Lahat ng bagay sa paligid natin sa planeta ay binubuo ng maliliit, mailap na mga particle. Ang mga electron ay isa sa kanila. Ang kanilang pagtuklas ay nangyari kamakailan lamang. At nagbukas ito ng mga bagong ideya tungkol sa istruktura ng atom, ang mga mekanismo para sa pagpapadala ng kuryente at ang istraktura ng mundo sa kabuuan.
Paano nahati ang hindi mahahati
Sa modernong kahulugan, ang mga electron ay elementarya na mga particle. Ang mga ito ay mahalaga at hindi masira sa mas maliliit na istruktura. Ngunit ang gayong ideya ay hindi palaging umiiral. Hindi alam ang mga electron hanggang 1897.
Maging ang mga nag-iisip ng Sinaunang Greece ay nahulaan na ang bawat bagay sa mundo, tulad ng isang gusali, ay binubuo ng maraming microscopic na "brick". Ang atom noon ay itinuturing na pinakamaliit na yunit ng bagay, at ang paniniwalang ito ay nanatili sa loob ng maraming siglo.
Ang paniwala ng atom ay nagbago lamang sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Matapos ang mga pag-aaral ni J. Thomson, E. Rutherford, H. Lorentz, P. Zeeman, kinilala ang atomic nuclei at mga electron bilang pinakamaliit na hindi mahahati na mga particle. Sa paglipas ng panahon, natuklasan ang mga proton, neutron, at kahit na mamaya - neutrino, kaon, pi-meson, atbp.
Ngayon, alam na ng agham ang napakalaking bilang ng elementarya na mga particle, kung saan ang mga electron ay palaging sumasakop sa kanilang lugar.
Pagtuklas ng bagong particle
Sa oras na natuklasan ang mga electron sa atom, matagal nang alam ng mga siyentipiko ang tungkol sa pagkakaroon ng kuryente at magnetism. Ngunit ang tunay na kalikasan at buong katangian ng mga penomena na ito ay nananatiling isang misteryo, na sumasakop sa isipan ng maraming physicist.
Na sa simula ng ika-19 na siglo, nalaman na ang pagpapalaganap ng electromagnetic radiation ay nangyayari sa bilis ng liwanag. Gayunpaman, ang Englishman na si Joseph Thomson, na nagsasagawa ng mga eksperimento gamit ang cathode rays, ay napagpasyahan na ang mga ito ay binubuo ng maraming maliliit na butil, na ang masa nito ay mas mababa sa atomic.
Noong Abril 1897, gumawa si Thomson ng isang pagtatanghal, kung saan ipinakita niya sa komunidad ng siyensya ang pagsilang ng isang bagong particle sa atom, na tinawag niyang corpuscle. Nang maglaon, kinumpirma ni Ernest Rutherford, sa tulong ng mga eksperimento sa foil, ang mga konklusyon ng kanyang guro, at ang mga corpuscle ay binigyan ng ibang pangalan - "electrons".
Ang pagtuklas na ito ay nag-udyok sa pag-unlad hindi lamang ng pisikal kundi pati na rin ng agham ng kemikal. Pinahintulutan nito ang makabuluhang pag-unlad sa pag-aaral ng kuryente at magnetism, ang mga katangian ng mga substance, at nagbunga rin ng nuclear physics.
Ano ang electron?
Ang mga electron ay ang pinakamagagaan na particle na may electric charge. Ang aming kaalaman tungkol sa mga ito ay higit na magkasalungat at hindi kumpleto. Halimbawa, sa modernong mga konsepto, nabubuhay sila magpakailanman, dahil hindi sila nabubulok, hindi katulad ng mga neutron at proton (ang theoretical decay age ng huli ay lumampas sa edad ng Uniberso).
Ang mga electron ay stable at may permanenteng negatibong singil e=1.6 x 10-19Cl. Nabibilang sila sa pamilyang fermion at pangkat ng lepton. Nakikilahok ang mga particle sa mahinang pakikipag-ugnayan ng electromagnetic at gravitational. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga atomo. Ang mga particle na nawalan ng contact sa mga atom ay mga libreng electron.
Ang masa ng mga electron ay 9.1 x 10-31 kg at 1836 beses na mas mababa kaysa sa masa ng isang proton. Mayroon silang half-integer spin at magnetic moment. Ang isang electron ay tinutukoy ng titik na "e-". Sa parehong paraan, ngunit may plus sign, ang antagonist nito ay ipinahiwatig - ang positron antiparticle.
Ang estado ng mga electron sa isang atom
Nang naging malinaw na ang atom ay binubuo ng mas maliliit na istruktura, kailangang maunawaan nang eksakto kung paano nakaayos ang mga ito dito. Samakatuwid, sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, lumitaw ang mga unang modelo ng atom. Ayon sa mga modelo ng Planetary, ang mga proton (positibong sisingilin) at mga neutron (neutral) ang bumubuo sa atomic nucleus. At sa paligid nito, gumagalaw ang mga electron sa mga elliptical orbit.
Nagbabago ang mga ideyang ito sa pagdating ng quantum physics sa simula ng ika-20 siglo. Inilalagay ni Louis de Broglie ang teorya na ang elektron ay nagpapakita ng sarili hindi lamang bilang isang butil, kundi pati na rin bilang isang alon. Gumagawa si Erwin Schrödinger ng wave model ng isang atom, kung saan ang mga electron ay kinakatawan bilang isang ulap na may partikular na density na may singil.
Halos imposibleng tumpak na matukoy ang lokasyon at trajectory ng mga electron sa paligid ng nucleus. Kaugnay nito, isang espesyal na konsepto ng "orbital" o "electron cloud" ang ipinakilala, na siyang puwang ng pinaka-malamang na lokasyon.pinangalanang particle.
Mga Antas ng Enerhiya
Mayroong eksaktong kasing dami ng mga electron sa ulap sa paligid ng isang atom na may mga proton sa nucleus nito. Lahat sila ay nasa iba't ibang distansya. Ang pinakamalapit sa nucleus ay ang mga electron na may pinakamaliit na dami ng enerhiya. Kung mas maraming enerhiya ang mayroon ang mga particle, mas malayo ang kanilang mararating.
Ngunit hindi sila nakaayos nang random, ngunit sumasakop sa mga partikular na antas na maaaring tumanggap lamang ng isang tiyak na bilang ng mga particle. Ang bawat antas ay may sariling dami ng enerhiya at nahahati sa mga sublevel, at ang mga iyon naman, sa mga orbital.
Apat na quantum number ang ginagamit upang ilarawan ang mga katangian at pagsasaayos ng mga electron sa mga antas ng enerhiya:
- n - ang pangunahing numero na tumutukoy sa enerhiya ng electron (tumutugma sa bilang ng panahon ng elementong kemikal);
- l - orbital number na naglalarawan sa hugis ng electron cloud (s - spherical, p - eight shape, d - clover o double eight shape, f - complex geometric na hugis);
- m ay isang magnetic number na tumutukoy sa oryentasyon ng cloud sa isang magnetic field;
- ms ay isang spin number na nagpapakilala sa pag-ikot ng mga electron sa paligid ng axis nito.
Ang
Ang
Konklusyon
Kaya, ang mga electron ay mga stable na particle na may negatibong charge. Ang mga ito ay elemento at hindi maaaring mabulok sa iba pang mga elemento. Ang mga ito ay inuri bilang pangunahing mga particle, iyon ay, ang mga bahagi ng istruktura ng bagay.
Ang mga electron ay gumagalaw sa paligid ng atomic nuclei at bumubuo sa kanilang electron shell. Nakakaapekto sila sa kemikal, optical,mekanikal at magnetic na mga katangian ng iba't ibang mga sangkap. Ang mga particle na ito ay nakikilahok sa electromagnetic at gravitational interaction. Lumilikha ng electric current at magnetic field ang kanilang direksyong paggalaw.
