Ha nem kötelező, kérje meg 100 embert, hogy nevezze megHa három ismert részecske létezik, akkor talán nem mindegyik nevezi meg mindháromat, de senki sem felejti el megnevezni a népszerűség bajnokát - az elektronot. Kicsi, a legkönnyebb a töltést hordozó részecskék között, mindenütt jelen van és ... sajnos "negatív", a Földön lévő bármely anyag része, és ez különös kapcsolatot érdemel magához. A részecske neve az ókori Görögországból származott, az „amber” görög szóból - egy olyan anyagból, amelyet az ősi emberek imádtak annak képessége miatt, hogy vonzza a kis tárgyakat. Aztán, amikor a villamos energia vizsgálata szélesebb körre terjedt ki, az "elektron" kifejezés az oszthatatlan, tehát a legkisebb töltési egységet jelenti.
Az elektron örök élete, mint szerves részeanyagokat, amelyeket egy fizikusok csoportja mutat be, J. Thomson vezetésével. 1897-ben, amikor katódsugarakat tanulmányozták, meghatározták, hogy az elektron tömege hogyan viszonyul annak töltéséhez, és megállapították, hogy ez az arány nem függ a katód anyagától. Az elektron természetének megértésében a következő lépést Becquerel végezte 1900-ban. Kísérletében bebizonyította, hogy a rádium béta-sugarai is eltérnek az elektromos mezőben, és ezek tömeg / töltés aránya azonos a katód sugarakkal. Ez vitathatatlan bizonyíték lett arra, hogy az elektron bármely anyag atomjának „független darabja”. És akkor, 1909-ben, Robert Milliken egy elektromos mezőben leeső olajcseppekkel végzett kísérletben megpróbálta megmérni a gravitációs erőt kiegyenlítő elektromos erőt. Ezután az elemi érték, azaz legkisebb töltés:
oo = - 1,602176487 (49) * 10-19 Cl.
Ez elegendő volt az elektron tömegének kiszámításához:
me = 9.10938215 (15) * 10-31 kg.
Úgy tűnik, hogy a sorrendben minden mögött van, de ez csak az elektron természetének megismerésének hosszú útja volt.
A fizika zsákutcája hosszú ideje még nem voltaz elektron kétirányú természetét, amelyet bebizonyítottak, de egyre inkább deklarálják: kvantummechanikai tulajdonságai rámutattak egy részecskékre, és az elektronnyalábok párhuzamos réseken történő interferenciájának kísérleteiben hullám jellege jelent meg. Az igazság pillanata 1924-ben érkezett, amikor eleinte Louis de Broglie mindent anyagra, és az elektronra is az ő nevét ábrázoló hullámokkal ruházta fel, és 3 év után Pauli befejezte a kvantummechanika fogalmainak kialakítását, amelyek leírják a részecskék kvantum jellegét. Aztán Erwin Schrödinger és Paul Dirac forduló jött - kiegészítve egymást, egyenleteket találtak az elektron lényegének leírására, amelyben az elektron tömege és a Planck állandó, kvantummennyiségei hullámjellemzőkön - frekvencián és hullámhosszon - tükröződnek.
Természetesen az elemi részecske ilyen kettősségemesszemenő következményekkel járt. Az idő múlásával világossá vált, hogy az anyagon kívüli szabad elektron tulajdonságai (példaként a katód sugarai) egyáltalán nem azonosak a kristályban lévő elektromos áram formájú elektronokkal. Egy szabad elektron esetében tömegét az "elektron nyugalmi tömegének" nevezzük. Az elektron tömegkülönbségének fizikai jellege eltérő körülmények között abból fakad, hogy energiája attól függ, hogy a mozgás helyének mágneses mezője milyen mértékben telíti-e. A mélyebb „leszámolások” azt mutatják, hogy a vezetőben mozgó elektronok mágneses tere nagysága, pontosabban az anyag áramlása nem az áramhordozók töltésének nagyságától, hanem azok tömegétől függ. De másrészt, a mágneses mező fajlagos energiája megegyezik a mozgó töltések kinetikus energia sűrűségével, és ennek az energianek a növekedése valójában megegyezik a töltéshordozók megnövekedett tömegével, amelyet „elektron effektív tömegének” hívtak. Analitikailag meghatároztuk, hogy az a / 2λ-szer nagyobb, mint a szabad elektron tömege, ahol a a vezetőt összekötő síkok közötti távolság, λ a mágneses mező bőrrétegének mélysége.
Az elemi részecskefizikában az elektron tömegeaz egyik referenciaállandó. Az elektron életrajza nem ért véget - a kutatás mindig releváns és igényes, ahol nélkülözhetetlen résztvevőként jár el. Régóta egyértelmű, hogy bár kicsi, elemi és az Univerzum nélkül, nem egy lépésre van.
