rutherford menggunakan eksperimen foil dikonfirmasi kesimpulan dari gurunya, dan sel-sel diberi nama lain - "elektron"

Penemuan ini mendorong pengembangan tidak hanya ilmu fisik tetapi juga kimia. Hal ini dimungkinkan untuk membuat kemajuan yang signifikan dalam studi listrik dan magnet, sifat materi, dan menimbulkan fisika nuklir.

Apa elektron?

Elektron - adalah partikel ringan dengan muatan listrik. Pengetahuan kita tentang mereka masih tetap sebagian besar bertentangan dan tidak lengkap. Misalnya, dalam ide-ide modern mereka hidup selamanya, karena tidak pernah melanggar, tidak seperti neutron dan proton (runtuhnya teoritis dari usia terakhir melebihi umur alam semesta).

Elektron yang stabil dan memiliki muatan negatif konstan e = 1,6 x 10 ^-19 Cl. Mereka milik keluarga fermion dan lepton kelompok. Partikel-partikel yang terlibat dalam interaksi elektromagnetik dan gravitasi yang lemah. Mereka terdiri dari atom. Partikel yang telah kehilangan kontak dengan atom - elektron bebas.

Massa elektron adalah 9,1 x 10 ^-31 kg dan 1836 kali lebih kecil dari massa proton. Mereka memiliki setengah-integral dan berputar dan momen magnetik. Elektron dilambangkan dengan huruf "e ^-". Yang sama, tetapi dengan tanda plus menunjukkan antagonis nya - antipartikel positron.

Negara elektron dalam sebuah atom

Ketika menjadi jelas bahwa atom terdiri dari struktur yang lebih kecil, itu perlu untuk memahami persis bagaimana mereka diatur di dalamnya. Jadi pada akhir abad XIX muncul model pertama dari atom. Menurut model planet, proton (bermuatan positif) dan neutron (netral) merupakan inti. Sebuah elektron bergerak di dalam orbit elips.

Persepsi ini berubah dengan munculnya fisika kuantum pada abad XX awal. Lui De Broglie mengemukakan teori bahwa elektron berperilaku tidak hanya sebagai sebuah partikel, tetapi juga sebagai sebuah gelombang. Erwin Schrodinger menciptakan model gelombang atom, di mana elektron diwakili oleh awan dengan densitas muatan tertentu.

Untuk menentukan lokasi dan lintasan elektron di sekitar inti praktis tidak mungkin. Dalam hal ini, memperkenalkan istilah khusus "orbital" atau "elektron awan", yang merupakan ruang dari lokasi yang paling mungkin dari partikel kata.

tingkat energi

Elektron awan di sekitar atom hanya sebanyak dan proton pada intinya. Semua dari mereka adalah pada jarak yang berbeda. Paling dekat dengan inti disusun elektron dengan paling sedikit energi. Semakin banyak energi dalam partikel, semakin mereka mungkin.

Tapi mereka tidak diatur secara acak, dan mengambil tingkat tertentu, yang dapat menampung hanya sejumlah partikel. Setiap tingkat memiliki jumlah energi sendiri dan dibagi menjadi sub-tingkat, dan mereka, pada gilirannya, pada orbital.

Untuk menggambarkan karakteristik dan lokasi elektron di tingkat energi, empat bilangan kuantum :

• n - integer utama menentukan cadangan energi elektron (sesuai dengan jumlah periode unsur kimia);
• l - jumlah orbital, yang menggambarkan bentuk awan elektron (s - bulat, p - bentuk delapan, d - bentuk semanggi atau delapan ganda, f - bentuk geometris yang kompleks);
• m - jumlah magnetik orientasi awan yang menentukan dalam medan magnet;
• ms - jumlah spin, yang mencirikan elektron orbit sekitar porosnya.

kesimpulan

Dengan demikian, elektron - yang stabil, partikel bermuatan negatif. Mereka dasar dan tidak dapat membusuk menjadi elemen lainnya. Mereka disebut sebagai partikel fundamental, yaitu, mereka yang merupakan bagian dari struktur materi.

Elektron bergerak di sekitar inti dan membentuk kulit elektron mereka. Mereka mempengaruhi kimia,, sifat mekanik dan magnetik optik dari berbagai zat. Partikel-partikel ini terlibat dalam interaksi elektromagnetik dan gravitasi. arah gerakan mereka menciptakan medan saat ini dan magnet listrik.