Khối lượng electron - van tốn kém và nhỏ

Nếu ăn nói lấc cấc hỏi 100 người để đặt tên ít nhất ba hạt cơ bản được biết đến, có thể là không phải ai cũng sẽ gọi cả ba, nhưng không ai sẽ quên gọi phổ biến vô địch - điện tử. Nhỏ nhất, nhẹ nhất trong số các phí chở hạt, mặt ở khắp nơi ... và, thật không may, các "tiêu cực", ông là thành viên của bất kỳ chất nào trên trái đất và có nó xứng đáng đối xử đặc biệt. hạt tên có nguồn gốc từ Hy Lạp cổ đại từ tiếng Hy Lạp cho "hổ phách" - tài liệu được yêu đối với khả năng cổ xưa của nó để thu hút và giữ đối tượng nhỏ. Sau đó, khi nghiên cứu về điện đã đạt được rộng rãi hơn, thuật ngữ "điện tử" mang ý nghĩa chia sẻ, và do đó các đơn vị nhỏ nhất phí.

electron sự sống đời đời như là một phần và bưu kiện của vật chất, đã đưa ra một nhóm các nhà vật lý do John. Dzh.Tomsonom. Năm 1897 họ đang điều tra tia cathode, định nghĩa là khối lượng-to-phí điện tử thật sự, và chúng tôi thấy rằng tỷ lệ này không phụ thuộc vào vật liệu cathode. Bước tiếp theo trong sự hiểu biết về bản chất của electron làm Becquerel vào năm 1900. Trong thí nghiệm của mình, nó đã được chứng minh rằng tia radium beta cũng được lệch trong điện trường, và họ tỷ lệ khối lượng-to-phí bằng với tia cathode. Đó là bằng chứng không thể chối cãi rằng electron - là "một mảnh độc lập" của một nguyên tử của bất kỳ chất. Và sau đó, năm 1909, Robert Millikan trong thí nghiệm với các giọt dầu rơi trong lĩnh vực điện, đã có thể đo lực điện mà cân bằng lực hấp dẫn. Sau đó, nó trở nên nổi tiếng giá trị của tiểu học, tức là nhỏ nhất, phí:

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

Đó là đủ để electron khối lượng đã được tính toán:

tôi = 9,10938215 (15) * 10-31kg.

Có vẻ như rằng bây giờ trật tự trên tất cả, nhưng nó đã được chỉ là khởi đầu của một con đường dài của sự hiểu biết về bản chất của electron.

Trong một thời gian dài vật lý bế tắc nó vẫn chưa được chứng minh, nhưng nó khẳng định bản thân tự nhiên hơn hai mặt của electron: tính chất cơ học lượng tử của nó chỉ ra hạt, và trong các thí nghiệm về sự can thiệp của các chùm electron trên các vết nứt song song thể hiện tính chất sóng. Khoảnh khắc của sự thật đến năm 1924, khi lần đầu tiên de Broglie cho tất cả các tài liệu, và electron cũng vậy, những con sóng, mang tên ông, và trong 3 năm Pauli hoàn thành việc hình thành các khái niệm cơ bản của cơ học lượng tử mô tả bản chất lượng tử của các hạt. Sau đó, lần lượt Erwin Schrödinger và Paul Dirac - bổ sung cho nhau, họ nhận thấy phương trình để mô tả bản chất của electron trong đó khối lượng electron và hằng số Planck, các giá trị lượng tử phản ánh sóng đặc điểm thông qua - tần số và bước sóng.

Tất nhiên, tráo trở này của các hạt cơ bản có hậu quả sâu rộng. Theo thời gian, nó trở nên rõ ràng rằng các đặc tính của một electron tự do là một chất (như là một ví dụ - các tia cathode) - không phải là giống như của electron trong các hình thức của một dòng điện trong pha lê. Đối với một electron tự do, khối lượng của nó được gọi là "khối lượng của electron." Bản chất vật lý của sự khác biệt khối lượng electron trong các điều kiện khác nhau sau từ thực tế là năng lượng của nó phụ thuộc vào độ bão hòa từ trường không gian trong đó nó di chuyển. Sâu sắc hơn "tháo gỡ" chỉ ra rằng từ trường di chuyển electron trong dây dẫn, thay vào đó, dòng điện trong vật chất, không phụ thuộc vào độ lớn của các hạt mang điện, và trọng lượng của nó. Mặt khác, lĩnh vực mật độ năng lượng từ trường tương đương với mật độ năng lượng động học phí di chuyển, trong khi sự phát triển của năng lượng này thực sự là tương đương với khối lượng tăng thêm của các hạt mang điện, được gọi là "hiệu quả hàng loạt". Phân tích nó đã được xác định rằng nó là nhiều khối electron tự do trong một / 2λ lần, nơi a - khoảng cách giữa các mặt phẳng bounding dẫn, λ - độ sâu của từ trường của lớp da.

Tính chất vật lý của hạt khối lượng của electron là một trong những hằng số tài liệu tham khảo. Tiểu sử của electron chưa chấm dứt - luôn luôn nghiên cứu có liên quan và yêu cầu, nơi mà nó đóng vai trò như một người tham gia thường xuyên. Nó từ lâu đã là rõ ràng rằng, mặc dù nhỏ, đơn giản, và không có nó vũ trụ - không phải là một bước duy nhất.