Если навскидку попросить 100 человек назвать хотя Wenn es drei bekannte Elementarteilchen gibt, werden vielleicht nicht alle alle drei benennen, aber niemand wird vergessen, den Champion in der Beliebtheit zu nennen - das Elektron. Klein, das leichteste unter den geladenen Teilchen, allgegenwärtig und ... leider "negativ", ist es Teil jeder Substanz auf der Erde und verdient bereits eine besondere Beziehung dazu. Der Name des Partikels stammt aus dem alten Griechenland und leitet sich vom griechischen Wort „Bernstein“ ab - einem Material, das die Alten wegen seiner Fähigkeit, kleine Gegenstände anzuziehen, liebten. Als sich das Studium der Elektrizität verbreitete, begann der Begriff "Elektron" das unteilbare und damit das kleinste Ladungselement zu bedeuten.
Das ewige Leben des Elektrons als integraler BestandteilSubstanzen, vorgestellt von einer Gruppe von Physikern unter der Leitung von J. J. Thomson. Im Jahr 1897 untersuchten sie die Kathodenstrahlen und stellten fest, wie sich die Masse eines Elektrons auf seine Ladung auswirkt. Dabei stellte sich heraus, dass dieses Verhältnis nicht vom Kathodenmaterial abhängt. Der nächste Schritt zum Verständnis der Natur des Elektrons wurde 1900 von Becquerel unternommen. In seinem Experiment wurde nachgewiesen, dass Beta-Strahlen von Radium auch im elektrischen Feld abgelenkt werden und dass sie dasselbe Masse-Ladungs-Verhältnis wie Kathodenstrahlen aufweisen. Dies wurde zu einem unbestreitbaren Beweis dafür, dass das Elektron ein „unabhängiges Stück“ des Atoms einer Substanz ist. Und dann, 1909, konnte Robert Milliken in einem Experiment mit Öltröpfchen, die in ein elektrisches Feld fiel, die elektrische Kraft messen, die die Schwerkraft ausgleicht. Dann wird der Elementarwert, d.h. kleinste Gebühr:
eo = - 1,602176487 (49) · 10 & ndash; 19 Cl.
Dies war genug, um die Elektronenmasse zu berechnen:
me = 9,10938215 (15) · 10 & ndash; 31 kg.
Es scheint, dass jetzt die Ordnung, alles dahinter steckt, aber dies war nur der Anfang eines langen Weges, die Natur des Elektrons zu kennen.
Долгое время тупиком физики была еще не die zweifache Natur des Elektrons, die sich erwiesen hat, sich aber immer mehr selbst erklärt: ihre quantenmechanischen Eigenschaften wiesen auf ein Teilchen hin, und in den Experimenten zur Interferenz von Elektronenstrahlen auf parallelen Schlitzen trat eine Wellennatur auf. Der Moment der Wahrheit kam 1924, als Louis de Broglie zunächst alles Materielle und auch das Elektron mit nach ihm benannten Wellen ausstattete und Pauli nach drei Jahren die ersten Konzepte der Quantenmechanik fertigstellte, die die Quantennatur von Teilchen beschreiben. Dann waren Erwin Schrödinger und Paul Dirac an der Reihe - ergänzend fanden sie Gleichungen zur Beschreibung der Essenz des Elektrons, in denen sich die Elektronenmasse und Plancks konstante Quantenmengen durch Welleneigenschaften - Frequenz und Wellenlänge - widerspiegelten.
Natürlich ist eine solche Duplizität eines Elementarteilchenshatte weitreichende Konsequenzen. Mit der Zeit wurde deutlich, dass die Eigenschaften eines freien Elektrons außerhalb einer Substanz (z. B. Kathodenstrahlen) überhaupt nicht mit denen eines Elektrons in Form eines elektrischen Stroms in einem Kristall übereinstimmen. Für ein freies Elektron ist seine Masse als "Ruhemasse des Elektrons" bekannt. Die physikalische Natur der Massendifferenz eines Elektrons unter verschiedenen Bedingungen ergibt sich aus der Tatsache, dass seine Energie von der Sättigung des Raums abhängt, in dem es sich durch das Magnetfeld bewegt. Tiefere „Showdowns“ zeigen, dass die Stärke des Magnetfelds der in einem Leiter bewegten Elektronen, genauer gesagt der Stromfluss in einer Substanz, nicht von der Stärke der Ladung der Stromträger abhängt, sondern von deren Masse. Andererseits ist die spezifische Energie des Magnetfeldes gleich der kinetischen Energiedichte bewegter Ladungen, und das Wachstum dieser Energie entspricht der erhöhten Masse der Ladungsträger, die als "effektive Masse des Elektrons" bezeichnet wurde. Es wurde analytisch festgestellt, dass es a / 2λ mal größer ist als die Masse eines freien Elektrons, wobei a der Abstand zwischen den den Leiter begrenzenden Ebenen ist, λ die Tiefe der Hautschicht des Magnetfelds ist.
In der Elementarteilchenphysik die Masse eines Elektronsist eine der Referenzkonstanten. Die Biographie des Elektrons hat nicht geendet - Forschung ist immer relevant und gefragt, wo sie als unverzichtbarer Teilnehmer auftritt. Es ist seit langem klar, dass das Universum, obwohl es klein, elementar und ohne es kein Schritt entfernt ist.
