אלקטרון המוני - שסתום יקר וקטן

אם אגב לשאול 100 אנשים שם לפחות שלושה חלקיקים יסודיים ידועים, יתכן כי לא כולם ייקראו את כל השלושה, אבל אף אחד לא ישכח להתקשר פופולריות אלוף - אלקטרונים. הקטן ביותר, בין תשלום נושאת החלקיקים, בכל מקום ... וגם, למרבה הצער, את "שלילית", הוא חבר של כל חומר עלי אדמות ויש לי שהוא ראוי ליחס מיוחד. חלקיקים שם מקורו ביוון עתיק מהמילה היוונית "ענבר" - החומר כי הוא אהוב על היכולת העתיקה שלה כדי למשוך ולשמר חפצים קטנים. ואז, כאשר המחקר של חשמל צבר יותר נפוץ, את המונח "אלקטרון" הגיע מתכוון לחלוקה, ומכאן היחידה הקטנה תשלום.

אלקטרוני חיים נצחיים כחלק בלתי נפרד של עניין, נתנו לקבוצה של פיסיקאים בראשות ג'ון. Dzh.Tomsonom. בשנת 1897 הם היו חוקרת קרן קתודה, מוגדרים אלקטרוני נכון המסה-לאור תשלום, ומצאנו כי יחס זה אינו תלוי בחומר הקתודה. השלב הבא ידיעת הטבע של האלקטרון עשה בקרל בשנת 1900. בניסוי שלו, הוכח כי קרני בטא רדיום גם מוסטות ממסלולן בשדה חשמלי, ומסה-ל-תשלום שלהם יחס שווה את קרני הקתודה. זה היה הוכחת עוררין כי האלקטרון - הוא "פיסה עצמאית" של אטום של כל חומר. ואז, בשנת 1909, רוברט מיליקן בניסוי עם טיפות שמן כי נפל בתחום החשמל, הצליח למדוד את הכוח החשמלי אשר מאזנת את כוח הכבידה. ואז נודע הערך של היסודי, כלומר הקטן ביותר, על החיוב:

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

זה היה מספיק כדי האלקטרון המוני חושב:

לי = 9,10938215 (15) * 10-31kg.

נראה כי כעת את הסדר בכל רחבי, אבל זה היה רק ההתחלה של זמן בשביל הידע של הטבע של האלקטרון.

במשך פיזיקה קיפאון זמן זה טרם הוכח, אבל זה מוכיח את עצמו יותר אופי דו-פרצופית של האלקטרון: תכונות מכניות הקוונטים שלה מציין את החלקיקים, ובניסויים על התערבות של אלומות אלקטרונים על סדקים מקבילים לידי ביטוי האופי גל. רגע האמת הגיע 1924, כאשר ברולי דה הראשונים נתנו את כל החומר, ואת האלקטרון, מדי, הגלי, הקרוי על שמו, וב 3 שנתי הפאולים הושלמו היווצרות המושגים הבסיסיים של מכניקת קוונטים המתארת את טבע הקוונטים של חלקיקים. לאחר מכן, בתורו ארווין שרדינגר ופול דיראק - משלימים זה את זה, הם מצאו משוואות לתאר את המהות של האלקטרון שבו מסת האלקטרון לבין פלאנק של מתמיד, ערכי הקוונטים משתקפים גל מאפיינים דרך - תדירות ואורך גל.

כמובן, פרצופיות הזו של חלקיקים יסודיים היו השלכות מרחיקות לכת. במשך הזמן, התברר כי המאפיינים של אלקטרון חופשי הוא חומר (כדוגמה - קרני הקתודה) - הוא לא זהה לזה של האלקטרון בצורת זרם חשמלי בגביש. עבור אלקטרון חופשי, המסה שלו שמכונית "מונית של האלקטרון." האופי הפיזי של הבדלי מסת אלקטרון בתנאים שונים כדלקמן מהעובדה האנרגיה שלה תלוי רווית השדה מגנטי המרחב שבו הוא נע. "פירוק" Deeper עולה כי השדה המגנטי זז אלקטרונים המנצחים, לייתר דיוק, את הזרימה הנוכחית בחומר, אינה תלוי בסדר הגודל של נושאי המטען, ושל המשקל שלה. מצד שני, את צפיפות האנרגיה השדה המגנטי שווה לצפיפות האנרגיה הקינטית של חיובים נע, בעוד הצמיחה של אנרגיה זו היא בעצם שווה ערך ל המסה מוגברת של נושאי מטען, שנקרא "מסה אפקטיבית". מבחינת אנליטית נקבע שזה מסת אלקטרון חופשי יותר בתוך / 2λ פעמים, שבו - מרחק בין המטוסים התוחמים מנצח, λ - עומק השדה המגנטי של שכבת העור.

הפיזיקה של חלקיקים המוניים של האלקטרון היא אחד קבועי הפניה. ביוגרפיה של האלקטרון הוא לא נגמר - תמיד מחקרים רלוונטיים וביקוש, שבו הוא פועל כמשתתף רגיל. זה כבר זמן רב ברור כי, אם כי קטן, פשוט, ובלי זה היקום - לא צעד בודד.