Википедия

Масса электрона

Электро́н (от др.-греч. ἤλεκτρον «янтарь») — субатомная частица (обозначается символом e
или β
), чей электрический заряд отрицателен и равен по модулю одному элементарному электрическому заряду. Электроны принадлежат к первому поколению лептонных частиц и обычно считаются фундаментальными частицами, поскольку у них нет известных компонентов или субструктур. Электрон имеет массу, которая составляет приблизительно [англ.] массы протона. Квантово-механические свойства электрона включают собственный угловой момент (спин) полуцелого значения, выраженного в единицах приведённой постоянной Планка, ħ, что делает их фермионами. В связи с этим никакие два электрона не могут занимать одно и то же квантовое состояние в соответствии с принципом запрета Паули. Как и все элементарные частицы, электроны обладают свойствами как частиц, так и волн: они могут сталкиваться с другими частицами и могут дифрагировать как свет. Волновые свойства электронов легче наблюдать экспериментально, чем свойства других частиц, таких как нейтроны и протоны, потому что электроны имеют меньшую массу и, следовательно, большую длину волны де Бройля для равных энергий.

Электрон ()
image
Вероятностная картина местоположения единственного электрона в атоме на s-орбитали
Состав фундаментальная частица
Семья Фермион
Группа Лептон
Участвует во взаимодействиях гравитационное, слабое и электромагнитное
Античастица Позитрон
Масса

9,1093837139(28)⋅10−31кг,
0,51099895069(16) МэВ,

5,485799090441(97)⋅10−4а.е.м.
Время жизни ∞ (не менее 6,6⋅1028 лет)
Квантовые числа
Электрический заряд −1,602176634⋅10−19 Кл (точно)
Барионное число 0
Лептонное число +1
Спин 1/2 ħ
Магнитный момент −9,2847646917(28)⋅10−24Дж/Тл
Внутренняя чётность +1
Изотопический спин 0
image Медиафайлы на Викискладе

Электроны играют существенную роль во многих физических явлениях, таких как электричество, магнетизм, химия и теплопроводность, а также участвуют в гравитационных, электромагнитных и слабых взаимодействиях. Поскольку электрон имеет заряд, его окружает электрическое поле, и если этот электрон движется относительно наблюдателя, то наблюдатель увидит также магнитное поле. Электромагнитные поля, создаваемые другими источниками, будут влиять на движение электрона в соответствии с законом Лоренца. Электроны излучают или поглощают энергию в виде фотонов при ускоренном движении. Лабораторные приборы способны улавливать отдельные электроны, а также электронную плазму с помощью электромагнитных полей. Специальные телескопы наблюдают электронную плазму в космическом пространстве. Свойства электронов используются во многих технологических процессах, приборах и устройствах, таких как трибология, электролиз, электрохимия, аккумуляторные технологии, электроника, сварка, электронно-лучевые трубки, фотоэлектричество, солнечные панели, электронные микроскопы, лучевая терапия, лазеры, [англ.] и ускорители частиц.

Взаимодействия электронов с другими субатомными частицами представляют интерес в химии и ядерной физике. Кулоновское взаимодействие между положительно заряженными протонами внутри атомных ядер и отрицательно заряженными электронами позволяет образовать из них атомы. Ионизация или различия в пропорциях отрицательного заряда электронов по сравнению с положительными зарядами ядер изменяют энергию связи атомной системы. Обмен или совместное использование электронов между двумя или более атомами является основной причиной химической связи. В 1838 году британский естествоиспытатель [англ.] впервые выдвинул гипотезу о неделимом количестве электрического заряда для объяснения химических свойств атомов. Ирландский физик Джордж Джонстон Стони назвал этот заряд «электроном» в 1891 году, а Дж. Дж. Томсон и его команда британских физиков идентифицировали его как частицу в 1897 году во время эксперимента с электронно-лучевой трубкой. Электроны также могут участвовать в ядерных реакциях при нуклеосинтезе в звёздах, где они известны как бета-частицы. Электроны могут образовываться в результате бета-распада радиоактивных изотопов и при высокоэнергетических столкновениях, например, когда космические лучи попадают в атмосферу. Античастица электрона называется позитроном; он идентичен электрону, за исключением того, что несёт положительный электрический заряд. Когда [англ.], они аннигилируют друг друга, создавая фотоны гамма-излучения.

История

Открытие эффекта электрической силы

Древние греки заметили, что янтарь притягивает мелкие предметы, когда его натирают мехом. Наряду с молнией, это явление оказалось одним из самых ранних зарегистрированных опытов человечества с электричеством. В своём трактате 1600 года [англ.] английский учёный Уильям Гилберт ввёл новый латинский термин electrica для обозначения тех веществ, которые обладают свойствами, подобными янтарю, то есть притягивают мелкие предметы после трения. Слова электрический и электричество происходят от латинского ēlectrum (также корень одноимённого сплава), который произошёл от греческого слова для янтаря, ἤλεκτρον (ēlektron).

Открытие двух видов зарядов

В начале 1700-х годов французский химик Шарль Франсуа Дюфе обнаружил, что если заряженный лист золота отталкивается стеклом, натёртым шёлком, то такой же заряженный лист золота притягивается янтарём, натёртым шерстью. Из этого и других результатов подобных экспериментов Дюфе сделал вывод, что электричество состоит из двух электрических жидкостей: стекловидного тела из стекла, натёртого шёлком, и смолистого флюида из янтаря, натёртого шерстью. Эти две жидкости могут нейтрализовать друг друга при объединении. Американский учёный позже независимо пришёл к такому же выводу:118. Десять лет спустя Бенджамин Франклин предположил, что электричество происходит не из разных типов электрической жидкости, а из одной электрической жидкости, демонстрирующей избыток (+) или дефицит (-). Он дал им современную номенклатуру зарядов положительных и отрицательных соответственно. Франклин считал носитель заряда положительным, но он неправильно определил, в какой ситуации был избыток носителя заряда, а в какой — дефицит.

Между 1838 и 1851 годами британский естествоиспытатель разработал идею о том, что атом состоит из ядра материи, окружённого субатомными частицами, имеющими единичный электрический заряд. Начиная с 1846 года немецкий физик Вильгельм Эдуард Вебер предположил, что электричество состоит из положительно и отрицательно заряженных жидкостей, а их взаимодействие регулируется законом обратных квадратов. Изучив явление электролиза в 1874 году, ирландский физик Джордж Стони предположил, что существует «одно определённое количество электричества» — заряд одновалентного иона. Он смог оценить значение этого элементарного заряда e с помощью законов электролиза Фарадея. Однако Стони считал, что эти заряды постоянно связаны и неотделимы от атомов. В 1881 году немецкий физик Герман фон Гельмгольц утверждал, что как положительные, так и отрицательные заряды делятся на элементарные части, каждая из которых «ведёт себя как атомы электричества».

Стони впервые ввёл термин «электролион» в 1881 году. Десять лет спустя для описания этих элементарных зарядов он стал использовать термин электрон. В 1894 году он писал: «…была сделана фактическая оценка значения этой наиболее замечательной фундаментальной единицы электричества, для которой я с тех пор осмелился предложить название электрон». Предложение 1906 года перейти на электрион не прижилось, потому что Хендрик Лоренц предпочёл сохранить название электрон. Слово электрон представляет собой сочетание английских слов electric и ion. Суффикс -on в настоящее время также используется для обозначения других субатомных частиц, таких как протон или нейтрон.

Открытие свободных электронов вне материи

image
Пучок электронов, отклоняемый по окружности магнитным полем<.

Изучая электропроводность в разрежённых газах в 1859 году, немецкий физик Юлиус Плюккер заметил, что излучение, испускаемое катодом, вызывает появление фосфоресцентного света на стенке трубки возле катода; а пятно излучения можно перемещать с помощью магнитного поля. В 1869 году ученик Плюккера Иоганн Вильгельм Гитторф обнаружил, что твёрдое тело, помещённое между катодом и фосфоресценцирущей поверхностью, будет отбрасывать тень на эту область трубки. Гитторф предположил, что катод испускает прямые лучи и, что фосфоресценция вызвана лучами, падающими на стенки трубки. В 1876 году немецкий физик Ойген Гольдштейн показал, что лучи испускаются перпендикулярно поверхности катода, что отличает их от света лампы накаливания. Гольдштейн назвал эти лучи катодными лучами:393.

В 1870-х годах английский химик и физик сэр Уильям Крукс разработал первую электронно-лучевую трубку с высоким вакуумом внутри. Затем в 1874 году он показал, что катодные лучи могут вращать маленькое гребное колесо, когда оно находится на их пути. Поэтому он пришёл к выводу, что лучи несут импульс. Более того, приложив магнитное поле, он смог отклонить лучи, тем самым продемонстрировав, что луч ведёт себя так, как если бы он был заряжен отрицательно. В 1879 году он предложил объяснение этих наблюдений, рассматривая катодные лучи как состоящие из отрицательно заряженных газообразных молекул в четвёртом состоянии вещества, при котором длина свободного пробега частиц настолько велика, что столкновениями можно пренебречь:394–395.

Британский физик немецкого происхождения Артур Шустер расширил эксперименты Крукса, поместив металлические пластины параллельно катодным лучам и приложив электрический потенциал между пластинами. Поле отклоняло лучи к положительно заряженной пластине, что ещё раз свидетельствовало о том, что лучи несут отрицательный заряд. Измерив величину отклонения для заданного уровня тока, в 1890 году Шустер смог оценить отношение [англ.] компонент луча. Однако это дало значение, которое более чем в тысячу раз превышало ожидаемое, поэтому в то время его расчётам не доверяли. Это связано с тем, что предполагалось, что носителями заряда являются гораздо более тяжёлые атомы водорода или азота.

В 1892 году Хендрик Лоренц предположил, что масса этих частиц (электронов) может быть следствием их электрического заряда.

image
Джозеф Джон Томсон

Изучая естественно флуоресцирующие минералы в 1896 году, французский физик Анри Беккерель обнаружил, что они испускают излучение без какого-либо воздействия внешнего источника энергии. Эти радиоактивные материалы стали предметом большого интереса учёных, в том числе новозеландского физика Эрнеста Резерфорда, обнаружившего, что они испускают частицы. Он назвал эти частицы альфа и бета на основании их способности проникать сквозь материю. В 1900 году Беккерель показал, что бета-лучи, испускаемые радием, отклоняются электрическим полем, и что отношение их массы к заряду такое же как и у катодных лучей. Это свидетельство укрепило мнение о том, что электроны входят в состав атомов.

Десятилетия экспериментальных и теоретических исследований с использованием катодных лучей сыграли важную роль в окончательном открытии Дж. Дж. Томсоном электронов. В 1897 году Томсон вместе со своими коллегами Джоном С. Таунсендом и [англ.] провёл опыты, показавшие, что катодные лучи действительно представляют собой новые частицы, а не волны, атомы или молекулы, как считалось ранее. Томсон дал хорошие оценки как заряда e, так и массы m, обнаружив, что частицы электронных лучей, которые он назвал «корпускулами», имеют, возможно, одну тысячную часть массы наименее массивного из известных ионов: иона водорода. Он показал, что их отношение заряда к массе, e/m, не зависит от материала катода. Далее он показал, что отрицательно заряженные частицы, создаваемые радиоактивными материалами, нагретыми материалами и освещёнными материалами, обладали универсальностью. Название «электрон» было принято для этих частиц научным сообществом, в основном благодаря поддержке Дж. Фитцджеральда, Дж. Лармора и Х. А. Лоренца:273. В том же году Эмиль Вихерт и Вальтер Кауфманн также рассчитали отношение e/m, но им не удалось интерпретировать свои результаты, в то время как Дж. Дж. Томсон впоследствии в 1899 году дал оценки также для заряда и массы электрона: e ~ 6,8⋅10−10 Фр. и m ~ 3⋅10−26 г.

image
Роберт Милликен

Заряд электрона более тщательно измерили американские физики Роберт Милликен и [англ.] в их эксперименте с каплей масла в 1909 году, результаты которого были опубликованы в 1911 году. В этом эксперименте использовалось электрическое поле, чтобы скомпенсировать падение заряженной капли масла под действием силы тяжести. Их установка позволяла измерять электрический заряд от 1 до 150 ионов с погрешностью менее 0,3 %. Сопоставимые эксперименты были проведены ранее группой Томсона с использованием облаков из заряженных водных капель, полученных электролизом, и в 1911 году Абрамом Иоффе, который независимо получил тот же результат, что и Милликен, используя заряженные микрочастицы металлов, а затем опубликовал свои результаты в 1913 году. Однако капли масла были более стабильны, чем капли воды, из-за их более низкой скорости испарения и, следовательно, больше подходили для точных экспериментов в течение более длительного времени.

Примерно в начале XX века выяснилось, что быстро движущаяся заряженная частица при определённых условиях вызывает на своём пути конденсацию пересыщенного водяного пара. В 1911 году Чарльз Вильсон использовал этот принцип для разработки своей камеры Вильсона для фотографирования следов заряженных частиц, таких как быстро движущиеся электроны.

Атомная теория

image
Модель атома Бора, показывающая состояния электрона с энергией, квантованной согласно натуральному числу n. Электрон, переходящий на более низкую орбиту, излучает фотон, равный разности энергий между орбитами.

К 1914 году эксперименты физиков Эрнеста Резерфорда, Генри Мозли, Джеймса Франка и Густава Герца в значительной степени установили структуру атома как плотного ядра с положительным зарядом, окружённого электронами меньшей массы. В 1913 году датский физик Нильс Бор постулировал, что электроны находятся в квантованных энергетических состояниях, а их энергия определяется угловым моментом орбиты электрона вокруг ядра. Электроны могут перемещаться между этими состояниями или орбитам, испуская или поглощая фотоны определённых частот. С помощью этих квантованных орбит он точно объяснил спектральные линии атома водорода. Однако модель Бора не смогла учесть относительную интенсивность спектральных линий и не смогла объяснить спектры более сложных атомов.

Химические связи между атомами были объяснены Гилбертом Ньютоном Льюисом, который в 1916 году предположил, что ковалентная связь между двумя атомами поддерживается парой общих электронов. Позже, в 1927 году, Вальтер Гайтлер и Фриц Лондон дали полное объяснение образования электронной пары и химической связи с точки зрения квантовой механики. В 1919 году американский химик Ирвинг Ленгмюр разработал статическую модель атома Льюиса и предположил, что все электроны распределены в последовательных «концентрических (почти) сферических оболочках одинаковой толщины». В свою очередь, он разделил оболочки на ряд ячеек, каждая из которых содержала по одной паре электронов. С помощью этой модели Ленгмюр смог качественно объяснить химические свойства всех элементов периодической таблицы, которые, как известно, в значительной степени повторяются в соответствии с периодическим законом.

В 1924 году австрийский физик Вольфганг Паули заметил, что оболочечную структуру атома можно объяснить набором четырёх параметров, определяющих каждое квантовое энергетическое состояние, если каждое состояние занято не более чем одним электроном. Этот запрет на нахождение более чем одного электрона в одном и том же квантовом состоянии стал известен как принцип запрета Паули. Физический механизм для объяснения четвёртого параметра, который имел два различных возможных значения, был предложен голландскими физиками Сэмюэлем Гаудсмитом и Джорджем Уленбеком. В 1925 году они предположили, что электрон, помимо углового момента своей орбиты, обладает собственным угловым моментом и [англ.]. Это аналогично вращению Земли вокруг своей оси, когда она вращается вокруг Солнца. Собственный угловой момент стал известен как спин и объяснил ранее загадочное расщепление спектральных линий, наблюдаемое с помощью спектрографа высокого разрешения; это явление известно как расщепление тонкой структуры.

Квантовая механика

В своей диссертации 1924 года Recherches sur la théorie des quanta (Исследования по квантовой теории) французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу, что вся материя может быть представлена в виде волны, названную позже волной де Бройля на манер света. То есть при соответствующих условиях электроны и другая материя проявляли бы свойства либо частиц, либо волн. Корпускулярные свойства частицы демонстрируются, когда показано, что она имеет локализованное положение в пространстве вдоль своей траектории в любой данный момент времени. Волнообразная природа света проявляется, например, когда луч света проходит через параллельные щели, создавая интерференционные картины. В 1927 году Джордж Пэджет Томсон обнаружил, что эффект интерференции возникает, когда пучок электронов проходит через тонкую металлическую фольгу, а американские физики Клинтон Дэвиссон и Лестер Джермер — путём отражения электронов от монокристалла никеля.

image
В квантовой механике поведение электрона в атоме описывается орбиталью, которая представляет собой распределение вероятностей, а не орбиту. На рисунке штриховка указывает на относительную вероятность «найти» электрон, имеющий энергию, соответствующую данным квантовым числам, в этой точке.

Предсказание де Бройля о волновой природе электронов привело Эрвина Шрёдингера к постулированию волнового уравнения для электронов, движущихся под влиянием ядра в атоме. В 1926 году его уравнение, уравнение Шрёдингера, успешно описало, как распространяются электронные волны. Волновое уравнение не даёт решение в виде зависимости положения электрона от времени, но предсказывает вероятности нахождения электрона в окрестности точки, особенно для систем, где электрон привязан к пространству посредством потенциальной ямы, для которой электронные волновые уравнения не меняются во времени. Этот подход привёл ко второй формулировке квантовой механики (первая формулировка квантовой теории в виде матричной механики предложена Гейзенбергом в 1925 году), а решения уравнения Шрёдингера, как и уравнения Гейзенберга, позволяют получить энергетические состояния электрона в атоме водорода, которые оказались эквивалентны впервые полученным Бором в 1913 году выражениям и воспроизводили спектр атома водорода. Как только стало возможно описать спин и взаимодействие между несколькими электронами, квантовая механика позволила предсказать конфигурацию электронов в атомах с атомными номерами больше, чем у водорода.

В 1928 году, основываясь на работе Вольфганга Паули, Поль Дирак создал модель электрона — уравнение Дирака, согласующуюся с принципом относительности, путём применения соображений специальной теории относительности и симметрии к гамильтоновой формулировке квантовой механики электромагнитного поля. Чтобы решить некоторые проблемы в рамках своего релятивистского уравнения, Дирак разработал в 1930 году модель вакуума как бесконечного моря частиц с отрицательной энергией, позже названного морем Дирака. Это привело его к предсказанию существования позитрона, аналога электрона из антивещества. Эта частица была открыта в 1932 году Карлом Андерсоном.

В 1947 году Уиллис Лэмб, работая в сотрудничестве с аспирантом Робертом Резерфордом, обнаружил, что определённые квантовые состояния атома водорода, которые должны иметь одинаковую энергию, сдвинуты по отношению друг к другу; эта разница стала называться лэмбовским сдвигом. Примерно в то же время Поликарп Куш, работая с [англ.], обнаружил, что магнитный момент электрона несколько больше, чем предсказывает теория Дирака. Эта небольшая разница позже была названа аномальным магнитным дипольным моментом электрона. Это различие вскоре было объяснено теорией квантовой электродинамики, разработанной Синъитиро Томонагой, Джулианом Швингером и Ричардом Фейнманом в конце 1940-х годов.

Ускорители частиц

С развитием ускорителей частиц в первой половине двадцатого века физики начали глубже вникать в свойства субатомных частиц. Первую успешную попытку ускорить электроны с помощью электромагнитной индукции предпринял в 1942 году Дональд Керст. Его первоначальный бетатрон достиг энергии 2,3 МэВ, а последующие бетатроны достигли 300 МэВ. В 1947 году в электронном синхротроне компании General Electric было открыто синхротронное излучение с длиной волны 70 МэВ. Это излучение было вызвано ускорением электронов в магнитном поле, когда они двигались со скоростью, близкой к скорости света.

При энергии луча 1,5 ГэВ, первым коллайдером частиц высокой энергии был ADONE, который начал работу в 1968 году. Это устройство ускоряло электроны и позитроны в противоположных направлениях, фактически удваивая энергию их столкновения по сравнению с ударом электрона по статической цели. Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP) в ЦЕРНе, который работал с 1989 по 2000 год, достиг энергии столкновения 209 ГэВ и сделал важные измерения для Стандартной модели физики элементарных частиц.

Удержание отдельных электронов

Отдельные электроны теперь можно легко удерживать в сверхмалых (L = 20 нм, W = 20 нм) КМОП-транзисторах, работающих при криогенных температурах в диапазоне −269 °С (4 К) до примерно −258 °С (15 К). Волновая функция электрона распространяется в решётке полупроводника и незначительно взаимодействует с электронами валентной зоны, поэтому её можно рассматривать в формализме одной частицы, заменяя её массу тензором эффективной массы.

Характеристики

Классификация

image
Стандартная модель элементарных частиц. Электрон (символ e) находится слева.

В Стандартной модели физики элементарных частиц электроны принадлежат к группе субатомных частиц, называемых лептонами, которые считаются фундаментальными или элементарными частицами. Электроны имеют наименьшую массу среди всех заряженных лептонов (или электрически заряженных частиц любого типа) и принадлежат к первому поколению фундаментальных частиц. Второе и третье поколения содержат заряженные лептоны, мюон и тау-лептон, которые идентичны электрону по заряду, спину и взаимодействиям, но более массивны. Лептоны отличаются от других основных составляющих материи, кварков, отсутствием сильного взаимодействия. Все члены лептонной группы — фермионы, потому что все они имеют полуцелый спин; электрон имеет спин 1/2.

Основные свойства

Инвариантная масса электрона составляет примерно 9,109×10−31 кг или 5,489⋅10−4 а. е. м. Согласно принципу эквивалентности массы и энергии, это соответствует энергии покоя 0,511 МэВ. [англ.] составляет около 1836. Астрономические измерения показывают, что отношение сохраняло то же значение, как и предсказывает Стандартная модель, по крайней мере, в течение половины возраста Вселенной.

Электроны имеют электрический заряд −1,602176634⋅10−19 Кл, который используется в качестве стандартной единицы заряда для субатомных частиц и также называется элементарным электрическим зарядом. В пределах экспериментальной точности заряд электрона идентичен заряду протона, но с обратным знаком. Поскольку символ e используется для обозначения элементарного заряда, электрон обычно обозначается как e
, где знак минус указывает на отрицательный заряд. Позитрон обозначается символом e+
, потому что он имеет те же свойства, что и электрон, но с положительным, а не отрицательным электрическим зарядом.

Электрон имеет собственный угловой момент или спин 1/2. Это свойство обычно формулируют, называя электрон [англ.] частицей. Для таких частиц величина спина равна ħ/2, а результат измерения проекции спина на любую ось может принимать значения только ±ħ/2. В дополнение к спину, электрон обладает собственным , сонаправленным спину. Он приблизительно равен одному магнетону Бора, что является физической константой, равной (9,27400915 ± (23))⋅10−24 Дж/Т. Ориентация спина по отношению к импульсу электрона (для релятивистских частиц) определяет свойство элементарных частиц, известное как спиральность.

Электрон не имеет известной субструктуры. Вопрос о радиусе электрона является сложной проблемой современной физики. В экспериментах по рассеянию электронов на позитронах не наблюдается никакого отличия от точечного характера частиц. Внутренняя структура электрона отражалась бы в существовании у него электрического дипольного момента, но такого не было обнаружено. Допущение о конечном радиусе электрона несовместимо с положениями специальной теории относительности. С другой стороны, точечный электрон (нулевой радиус) порождает серьёзные математические трудности из-за стремления собственной энергии электрона к бесконечности. Наблюдение одиночного электрона в ловушке Пеннинга предполагает, что верхний предел радиуса частицы составляет 10−22 метров. Верхнюю границу электронного радиуса 10−18 метров можно получить, используя соотношение неопределённостей с энергией. Существует также физическая константа называемая «классический радиус электрона», с гораздо большим значением 2,8179⋅10−15 м, больше радиуса протона. Однако терминология исходит из упрощённого расчёта, который игнорирует эффекты квантовой механики; в действительности так называемый классический радиус электрона имеет мало общего с истинной фундаментальной структурой электрона. Существуют элементарные частицы, которые самопроизвольно [англ.] на менее массивные частицы. Примером может служить мюон со средним временем жизни 2,2⋅10−6 секунд, который распадается на электрон, мюонное нейтрино и электронное антинейтрино. С другой стороны, электрон считается стабильным по теоретическим соображениям: электрон является наименее массивной частицей с ненулевым электрическим зарядом, поэтому его распад нарушил бы закон сохранения заряда. Экспериментальная нижняя граница среднего времени жизни электрона составляет 6,6⋅1028 лет при уровне достоверности 90 %.

Квазичастицы

В физике конденсированного состояния, которая имеет дело не с элементарными частицами, а с квазичастичными возбуждениями, в некоторых материалах может происходить разделение спина и заряда. В таких случаях электроны «расщепляются» на три независимые частицы: орбитон, спинон и холон. Электрон всегда можно теоретически рассматривать как связанное состояние из трёх — с орбитоном, несущим орбитальную степень свободы, спиноном, несущим спин электрона и холоном, несущим заряд, но при определённых условиях они могут вести себя как независимые квазичастицы. В физике твёрдого тела состояние в почти полностью заполненной валентной зоне называется дыркой и несёт положительный заряд. В некотором смысле поведение дырки в полупроводнике похоже на поведение пузырька в полной бутылке с водой. Коллективные колебания свободного электронного газа, отвечающая квантованию плазменных колебаний в металлах и полупроводниках, образуют другие квазичастицы — плазмоны.

Квантовые свойства

Как и все частицы, электроны могут вести себя как волны. Это явление называется корпускулярно-волновым дуализмом и его можно продемонстрировать с помощью эксперимента с двумя щелями.

Волновая природа электрона позволяет ему проходить через две параллельные щели одновременно, а не только через одну щель, как в случае классической частицы. В квантовой механике волновое свойство одной частицы может быть описано математически как комплекснозначная функция, волновая функция, обычно обозначаемая греческой буквой psi (ψ). Когда абсолютное значение этой функции возводится в квадрат, это даёт вероятность того, что частица будет наблюдаться вблизи определённого места — плотность вероятности:162–218.

image
Пример антисимметричной волновой функции для квантового состояния двух идентичных фермионов в одномерном ящике. Если частицы меняются местами, волновая функция меняет знак.

Электроны являются неразличимыми частицами, потому что их нельзя отличить друг от друга по присущим им физическим свойствам. В квантовой механике это означает, что пара взаимодействующих электронов должна иметь возможность менять местами без видимого изменения состояния системы. Волновая функция фермионов, включая электроны, антисимметрична, что означает, что она меняет знак, когда два электрона меняются местами; то есть ψ(r1, r2) = −ψ(r2, r1), где переменные r1 и r2 соответствуют первому и второму электронам. Поскольку абсолютное значение не изменяется при замене знака, это соответствует равным вероятностям. Бозоны, такие как фотон, вместо этого имеют симметричные волновые функции:162–218.

В случае антисимметрии решения волнового уравнения для взаимодействующих электронов приводят к нулевой вероятности того, что каждая пара будет занимать одно и то же место или состояние. Это отвечает за принцип запрета Паули, который не позволяет любым двум электронам занимать одно и то же квантовое состояние. Этот принцип объясняет многие свойства электронов. Например, это заставляет группы связанных электронов занимать разные орбитали в атоме, а не перекрывать друг друга, находясь на одной и той же орбите:162–218.

Виртуальные частицы

В упрощённой картине, которая часто имеет тенденцию давать неверное представление, но может служить иллюстрацией некоторых качественных аспектов, каждый фотон проводит некоторое время как комбинация виртуального электрона и его античастицы, виртуального позитрона, которые вскоре после этого быстро аннигилируют друг друга. Комбинация изменения энергии, необходимой для создания этих частиц, и времени, в течение которого они существуют, находятся ниже порога обнаруживаемости, выраженного соотношением неопределённостей Гейзенберга, ΔE · Δт ≥ ħ/2. По сути, энергию, необходимую для создания этих виртуальных частиц, ΔE, можно «одолжить» у вакуума на период времени Δt, так что их произведение не превышает приведённую постоянную Планка, ħ6,6⋅10−16 эВ·с. Таким образом, для виртуального электрона Δt не превышает 1,3⋅10−21 с.

image
Схематическое изображение виртуальных пар электрон-позитрон, случайным образом появляющихся рядом с электроном (внизу слева).

Рассмотрим электрон и пролетающий мимо него фотон. Пока фотон существует в виде виртуальной пары электрон-позитрон, кулоновская сила электрического поля электрона заставляет созданный позитрон притягиваться к исходному электрону, а созданный электрон — отталкиваться. Это вызывает так называемую поляризацию вакуума. Фактически вакуум ведёт себя как среда с диэлектрической проницаемостью больше единицы. Таким образом, эффективный заряд электрона на самом деле меньше его истинного значения, и заряд уменьшается по мере удаления от электрона. Эта поляризация была подтверждена экспериментально в 1997 году на японском ускорителе частиц TRISTAN. Виртуальные частицы вызывают [англ.], сравнимый с массой электрона.

Взаимодействием с виртуальными частицами объясняется также небольшое (около 0,1 %) отклонение собственного магнитного момента электрона от магнетона Бора (аномальный магнитный момент). Чрезвычайно точное совпадение этой предсказанной разницы с экспериментально определённой величиной рассматривается как одно из главных достижений квантовой электродинамики.

Кажущийся в классической физике парадокс представления электрона как точечной частицы, обладающий собственным угловым моментом и магнитным моментом, можно объяснить свойствами динамики электрона в электромагнитном поле при переходе к нерелятивистскому пределу, когда электрон смещается в дрожащей манере (дрожащее движение), что приводит к среднему круговому движению с прецессией. Это движение создаёт как спин, так и магнитный момент электрона представляемого как некий протяжённый объект размером с длиной волны Комптона. В атомах виртуальные фотоны объясняют лэмбовский сдвиг, наблюдаемый в спектральных линиях. Длина волны Комптона показывает, что рядом с элементарными частицами, такими как электрон, соотношение неопределённости энергии-времени позволяет создавать виртуальные частицы в окрестности электрона. Эта длина волны объясняет «статичность» виртуальных частиц вокруг элементарных частиц на близком расстоянии.

Взаимодействие

Электрон создаёт электрическое поле, которое оказывает притяжение на частицу с положительным зарядом, например протон, и вызывает силу отталкивания на частицу с отрицательным зарядом. Величина этой силы в нерелятивистском приближении определяется законом обратных квадратов Кулона: 58-61. Когда электрон движется, он создаёт магнитное поле: 140.  Закон Ампера — Максвелла связывает магнитное поле с массовым движением электронов (током) относительно наблюдателя. Это свойство индукции создаёт магнитное поле, которое приводит в движение электродвигатель. Электромагнитное поле произвольно движущейся заряженной частицы выражается потенциалами Льенара — Вихерта, которые правильны, даже когда скорость частицы близка к скорости света (релятивистская): 429—434. 

image
Частица с зарядом q (слева) движется со скоростью v через магнитное поле B, ориентированное на наблюдателя. Для электрона q отрицательно, поэтому он движется по изогнутой траектории вверх.

Когда электрон движется через пространство в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, направленная перпендикулярно плоскости, определяемой магнитным полем и скоростью электрона. Эта центростремительная сила заставляет электрон следовать по винтовой траектории с радиусом, называемым ларморовским радиусом. Ускорение от этого криволинейного движения заставляет электрон излучать энергию в виде синхротронного излучения: 160.  Излучение энергии, в свою очередь, вызывает отдачу электрона, известную как сила Абрахама — Лоренца — Дирака, создающая замедляющее электрон трение. Эта сила вызвана собственного поля электрона на самого себя.

image
Здесь тормозное излучение создаётся электроном e, отклоняемым электрическим полем атомного ядра. Изменение энергии E2 − E1 определяет частоту f излучаемого фотона.

Фотоны являются переносчиками электромагнитного взаимодействия между частицами в квантовой электродинамике. Изолированный электрон с постоянной скоростью не может излучать или поглощать реальный фотон; это нарушило бы закон сохранения энергии и импульса. Вместо этого виртуальные фотоны могут передавать импульс между двумя заряженными частицами. Такой обмен виртуальными фотонами порождает кулоновскую силу. Излучение энергии может происходить, когда движущийся электрон отклоняется заряженной частицей, такой как протон. Ускорение электрона приводит к испусканию тормозного излучения.

Неупругое столкновение между фотоном (светом) и уединённым (свободным) электроном называется комптоновским рассеянием. Это столкновение приводит к передаче импульса и энергии между частицами, что изменяет длину волны фотона на величину, называемую комптоновским сдвигом. Максимальная величина этого сдвига длины волны равнаh/mec, что известно как длина волны Комптона. Для электрона она имеет значение 2,43⋅10−12 м. Когда длина волны света велика (например, длина волны видимого света составляет 0,4-0,7 мкм) сдвиг длины волны становится незначительным. Такое взаимодействие между светом и свободными электронами называется томсоновским рассеянием или линейным томсоновским рассеянием.

Относительная сила электромагнитного взаимодействия между двумя заряженными частицами, такими как электрон и протон, определяется постоянной тонкой структуры. Эта величина представляет собой безразмерную величину, образованную соотношением двух энергий: электростатической энергии притяжения (или отталкивания) на расстоянии одной комптоновской длины волны и энергии покоя заряда. Она определяется как α ≈ 7,297353⋅10−3, что примерно равно 1/137.

Когда электроны и позитроны сталкиваются, они друг друга, давая два или более фотонов гамма-излучения с энергией в сумме 1,022 МэВ. Если электрон и позитрон имеют незначительный импульс, то перед аннигиляцией может образоваться атом позитрония. С другой стороны, высокоэнергетический фотон может превратиться в электрон и позитрон в результате процесса, называемого образованием пар, но только в присутствии поблизости заряженной частицы, такой как ядро атома.

В теории электрослабого взаимодействия левая составляющая волновой функции электрона образует слабый изоспиновый дублет с электронным нейтрино. Это означает, что при слабых взаимодействиях электронные нейтрино ведут себя как электроны. Любой член этого дублета может взаимодействовать с заряженным током, излучая или поглощая W-бозон и превратиться в другую частицу. Заряд сохраняется во время этой реакции, потому что W-бозон также несёт заряд, отменяя любые суммарные изменения заряда во время трансмутации. Взаимодействия заряженных токов ответственны за явление бета-распада в радиоактивном атоме. Как электрон, так и электронное нейтрино могут подвергаться взаимодействию с нейтральным током через обмен Z0
, и этот процесс ответственен за упругое рассеяние нейтрино и электронов.

Атомы и молекулы

image
Плотности вероятности для первых нескольких орбиталей атома водорода в поперечном сечении. Энергетический уровень связанного электрона определяет занимаемую им орбиталь, а цвет отражает вероятность нахождения электрона в окрестности данной точки.

Электрон может быть связан с ядром атома кулоновской силой притяжения. Система из одного или нескольких электронов, связанных с ядром, называется атомом. Если число электронов отличается от электрического заряда ядра, такой атом называется ионом. Волновое поведение связанного электрона описывается функцией, называемой атомной орбиталью. Каждая орбиталь имеет свой собственный набор квантовых чисел, таких как энергия, угловой момент и проекция углового момента на выбранную ось, и вокруг ядра существует только определённый набор этих орбиталей, отвечающих дискретным квантовым числам. Согласно принципу запрета Паули, каждая орбиталь может быть занята двумя электронами, которые должны различаться своим спиновым квантовым числом.

Электроны могут перемещаться между разными орбиталями путём испускания или поглощения фотонов с энергией, соответствующей разнице потенциалов:159–160. Другие способы смены орбитали включают столкновения с частицами, такими как электроны, и эффект Оже. Чтобы оторваться от ядра атома, энергия электрона должна быть больше энергии его связи с атомом. Это происходит, например, при фотоэлектрическом эффекте, когда энергия падающего фотона, превышающая энергию ионизации атома, поглощается электроном:127–132.

Орбитальный угловой момент электронов квантуется. Поскольку электрон заряжен, его движение создаёт также орбитальный магнитный момент, пропорциональный угловому моменту. Суммарный магнитный момент атома равен векторной сумме орбитальных и спиновых магнитных моментов всех электронов и ядра. Магнитный момент ядра пренебрежимо мал по сравнению с магнитным моментом электрона. Магнитные моменты электронов, занимающих одну и ту же орбиталь (так называемые спаренные электроны), компенсируют друг друга.

Химическая связь между атомами возникает в результате электромагнитных взаимодействий, описываемых законами квантовой механики. Самые прочные связи образуются путём обмена или передачи электронов между атомами, что позволяет образовывать молекулы. Внутри молекулы электроны движутся под влиянием нескольких ядер и занимают молекулярные орбитали; частично они могут занимать атомные орбитали в изолированных атомах. Фундаментальным фактором, определяющим существование молекулярных структур, является наличие электронных пар — электронов с противоположно ориентированными спинами, которые занимают одну и ту же молекулярную орбиталь не нарушая принципа запрета Паули (аналогично атомам). Различные молекулярные орбитали имеют различное пространственное распределение электронной плотности. Например, в связанных парах (то есть в тех парах, которые реально связывают атомы между собой) электроны с максимальной вероятностью могут находиться в сравнительно небольшом объёме пространства между ядрами. Напротив, в несвязанных парах электроны распределены в большом объёме вокруг ядер.

Проводимость

image
Разряд молнии состоит в основном из потока электронов. Электрический потенциал, необходимый для молнии получается за счёт трибоэлектрического эффекта.

Если в теле больше или меньше электронов, чем требуется для уравновешивания положительного заряда ядер, то этот объект имеет суммарный электрический заряд. Когда есть избыток электронов, говорят, что объект заряжен отрицательно. Когда электронов меньше, чем число протонов в ядрах, говорят, что объект заряжен положительно. Когда количество электронов и количество протонов равны, их заряды компенсируют друг друга, и говорят, что объект электрически нейтрален. Макроскопическое тело может приобретать электрический заряд при трении за счёт трибоэлектрического эффекта.

Независимые электроны без кулоновского взаимодействия между ними или с ядрами, называются свободными электронами. Электроны в металлах также ведут себя так, как будто они свободны. В действительности частицы, которые обычно называют электронами в металлах и других твёрдых телах, являются квазиэлектронами — квазичастицами, которые имеют тот же электрический заряд, спин и магнитный момент, что и настоящие электроны, но могут иметь другую кажущуюся или эффективную массу. Когда свободные электроны — как в вакууме, так и в металлах — движутся, они создают суммарный поток заряда, называемый электрическим током, который создаёт магнитное поле. Точно так же ток может быть создан изменяющимся магнитным полем. Эти взаимодействия математически описываются уравнениями Максвелла.

При данной температуре каждый материал обладает , которая определяет величину электрического тока при приложении электрического напряжения. Примеры хороших проводников включают такие металлы, как медь и золото, тогда как стекло и тефлон являются плохими проводниками. В любом диэлектрическом материале электроны остаются связанными со своими соответствующими атомами, и материал ведёт себя как изолятор. Большинство полупроводников имеют переменный уровень проводимости, который находится между крайними значениями проводимости и изоляции. С другой стороны, металлы имеют электронную зонную структуру, содержащую частично заполненные электронные зоны. Наличие таких зон позволяет электронам в металлах вести себя так, как если бы они были свободными или . Эти электроны не связаны с конкретными атомами, поэтому при приложении электрического поля они могут свободно перемещаться, как газ (называемый ферми-газом) через материал, как и свободные электроны.

Из-за столкновений между электронами и дефектами решётки дрейфовая скорость электронов в проводнике составляет порядка миллиметров в секунду. Однако скорость, с которой изменение тока в одной точке материала вызывает изменения токов в других частях материала, скорость распространения обычно составляет около 75 % скорости света. Это происходит потому, что электрические сигналы распространяются в виде волны, скорость которой зависит от диэлектрической проницаемости материала.

Металлы являются относительно хорошими проводниками тепла, прежде всего потому, что делокализованные электроны могут свободно переносить тепловую энергию между атомами. Однако, в отличие от электропроводности, теплопроводность металла почти не зависит от температуры. Математически это выражается законом Видемана — Франца, который утверждает, что отношение теплопроводности к электропроводности пропорционально температуре. Тепловой беспорядок в металлической решётке увеличивает электрическое материала, создавая зависимость электрического тока от температуры при данном напряжении.

При охлаждении ниже точки, называемой критической температурой, материалы могут подвергнуться фазовому переходу, при котором они полностью теряют сопротивление электрическому току при явлении, известном как сверхпроводимость. В теории БКШ пары электронов, называемые куперовскими парами, связаны своим движением с близлежащим веществом через колебания кристаллической решётки, называемые фононами, тем самым избегая столкновений с дефектами, которые обычно создают электрическое сопротивление. Куперовские пары имеют радиус примерно 100 нм, поэтому они могут перекрываться друг другом. Однако механизм действия остаётся неясным.

Электроны внутри проводящих твёрдых тел, которые сами являются квазичастицами, при тесном ограничении при температурах, близких к абсолютному нулю, ведут себя так, как если бы они разделились на три другие квазичастицы: орбитоны, спиноны и холоны. Первая несёт спин и магнитный момент, следующая несёт своё орбитальное положение, а последняя — электрический заряд.

Движение и кинетическая энергия

Согласно специальной теории относительности при приближении скорости электрона к скорости света, с точки зрения наблюдателя его релятивистская масса увеличивается, тем самым затрудняя его последующее ускорение в системе отсчёта наблюдателя. Скорость электрона может приближаться, но никогда не достигнет скорости света в вакууме c. Когда релятивистские электроны, то есть электроны, движущиеся со скоростью, близкой к с, попадают в диэлектрическую среду, такую как вода, где локальная фазовая скорость света меньше с, они генерируют слабый свет, называемый черенковским излучением.

image
Лоренц-фактор как функция скорости. Начинаясь со значения 1, он уходит в бесконечность при стремлении v к c.

Кинетическая энергия Ke электрона, выраженная относительно его массы покоя, равна:

image

где me — масса электрона; image — коэффициент, известный как Лоренц-фактор, зависимый от скорости частицы v.

Например, линейный ускоритель Стэнфорда может ускорить электрон примерно до 51 ГэВ. Поскольку электрон ведёт себя как волна, при заданной скорости ему ставят в соответствие характерную длину волны де Бройля. Она определяется выражением λ e = h/p, где h — постоянная Планка, а p — импульс частицы. Для энергии электрона 51 ГэВ, длина волны составляет около 2,4⋅10−17 м, достаточно малая, для исследования структур намного меньших, чем размер атомного ядра.

Образование

image
Парное рождение электрона и позитрона, вызванное тесным сближением фотона с ядром атома. Символ молнии представляет собой обмен виртуальным фотоном, при этом действует электрическая сила. Угол между частицами очень мал.

Теория Большого взрыва — наиболее широко принятая научная теория, объясняющая ранние этапы эволюции Вселенной. В первую миллисекунду Большого взрыва температура превышала 10 миллиард Кельвин и фотоны имели среднюю энергию более миллиона электронвольт. Эти фотоны были достаточно энергичны, чтобы реагировать друг с другом, образуя пары электронов и позитронов. Точно так же пары позитрон-электрон аннигилировали друг друга и испускали фотоны высоких энергий — гамма-квантов:

γ + γe+
+ e

На этом этапе эволюции Вселенной поддерживалось равновесие между электронами, позитронами и фотонами. Однако по прошествии 15 секунд температура Вселенной упала ниже порога, при котором могло произойти образование электронов и позитронов. Большинство выживших электронов и позитронов аннигилировали друг друга, испустив гамма-излучение, которое ненадолго вновь нагрело Вселенную.

По причинам, которые остаются невыясненными, в процессе аннигиляции имело место превышение числа частиц над числом античастиц. Следовательно, выживал примерно один электрон на каждый миллиард электрон-позитронных пар. Этот избыток соответствовал избытку протонов над антипротонами в состоянии, известном как барионная асимметрия, что привело к нулевому суммарному заряду Вселенной. Уцелевшие протоны и нейтроны начали вступать в реакции друг с другом — в процессе, известном как нуклеосинтез, с образованием изотопов водорода и гелия со следовыми количествами лития. Этот процесс достиг своего пика примерно через пять минут. Любые оставшиеся нейтроны подверглись отрицательному бета-распаду с периодом полураспада около тысячи секунд, высвобождая при этом протон и электрон.

np + e
+ ν
e

Примерно на следующие 300 000 — 400 000 лет избыточные электроны оставались слишком энергичными, чтобы связываться с атомными ядрами. За этим последовал период, известный как рекомбинация, когда образовались нейтральные атомы и расширяющаяся Вселенная стала прозрачной для излучения.

Примерно через миллион лет после Большого взрыва начало формироваться первое поколение звёзд. Внутри звезды звёздный нуклеосинтез приводит к образованию позитронов в результате слияния атомных ядер. Эти частицы антивещества немедленно аннигилируют с электронами, испуская гамма-кванты. Конечным результатом является постоянное уменьшение числа электронов и соответствующее увеличение числа нейтронов. Однако процесс эволюции звёзд может привести к синтезу радиоактивных изотопов. Выбранные изотопы могут впоследствии подвергаться отрицательному бета-распаду, испуская из ядра электрон и антинейтрино. Примером может служить изотоп кобальта-60 (60Co), который распадается с образованием никеля-60 (60
Ni
).

image
Протяжённый воздушный ливень, вызванный энергетическим космическим лучом, проникающим в атмосферу Земли.

В конце своей жизни звезда с массой более 20 масс Солнца подвергается гравитационному коллапсу с образованием чёрной дыры. Согласно классической физике, эти массивные звёздные объекты обладают гравитационным притяжением, которое достаточно сильно, чтобы предотвратить выход чего-либо, даже электромагнитного излучения, за пределы радиуса Шварцшильда. Однако считается, что квантово-механические эффекты потенциально позволяют испускать излучение Хокинга на этом расстоянии. Считается, что электрон-позитронные пары создаются на горизонте событий этих звёздных остатков.

Когда пара виртуальных частиц (таких как электрон и позитрон) создаётся вблизи горизонта событий, случайное пространственное позиционирование может привести к тому, что одна из них появится снаружи; этот процесс называется квантовым туннелированием. Затем гравитационный потенциал чёрной дыры предоставляет энергию, превращающую эту виртуальную частицу в реальную частицу, позволяя ей излучаться в космос. Взамен другой член пары получает отрицательную энергию, что приводит к чистой потере массы-энергии чёрной дырой. Скорость излучения Хокинга увеличивается с уменьшением массы, что в конечном итоге приводит к тому, что чёрная дыра испаряется, пока, наконец, не взорвётся.

Космические лучи — это частицы, путешествующие в космосе с высокими энергиями. Были зарегистрированы события с энергией до 3,0⋅1020 эВ. Когда эти частицы сталкиваются с нуклонами в атмосфере Земли, генерируется поток частиц, в том числе пионов. Более половины космического излучения, наблюдаемого с поверхности Земли, состоит из мюонов, которые представляют собой лептоны, возникающие в верхних слоях атмосферы при распаде пиона

π
μ
+ ν
μ

Мюон, в свою очередь, может распасться с образованием электрона или позитрона

μ
e
+ ν
e
+ ν
μ

Наблюдение

image
Полярные сияния в основном вызываются энергичными электронами, попадающими в атмосферу.

Дистанционное наблюдение электронов требует регистрации их излучаемой энергии. Например, в высокоэнергетических средах, таких как корона звезды, свободные электроны образуют плазму, излучающую энергию за счёт тормозного излучения. Электронный газ подвержен плазменным колебаниям, которые представляют собой волны, вызванные изменениями электронной плотности, и они производят выбросы энергии, которые можно обнаружить с помощью радиотелескопов.

Частота фотона пропорциональна его энергии. Когда связанный электрон переходит между различными энергетическими уровнями атома, он поглощает или излучает фотоны с характерными частотами. Например, при облучении атомов источником с широким спектром в спектре прошедшего излучения появляются отчётливые тёмные линии в местах поглощения соответствующей частоты электронами атома. Каждый элемент или молекула отображает характерный набор спектральных линий, таких как спектральные серии водорода. При спектроскопических измерениях интенсивности и ширины этих линий позволяют определить состав и физические свойства вещества.

В лабораторных условиях взаимодействия отдельных электронов можно наблюдать с помощью детекторов частиц, которые позволяют измерять определённые свойства, такие как энергия, спин и заряд. Разработка [англ.] и ловушки Пеннинга позволяет удерживать заряженные частицы в небольшой области в течение длительного времени. Это позволяет точно измерять свойства частиц. Например, в одном случае ловушка Пеннинга использовалась для удержания одного электрона в течение 10 месяцев. Магнитный момент электрона был измерен с точностью до одиннадцати знаков, что в 1980 году оказалось наибольшей точностью среди любых физических констант.

Первые видеоизображения распределения энергии электрона были сняты командой Лундского университета в Швеции в феврале 2008 года. Учёные использовали чрезвычайно короткие вспышки света, называемые аттосекундными импульсами, которые впервые позволили наблюдать за движением электрона.

Распределение электронов в твёрдых материалах можно визуализировать с помощью фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES). Этот метод использует фотоэлектрический эффект для измерения их свойств в обратном пространстве, которое удобно для математического представления периодических структур, используемое для установления исходной решётки. ARPES можно использовать для определения направления, скорости и рассеяния электронов в материале.

Плазменные технологии

Пучки частиц

image
Во время испытаний в аэродинамической трубе НАСА модель космического челнока подвергается воздействию пучка электронов, имитирующего эффект ионизирующих газов при входе в атмосферу.

Электронные пучки используются при сварке. Они позволяют достигать плотность энергии до 107 Вт·см−2 в фокусе диаметром 0.1—1.3 мм и обычно не требуют [англ.]. Этот метод сварки должен выполняться в вакууме, чтобы электроны не взаимодействовали с остаточными газами до достижения поверхности. Его можно использовать для соединения проводящих материалов, которые в противном случае считались бы непригодными для сварки.

Электронно-лучевая литография (ЭЛЛ) — это метод литографии используемый для создания масок в электронном резисте с субмикронным разрешением. Этот метод ограничен высокой стоимостью, низкой производительностью, необходимостью работы с пучком в высоком вакууме и рассеянием электронов в твёрдых телах. Последняя проблема ограничивает разрешение примерно 10 нм. По этой причине ЭЛЛ в основном используется для производства небольшого количества специализированных интегральных схем и научных исследований.

Электронно-лучевая обработка используется для облучения материалов с целью изменения их физических свойств или стерилизации медицинских и пищевых продуктов. Электронные лучи разжижают или квазиплавят стекла без существенного повышения температуры при интенсивном облучении: например, интенсивное электронное облучение вызывает уменьшение вязкости на много порядков и ступенчатое уменьшение энергии её активации. Электронно-лучевой нагрев используется для получения высокой концентрации энергии в малой области облучаемого материала при относительно малых токах, что может приводить к физико-химическим реакциям на поверхности. При определённых условиях можно достичь проплавления материала с образованием сквозных отверстий, что позволяет резать листы материалов толщиной до нескольких сантиметров. Для получения особо чистых материалов используют электронно-лучевую плавку. При достаточно высокой температуре электронный пучок нагревает поверхность материала, что приводит к его быстрому испарению — это принцип используется в тонкоплёночных технологиях для создания пучков частиц с последующим напылением на подложку.

Среди циклических ускорителей выделяют циклотрон, бетатрон, синхротрон. Линейные ускорители частиц генерируют электронные пучки для лечения поверхностных опухолей при лучевой терапии. [англ.] может удалять такие поражения кожи, как базально-клеточная карцинома, потому что электронный пучок проникает только на ограниченную глубину, до полного поглощения, обычно до 5 см для энергий электронов в диапазоне 5—20 МэВ. Электронный пучок можно использовать для лечения областей, подвергшихся облучению рентгеновскими лучами.

Ускорители частиц используют электрические поля для разгона электронов и их античастиц до высоких энергий. Эти частицы излучают синхротронное излучение при движении в магнитных полях. Зависимость интенсивности этого излучения от спина поляризует электронный пучок — процесс, известный как эффект Соколова — Тернова. Поляризованные электронные пучки могут быть полезны для различных экспериментов. Синхротронное излучение также может охлаждать электронные пучки, чтобы уменьшить разброс частиц по импульсу. Пучки электронов и позитронов сталкиваются при ускорении частиц до требуемых энергий; детекторы частиц наблюдают за результирующим излучением энергии, которое изучает физика элементарных частиц.

Визуализация

Дифракция медленных электронов (ДМЭ) — это метод исследования кристаллического материала коллимированным пучком электронов с последующим наблюдением полученных дифракционных картин для определения структуры материала. Требуемая энергия электронов обычно находится в диапазоне 20—200 эВ. Метод дифракции быстрых электронов на отражение (ДБЭО) использует отражение пучка электронов, падающих на поверхность образца под различными малыми углами, для характеристики поверхности кристаллических материалов. Энергия пучка обычно находится в диапазоне 8—20 кэВ и угол падения составляет 1—4°.

Электронный микроскоп направляет сфокусированный пучок электронов на образец. Некоторые электроны изменяют свои свойства при рассеивании, среди которых направление движения, угол, относительная фаза и энергия, когда луч взаимодействует с материалом. Детекторы микроскопа могут регистрировать эти изменения для получения изображения материала с атомарным разрешением. В синем свете обычные оптические микроскопы имеют дифракционно-ограниченное разрешение около 200 нм. Для сравнения, электронные микроскопы теоретически ограничены длиной волны де Бройля электрона. Эта длина волны, например, равна 0,0037 нм для электронов, ускоренных при потенциале 100 000 В. [англ.] способен измерять расстояния менее 0,05 нм, что более чем достаточно для разрешения отдельных атомов. Эта возможность делает электронный микроскоп полезным лабораторным инструментом для получения изображений с высоким разрешением. Однако электронные микроскопы являются дорогими приборами, обслуживание которых требует больших затрат.

В рентгенографии используется рентгеновские трубки, где катод при нагревании испускает электроны, которые ускоряются в вакуумном промежутке между катодом и анодом при большой разности потенциалов. Полученный ускоренный пучок электронов попадает на положительно заряженный анод, где электроны испытывают резкое торможение, благодаря чему возникает тормозное излучение рентгеновского диапазона. В процессе торможения лишь около 1% кинетической энергии электрона идёт на рентгеновское излучение, 99% энергии превращается в тепло.

Существуют два основных типа электронных микроскопов: просвечивающие и сканирующие. Просвечивающие электронные микроскопы работают как диапроекторы: пучок электронов проходит через срез материала, а затем проецируется линзами на предметное стекло или прибор с зарядовой связью. Сканирующие электронные микроскопы растрируют тонко сфокусированный электронный пучок, как в электронно-лучевой трубке телевизора, исследуемый образец для получения изображения. Увеличение варьируется от 100× до 1 000 000× или выше для обоих типов микроскопов. Сканирующий туннельный микроскоп использует квантовое туннелирование электронов между острым металлическим остриём (иглой) и атомами исследуемого материала и создаёт изображение его поверхности с атомарным разрешением.

Другие приложения

В лазере на свободных электронах (ЛСЭ) проходит через пару ондуляторов, содержащих массивы дипольных магнитов, поля которых разнонаправленны. Электроны испускают синхротронное излучение, которое когерентно взаимодействует с теми же электронами, сильно усиливая поле излучения на резонансной частоте. ЛСЭ может излучать когерентный пучок электромагнитного излучения с высокой яркостью и в широком диапазоне частот, от микроволн до мягкого рентгеновского излучения. Эти устройства используются в производстве, связи и с медицинскими целями, такими как хирургия мягких тканей.

Электроны играют важную роль в электронно-лучевых трубках, которые широко использовались в качестве устройств отображения в лабораторных приборах, компьютерных мониторах и телевизорах. В фотоумножителе каждый фотон, падающий на фотокатод, инициирует лавину электронов, которая создаёт регистрируемый импульс тока. Вакуумные лампы используют поток электронов для управления электрическими сигналами, и они сыграли решающую роль в развитии электронных технологий. Однако впоследствии они были в значительной степени вытеснены твердотельными устройствами, такими как транзистор.

См. также

Примечания

Комментарии

  1. Обратите внимание, что в более старых источниках указывается отношение заряда к массе, а не современное соглашение об отношении массы к заряду.
  2. Эта величина получается из спинового квантового числа как
    image
    для квантового числа s = 1/2.
  3. магнетон Бора:
    image
  4. Классический радиус электрона находится следующим образом. Предположим, что заряд электрона равномерно распределён по сферическому объёму. Поскольку одна часть сферы будет отталкивать другие части, сфера содержит электростатическую потенциальную энергию. Предполагается, что эта энергия равна энергии покоя электрона, определяемой специальной теорией относительности (E = mc2). Из теории электростатики потенциальная энергия равномерно заряженной сферы радиусом r и зарядом e определяется выражением:
    image
    где ε0 — диэлектрическая проницаемость вакуума. Для электрона с массой покоя m0, энергия покоя равна:
    image
    где c — скорость света в вакууме. Приравняв их и найдя r, мы получим классический радиус электрона.
    См.: Haken, Wolf, & Brewer (2005).
  5. Излучение нерелятивистских электронов иногда называют циклотронным излучением.
  6. Поляризация электронного пучка означает, что спины всех электронов направлены в одном направлении. Другими словами, проекции спинов всех электронов на их вектор импульса имеют одинаковый знак.

Источники

  1. Иванов И. Удивительный мир внутри атомного ядра Архивная копия от 15 июля 2015 на Wayback Machine: Научно-популярная лекция для школьников. ФИАН, 11 сентября 2007 года.
  2. Fundamental Physical Constants — Complete Listing Архивная копия от 10 мая 2024 на Wayback Machine. CODATA. NIST.
  3. Agostini M. et al. (Borexino Coll.). Test of Electric Charge Conservation with Borexino (англ.) // Physical Review Letters. — 2015. — Vol. 115, iss. 23. — P. 231802. — doi:10.1103/PhysRevLett.115.231802. — arXiv:1509.01223.
  4. Back H. O. et al. (Borexino Coll.). Search for electron decay mode e → γ + ν with prototype of Borexino detector (англ.) // Phys. Lett. B. — 2002. — Vol. 525, iss. 1—2. — P. 29—40. — doi:10.1016/S0370-2693(01)01440-X. — Bibcode: 2002PhLB..525...29B.
  5. Также то же, что и электрум: «янтарного цвета сплав золота (80 %) с серебром (20 %)» (Черных П. Я. Историко-этимологический словарь).
  6. Jerry Coffey. What Is An Electron (10 сентября 2010). Дата обращения: 3 сентября 2022. Архивировано 4 марта 2016 года.
  7. Curtis, L.J. Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach. — Cambridge University Press, 2003-10-30. — ISBN 978-0-521-53635-6.
  8. Eichten, E.J. (1983). New Tests for Quark and Lepton Substructure. Physical Review Letters. 50 (11): 811–814. Bibcode:1983PhRvL..50..811E. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811.  1446807.
  9. CODATA value: proton-electron mass ratio. 2006 CODATA recommended values. National Institute of Standards and Technology. Дата обращения: 18 июля 2009. Архивировано 22 апреля 2020 года.
  10. Pauling, L.C. The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: an introduction to modern structural chemistry. — 3rd. — Cornell University Press, 1960. — P. 4–10. — ISBN 978-0-8014-0333-0.
  11. Arabatzis, T. Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. — University of Chicago Press, 2006. — P. 70–74, 96. — ISBN 978-0-226-02421-9.
  12. Benjamin, Park (1898), A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin, New York: J. Wiley, pp. 315, 484–5, ISBN 978-1-313-10605-4
  13. Keithley, J. F. The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. — IEEE Press, 1999. — P. 19–20. — ISBN 978-0-7803-1193-0.
  14. Cajori, Florian. A History of Physics in Its Elementary Branches: Including the Evolution of Physical Laboratories. — Macmillan, 1917.
  15. Benjamin Franklin (1706–1790). . Wolfram Research. Дата обращения: 16 декабря 2010. Архивировано 18 октября 2017 года.
  16. Myers, R. L. The Basics of Physics. — Greenwood Publishing Group, 2006. — P. 242. — ISBN 978-0-313-32857-2.
  17. Farrar, W. V. (1969). Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter. . 25 (3): 243–254. doi:10.1080/00033796900200141.
  18. Barrow, J. D. (1983). Natural Units Before Planck. . 24: 24–26. Bibcode:1983QJRAS..24...24B.
  19. Okamura, Sōgo. History of Electron Tubes : [англ.]. — [англ.], 1994. — P. 11. — «In 1881, Stoney named this electromagnetic 'electrolion'. It came to be called 'electron' from 1891. [...] In 1906, the suggestion to call cathode ray particles 'electrions' was brought up but through the opinion of Lorentz of Holland 'electrons' came to be widely used.». — ISBN 978-90-5199-145-1.
  20. Stoney, G. J. (1894). Of the "Electron," or Atom of Electricity. Philosophical Magazine. 38 (5): 418–420. doi:10.1080/14786449408620653. Архивировано 31 октября 2020. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  21. «electron, n.2». OED Online. March 2013. Oxford University Press. Accessed 12 April 2013
  22. Word Mysteries & Histories. — Houghton Mifflin, 1986. — P. 73. — ISBN 978-0-395-40265-8.
  23. Webster's New World Dictionary. — Prentice Hall, 1970. — P. 450.
  24. Born, M. Atomic Physics / M. Born, R.J. Blin-Stoyle, J.M. Radcliffe. — , 1989. — P. 26. — ISBN 978-0-486-65984-8.
  25. Plücker, M. (1 декабря 1858). XLVI. Observations on the electrical discharge through rarefied gases. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 16 (109): 408–418. doi:10.1080/14786445808642591. ISSN 1941-5982. Архивировано 12 мая 2024. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  26. Leicester, H.M. The Historical Background of Chemistry. — , 1971. — P. 221–222. — ISBN 978-0-486-61053-5.
  27. Whittaker, E.T. . — Nelson, 1951. — Vol. 1.
  28. DeKosky, R.K. (1983). William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s. . 40 (1): 1–18. doi:10.1080/00033798300200101.
  29. Schuster, Arthur (1890). The discharge of electricity through gases. Proceedings of the Royal Society of London. 47: 526–559. doi:10.1098/rspl.1889.0111.
  30. Wilczek, Frank (June 2012). Happy birthday, electron. Scientific American. Архивировано 1 ноября 2013. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  31. Trenn, T.J. (1976). Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays. . 67 (1): 61–75. doi:10.1086/351545.
  32. Becquerel, H. (1900). Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique.  (фр.). 130: 809–815.
  33. Buchwald and Warwick (2001:90-91).
  34. Myers, W.G. (1976). Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896. . 17 (7): 579–582. PMID 775027. Архивировано 22 декабря 2008. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  35. Thomson, J.J. Nobel Lecture: Carriers of Negative Electricity. . Дата обращения: 25 августа 2008. Архивировано из оригинала 10 октября 2008 года.
  36. O'Hara, J. G. (March 1975). George Johnstone Stoney, F.R.S., and the Concept of the Electron. Notes and Records of the Royal Society of London. 29 (2). Royal Society: 265–276. doi:10.1098/rsnr.1975.0018.
  37. Abraham Pais (1997). The discovery of the electron - 100 years of elementary particles (PDF). Beam Line. 1: 4–16. Архивировано (PDF) 14 сентября 2021. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  38. Kaufmann, W. (1897). Die magnetische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen und ihre Abhängigkeit vom Entladungspotential. Annalen der Physik und Chemie. 297 (7): 544–552. Bibcode:1897AnP...297..544K. doi:10.1002/andp.18972970709. ISSN 0003-3804.
  39. Kikoin, I.K. (1961). Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday). . 3 (5): 798–809. Bibcode:1961SvPhU...3..798K. doi:10.1070/PU1961v003n05ABEH005812. Original publication in Russian: Кикоин, И.К. (1960). Академик А.Ф. Иоффе. . 72 (10): 303–321. doi:10.3367/UFNr.0072.196010e.0307.
  40. Millikan, R.A. (1911). The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge, and the Correction of Stokes's Law (PDF). Physical Review. 32 (2): 349–397. Bibcode:1911PhRvI..32..349M. doi:10.1103/PhysRevSeriesI.32.349. Архивировано (PDF) 17 марта 2020. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  41. Das Gupta, N.N. (1999). A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics. Reviews of Modern Physics. 18 (2): 225–290. Bibcode:1946RvMP...18..225G. doi:10.1103/RevModPhys.18.225.
  42. Smirnov, B.M. Physics of Atoms and Ions. — Springer, 2003. — P. 14–21. — ISBN 978-0-387-95550-6.
  43. Bohr, N. Nobel Lecture: The Structure of the Atom. . Дата обращения: 3 декабря 2008. Архивировано 3 декабря 2008 года.
  44. Lewis, G.N. (1916). The Atom and the Molecule. . 38 (4): 762–786. doi:10.1021/ja02261a002. Архивировано (PDF) 25 августа 2019. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  45. Arabatzis, T. (1997). The chemists' electron (PDF). European Journal of Physics. 18 (3): 150–163. Bibcode:1997EJPh...18..150A. doi:10.1088/0143-0807/18/3/005. S2CID 250871628. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2020. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  46. Langmuir, I. (1919). The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules. . 41 (6): 868–934. doi:10.1021/ja02227a002. Архивировано 26 января 2021. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  47. Scerri, E.R. The Periodic Table. — Oxford University Press, USA, 2007. — ISBN 978-0-19-530573-9.
  48. Massimi, M. Pauli's Exclusion Principle, The Origin and Validation of a Scientific Principle. — Cambridge University Press, 2005-08-04. — ISBN 978-0-521-83911-2.
  49. Uhlenbeck, G.E. (1925). Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons.  (нем.). 13 (47): 953–954. Bibcode:1925NW.....13..953E. doi:10.1007/BF01558878.
  50. Pauli, W. (1923). Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes. Zeitschrift für Physik (нем.). 16 (1): 155–164. Bibcode:1923ZPhy...16..155P. doi:10.1007/BF01327386.
  51. de Broglie, L. Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron. . Дата обращения: 30 августа 2008. Архивировано 4 октября 2008 года.
  52. Falkenburg, B. Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality. — Springer, 2007. — P. 85. — ISBN 978-3-540-33731-7.
  53. Davisson, C. Nobel Lecture: The Discovery of Electron Waves. . Дата обращения: 30 августа 2008. Архивировано 9 июля 2008 года.
  54. Schrödinger, E. (1926). Quantisierung als Eigenwertproblem. Annalen der Physik (нем.). 385 (13): 437–490. Bibcode:1926AnP...385..437S. doi:10.1002/andp.19263851302.
  55. Rigden, J.S. Hydrogen. — Harvard University Press, 2003. — P. 59–86. — ISBN 978-0-674-01252-3.
  56. Reed, B.C. Quantum Mechanics. — , 2007. — P. 275–350. — ISBN 978-0-7637-4451-9.
  57. Dirac, P.A.M. (1928). The Quantum Theory of the Electron (PDF). Proceedings of the Royal Society A. 117 (778): 610–624. Bibcode:1928RSPSA.117..610D. doi:10.1098/rspa.1928.0023. Архивировано (PDF) 25 ноября 2018. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  58. Dirac, P.A.M. Nobel Lecture: Theory of Electrons and Positrons. . Дата обращения: 1 ноября 2008. Архивировано 23 июля 2008 года.
  59. Anderson, C. D. (1933). The Positive Electron. Physical Review. 43 (6): 491–494. Bibcode:1933PhRv...43..491A. doi:10.1103/PhysRev.43.491.
  60. The Nobel Prize in Physics 1965. . Дата обращения: 4 ноября 2008. Архивировано 24 октября 2008 года.
  61. Panofsky, W.K.H. (1997). The Evolution of Particle Accelerators & Colliders (PDF). . 27 (1): 36–44. Архивировано (PDF) 3 июня 2016. Дата обращения: 15 сентября 2008.
  62. Elder, F.R. (1947). Radiation from Electrons in a Synchrotron. Physical Review. 71 (11): 829–830. Bibcode:1947PhRv...71..829E. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5.
  63. Hoddeson, L. The Rise of the Standard Model: Particle Physics in the 1960s and 1970s. — Cambridge University Press, 1997. — P. 25–26. — ISBN 978-0-521-57816-5.
  64. Bernardini, C. (2004). AdA: The First Electron–Positron Collider. . 6 (2): 156–183. Bibcode:2004PhP.....6..156B. doi:10.1007/s00016-003-0202-y.
  65. Testing the Standard Model: The LEP experiments. CERN. Дата обращения: 15 сентября 2008. Архивировано 13 февраля 2013 года.
  66. LEP reaps a final harvest. CERN Courier. 40 (10). 2000. Архивировано 21 ноября 2010. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  67. Prati, E. (2012). Few electron limit of n-type metal oxide semiconductor single electron transistors. Nanotechnology. 23 (21): 215204. arXiv:1203.4811. Bibcode:2012Nanot..23u5204P. doi:10.1088/0957-4484/23/21/215204. PMID 22552118.
  68. Green, M. A. (1990). Intrinsic concentration, effective densities of states, and effective mass in silicon. Journal of Applied Physics. 67 (6): 2944–2954. Bibcode:1990JAP....67.2944G. doi:10.1063/1.345414.
  69. Frampton, P.H. (2000). Quarks and Leptons Beyond the Third Generation. [англ.]. 330 (5–6): 263–348. arXiv:hep-ph/9903387. Bibcode:2000PhR...330..263F. doi:10.1016/S0370-1573(99)00095-2.
  70. Raith, W. Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles / W. Raith, T. Mulvey. — CRC Press, 2001. — P. 777–781. — ISBN 978-0-8493-1202-1.
  71. The original source for CODATA is Mohr, P.J. (2008). CODATA recommended values of the fundamental physical constants. Reviews of Modern Physics. 80 (2): 633–730. arXiv:0801.0028. Bibcode:2008RvMP...80..633M. doi:10.1103/RevModPhys.80.633.
  72. Zombeck, M. V. Handbook of Space Astronomy and Astrophysics. — 3rd. — Cambridge University Press, 2007. — P. 14. — ISBN 978-0-521-78242-5.
  73. Murphy, M. T. (2008). Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe. Science. 320 (5883): 1611–1613. arXiv:0806.3081. Bibcode:2008Sci...320.1611M. doi:10.1126/science.1156352. PMID 18566280.
  74. Zorn, J.C. (1963). Experimental Limits for the Electron-Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron. Physical Review. 129 (6): 2566–2576. Bibcode:1963PhRv..129.2566Z. doi:10.1103/PhysRev.129.2566.
  75. Gupta, M. C. Atomic and Molecular Spectroscopy. — New Age Publishers, 2001. — P. 81. — ISBN 978-81-224-1300-7.
  76. Odom, B. (2006). New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One-Electron Quantum Cyclotron. Physical Review Letters. 97 (3): 030801. Bibcode:2006PhRvL..97c0801O. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030801. PMID 16907490.
  77. Anastopoulos, C. Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. — Princeton University Press, 2008. — P. 261–262. — ISBN 978-0-691-13512-0.
  78. Gabrielse, G. (2006). New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED. Physical Review Letters. 97 (3): 030802(1–4). Bibcode:2006PhRvL..97c0802G. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030802. PMID 16907491.
  79. Комар, А. А. Электрон // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.
  80. Petrov, Alexey A. David vs. Goliath: What a tiny electron can tell us about the structure of the universe (англ.). https://theconversation.com. The Conversation (20 декабря 2018). Дата обращения: 18 июля 2022. Архивировано 18 июля 2022 года.
  81. Шпольский, Эдуард Владимирович, Atomic physics (Atomnaia fizika), second edition, 1951
  82. Dehmelt, H. (1988). A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius. . T22: 102–110. Bibcode:1988PhST...22..102D. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016.
  83. Gabrielse, Gerald. Electron Substructure. Harvard University. Дата обращения: 21 июня 2016. Архивировано из оригинала 10 апреля 2019 года.
  84. Meschede, D. Optics, light and lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics. — Wiley-VCH, 2004. — P. 168. — ISBN 978-3-527-40364-6.
  85. Steinberg, R. I. (1999). Experimental test of charge conservation and the stability of the electron. Physical Review D. 61 (2): 2582–2586. Bibcode:1975PhRvD..12.2582S. doi:10.1103/PhysRevD.12.2582.
  86. Beringer, J. (2012). Review of Particle Physics: [electron properties] (PDF). Physical Review D. 86 (1): 010001. Bibcode:2012PhRvD..86a0001B. doi:10.1103/PhysRevD.86.010001. Архивировано (PDF) 3 марта 2016. Дата обращения: 18 октября 2012.
  87. Back, H.O. (2002). Search for electron decay mode e → γ + ν with prototype of Borexino detector. Physics Letters B. 525 (1–2): 29–40. Bibcode:2002PhLB..525...29B. doi:10.1016/S0370-2693(01)01440-X.
  88. UK | England | Physicists 'make electrons split'. BBC News (28 августа 2009). Дата обращения: 11 июля 2016. Архивировано 31 августа 2017 года.
  89. Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution Архивная копия от 3 июня 2019 на Wayback Machine. Science Daily (July 31, 2009)
  90. Yarris, Lynn. First Direct Observations of Spinons and Holons. Lbl.gov (13 июля 2006). Дата обращения: 11 июля 2016. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года.
  91. Weller, Paul F. An analogy for elementary band theory concepts in solids (англ.) // J. Chem. Educ : journal. — 1967. — Vol. 44, no. 7. — P. 391. — doi:10.1021/ed044p391.
  92. Слюсар, В.И. Наноантенны: подходы и перспективы. - C. 58 - 65. Электроника: наука, технология, бизнес. – 2009. - № 2. C. 63 (2009). Дата обращения: 3 июня 2021. Архивировано 3 июня 2021 года.
  93. Eibenberger, Sandra; et al. (2013). Matter-wave interference with particles selected from a molecular library with masses exceeding 10000 amu. . 15 (35): 14696–14700. arXiv:1310.8343. Bibcode:2013PCCP...1514696E. doi:10.1039/C3CP51500A. PMID 23900710. S2CID 3944699.
  94. Munowitz, M. Knowing the Nature of Physical Law. — Oxford University Press, 2005. — P. 162. — ISBN 978-0-19-516737-5.
  95. Kane, G. (9 Октябрь 2006). Are virtual particles really constantly popping in and out of existence? Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics?. Scientific American. Архивировано 15 Май 2020. Дата обращения: 19 Сентябрь 2008.
  96. Taylor, J. The New Physics. — Cambridge University Press, 1989. — ISBN 978-0-521-43831-5.
  97. Genz, H. Nothingness: The Science of Empty Space. — Da Capo Press, 2001. — P. 241–243, 245–247. — ISBN 978-0-7382-0610-3.
  98. Gribbin, J. (25 января 1997). More to electrons than meets the eye. New Scientist. Архивировано 11 февраля 2015. Дата обращения: 17 сентября 2008.
  99. Levine, I. (1997). Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer. Physical Review Letters. 78 (3): 424–427. Bibcode:1997PhRvL..78..424L. doi:10.1103/PhysRevLett.78.424.
  100. Murayama, H. (10-17 March 2006). Supersymmetry Breaking Made Easy, Viable and Generic. Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories. La Thuile, Italy. arXiv:0709.3041. Bibcode:2007arXiv0709.3041M.{{cite conference}}: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (ссылка) — lists a 9 % mass difference for an electron that is the size of the .
  101. Schwinger, J. (1948). On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron. Physical Review. 73 (4): 416–417. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PhysRev.73.416.
  102. Huang, K. Fundamental Forces of Nature: The Story of Gauge Fields. — World Scientific, 2007. — P. 123–125. — ISBN 978-981-270-645-4.
  103. Foldy, L.L. (1950). On the Dirac Theory of Spin 1/2 Particles and Its Non-Relativistic Limit. Physical Review. 78 (1): 29–36. Bibcode:1950PhRv...78...29F. doi:10.1103/PhysRev.78.29.
  104. Foldy, 1950, p. 32.
  105. Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics. — 3rd. — Prentice Hall, 1998. — ISBN 978-0-13-805326-0.
  106. Crowell, B. Electricity and Magnetism. — Light and Matter, 2000. — P. 129–152. — ISBN 978-0-9704670-4-1.
  107. Mahadevan, R. (1996). Harmony in Electrons: Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field. The Astrophysical Journal. 465: 327–337. arXiv:astro-ph/9601073. Bibcode:1996ApJ...465..327M. doi:10.1086/177422.
  108. Rohrlich, F. (1999). The Self-Force and Radiation Reaction. American Journal of Physics. 68 (12): 1109–1112. Bibcode:2000AmJPh..68.1109R. doi:10.1119/1.1286430.
  109. Georgi, H. Grand Unified Theories // The New Physics / Davies, Paul. — Cambridge University Press, 1989. — P. 427. — ISBN 978-0-521-43831-5.
  110. Blumenthal, G.J. (1970). Bremsstrahlung, Synchrotron Radiation, and Compton Scattering of High-Energy Electrons Traversing Dilute Gases. Reviews of Modern Physics. 42 (2): 237–270. Bibcode:1970RvMP...42..237B. doi:10.1103/RevModPhys.42.237.
  111. The Nobel Prize in Physics 1927. . Дата обращения: 28 сентября 2008. Архивировано 24 октября 2008 года.
  112. Chen, S.-Y. (1998). Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering. Nature. 396 (6712): 653–655. arXiv:physics/9810036. Bibcode:1998Natur.396..653C. doi:10.1038/25303.
  113. Beringer, R. (1942). The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation. Physical Review. 61 (5–6): 222–224. Bibcode:1942PhRv...61..222B. doi:10.1103/PhysRev.61.222.
  114. Buffa, A. College Physics. — 4th. — Prentice Hall, 2000. — P. 888. — ISBN 978-0-13-082444-8.
  115. Eichler, J. (2005). Electron–positron pair production in relativistic ion–atom collisions. Physics Letters A. 347 (1–3): 67–72. Bibcode:2005PhLA..347...67E. doi:10.1016/j.physleta.2005.06.105.
  116. Hubbell, J.H. (2006). Electron positron pair production by photons: A historical overview. . 75 (6): 614–623. Bibcode:2006RaPC...75..614H. doi:10.1016/j.radphyschem.2005.10.008. Архивировано 21 июня 2019. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  117. Quigg, C. The Electroweak Theory.
  118. Ельяшевич, M. А. Атом // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — 707 с. — 100 000 экз.
  119. Tipler, Paul. Modern Physics. — Macmillan, 2003. — ISBN 978-0-7167-4345-3.
  120. Burhop, E.H.S. The Auger Effect and Other Radiationless Transitions. — R. E. Krieger Publishing Company, 1980. — ISBN 978-0-88275-966-1.
  121. Jiles, D. Introduction to Magnetism and Magnetic Materials. — CRC Press, 1998. — P. 280–287. — ISBN 978-0-412-79860-3.
  122. Löwdin, P.O. Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per-Olov Löwdin. — Springer Science+Business Media, 2003. — P. 393–394. — ISBN 978-1-4020-1290-7.
  123. McQuarrie, D.A. Physical Chemistry: A Molecular Approach. — University Science Books, 1997. — P. 325–361. — ISBN 978-0-935702-99-6.
  124. Daudel, R. (1974). The Electron Pair in Chemistry. . 52 (8): 1310–1320. doi:10.1139/v74-201.
  125. Rakov, V. A. Lightning: Physics and Effects / V. A. Rakov, M. A. Uman. — Cambridge University Press, 2007. — P. 4. — ISBN 978-0-521-03541-5.
  126. Freeman, G. R. (1999). Triboelectricity and some associated phenomena. . 15 (12): 1454–1458. doi:10.1179/026708399101505464.
  127. Forward, K. M. (2009). Methodology for studying particle–particle triboelectrification in granular materials. . 67 (2–3): 178–183. doi:10.1016/j.elstat.2008.12.002.
  128. Weinberg, S. The Discovery of Subatomic Particles. — Cambridge University Press, 2003. — ISBN 978-0-521-82351-7.
  129. Lou, L.-F. Introduction to phonons and electrons. — World Scientific, 2003. — P. 162, 164. — ISBN 978-981-238-461-4.
  130. Guru, B.S. Electromagnetic Field Theory. — Cambridge University Press, 2004. — P. 138, 276. — ISBN 978-0-521-83016-4.
  131. Achuthan, M. K. Fundamentals of Semiconductor Devices / M. K. Achuthan, K. N. Bhat. — , 2007. — P. 49–67. — ISBN 978-0-07-061220-4.
  132. Ziman, J. M. Electrons and Phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids. — Oxford University Press, 2001. — P. 260. — ISBN 978-0-19-850779-6.
  133. Main, P. (12 июня 1993). When electrons go with the flow: Remove the obstacles that create electrical resistance, and you get ballistic electrons and a quantum surprise. New Scientist. 1887. Архивировано 11 февраля 2015. Дата обращения: 9 октября 2008.
  134. Blackwell, G. R. The Electronic Packaging Handbook. — CRC Press, 2000. — P. 6.39–6.40. — ISBN 978-0-8493-8591-9.
  135. Durrant, A. Quantum Physics of Matter: The Physical World. — CRC Press, 2000. — P. 43, 71–78. — ISBN 978-0-7503-0721-5.
  136. The Nobel Prize in Physics 1972. . Дата обращения: 13 октября 2008. Архивировано 11 октября 2008 года.
  137. Kadin, A. M. (2007). Spatial Structure of the Cooper Pair. . 20 (4): 285–292. arXiv:cond-mat/0510279. doi:10.1007/s10948-006-0198-z.
  138. P. Monthoux; Balatsky, A.; Pines, D.; et al. (1992). Weak-coupling theory of high-temperature superconductivity in the antiferromagnetically correlated copper oxides. Phys. Rev. B. 46 (22): 14803–14817. Bibcode:1992PhRvB..4614803M. doi:10.1103/PhysRevB.46.14803. PMID 10003579.
  139. S. Chakravarty; Sudbo, A.; Anderson, P. W.; Strong, S.; et al. (1993). Interlayer Tunneling and Gap Anisotropy in High-Temperature Superconductors. Science. 261 (5119): 337–40. Bibcode:1993Sci...261..337C. doi:10.1126/science.261.5119.337. PMID 17836845. S2CID 41404478.
  140. Jompol, Y. (2009). Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid. Science. 325 (5940): 597–601. arXiv:1002.2782. Bibcode:2009Sci...325..597J. doi:10.1126/science.1171769. PMID 19644117.
  141. Discovery about behavior of building block of nature could lead to computer revolution. (31 июля 2009). Дата обращения: 1 августа 2009. Архивировано 3 июня 2019 года.
  142. The Nobel Prize in Physics 1958, for the discovery and the interpretation of the Cherenkov effect. . Дата обращения: 25 сентября 2008. Архивировано 18 октября 2008 года.
  143. Special Relativity. Stanford Linear Accelerator Center (26 августа 2008). Дата обращения: 25 сентября 2008. Архивировано 12 декабря 2011 года.
  144. Adams, S. Frontiers: Twentieth Century Physics. — CRC Press, 2000. — ISBN 978-0-7484-0840-5.
  145. Bianchini, Lorenzo. Selected Exercises in Particle and Nuclear Physics. — Springer, 2017. — P. 79. — ISBN 978-3-319-70494-4.
  146. Lurquin, P. F. The Origins of Life and the Universe. — Columbia University Press, 2003. — P. 2. — ISBN 978-0-231-12655-7.
  147. Silk, J. The Big Bang: The Creation and Evolution of the Universe. — 3rd. — Macmillan, 2000. — P. 110–112, 134–137. — ISBN 978-0-8050-7256-3.
  148. Kolb, E.W. (1980). The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe (PDF). Physics Letters B. 91 (2): 217–221. Bibcode:1980PhLB...91..217K. doi:10.1016/0370-2693(80)90435-9. Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2020. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  149. Sather, E. The Mystery of Matter Asymmetry. Stanford University (Spring–Summer 1996). Дата обращения: 1 ноября 2008. Архивировано 20 июля 2018 года.
  150. Burles, S.; Nollett, K. M.; Turner, M. S. (1999). Big-Bang Nucleosynthesis: Linking Inner Space and Outer Space. arXiv:astro-ph/9903300.
  151. Boesgaard, A.M. (1985). Big bang nucleosynthesis – Theories and observations. . 23 (2): 319–378. Bibcode:1985ARA&A..23..319B. doi:10.1146/annurev.aa.23.090185.001535.
  152. Barkana, R. (2006). The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization. Science. 313 (5789): 931–934. arXiv:astro-ph/0608450. Bibcode:2006Sci...313..931B. doi:10.1126/science.1125644. PMID 16917052.
  153. Burbidge, E.M. (1957). Synthesis of Elements in Stars (PDF). Reviews of Modern Physics. 29 (4): 548–647. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547. Архивировано (PDF) 23 июля 2018. Дата обращения: 4 февраля 2022.
  154. Rodberg, L.S. (1957). Fall of Parity: Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature. Science. 125 (3249): 627–633. Bibcode:1957Sci...125..627R. doi:10.1126/science.125.3249.627. PMID 17810563.
  155. Fryer, C.L. (1999). Mass Limits For Black Hole Formation. The Astrophysical Journal. 522 (1): 413–418. arXiv:astro-ph/9902315. Bibcode:1999ApJ...522..413F. doi:10.1086/307647.
  156. Wald, Robert M. General Relativity. — University of Chicago Press, 1984. — P. 299–300. — ISBN 978-0-226-87033-5.
  157. Visser, Matt (2003). Essential and inessential features of Hawking radiation (PDF). International Journal of Modern Physics D. 12 (4): 649–661. arXiv:hep-th/0106111. Bibcode:2003IJMPD..12..649V. doi:10.1142/S0218271803003190. S2CID 16261173. Архивировано (PDF) 20 января 2022. Дата обращения: 15 июля 2022.
  158. Laurent, Philippe; Titarchuk, Lev. Electron–Positron Pair Creation Close to a Black Hole Horizon: Redshifted Annihilation Line in the Emergent X-Ray Spectra of a Black Hole. I. // The Astrophysical Journal. — 2018. — Т. 859:89. — doi:10.3847/1538-4357/aac090. Архивировано 15 июля 2022 года.
  159. Parikh, M.K. (2000). Hawking Radiation As Tunneling. Physical Review Letters. 85 (24): 5042–5045. arXiv:hep-th/9907001. Bibcode:2000PhRvL..85.5042P. doi:10.1103/PhysRevLett.85.5042. PMID 11102182.
  160. Hawking, S.W. (1974). Black hole explosions?. Nature. 248 (5443): 30–31. Bibcode:1974Natur.248...30H. doi:10.1038/248030a0.
  161. Halzen, F. (2002). High-energy neutrino astronomy: the cosmic ray connection. . 66 (7): 1025–1078. arXiv:astro-ph/0204527. Bibcode:2002RPPh...65.1025H. doi:10.1088/0034-4885/65/7/201.
  162. Ziegler, J.F. (1998). Terrestrial cosmic ray intensities. . 42 (1): 117–139. Bibcode:1998IBMJ...42..117Z. doi:10.1147/rd.421.0117.
  163. Sutton, C. (4 августа 1990). Muons, pions and other strange particles. New Scientist. Архивировано 11 февраля 2015. Дата обращения: 28 августа 2008.
  164. Scientists solve 30 year-old aurora borealis mystery (Press release). 24 июля 2008. Архивировано из оригинала 17 августа 2008. Дата обращения: 11 октября 2008.
  165. Gurnett, D.A. (1976). Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts. Science. 194 (4270): 1159–1162. Bibcode:1976Sci...194.1159G. doi:10.1126/science.194.4270.1159. PMID 17790910.
  166. Martin, W.C. Atomic Spectroscopy: A compendium of basic ideas, notation, data, and formulas. National Institute of Standards and Technology. Дата обращения: 8 января 2007. Архивировано 8 февраля 2007 года.
  167. Fowles, G.R. Introduction to Modern Optics. — , 1989. — P. 227–233. — ISBN 978-0-486-65957-2.
  168. Grupen, C. (2000). Physics of Particle Detection. . 536: 3–34. arXiv:physics/9906063. Bibcode:2000AIPC..536....3G. doi:10.1063/1.1361756.
  169. The Nobel Prize in Physics 1989. . Дата обращения: 24 сентября 2008. Архивировано 28 сентября 2008 года.
  170. Ekstrom, P. (1980). The isolated Electron (PDF). Scientific American. 243 (2): 91–101. Bibcode:1980SciAm.243b.104E. doi:10.1038/scientificamerican0880-104. Архивировано (PDF) 2 октября 2008. Дата обращения: 24 сентября 2008.
  171. Mauritsson, J. Electron filmed for the first time ever. Lund University. Дата обращения: 17 сентября 2008. Архивировано 25 марта 2009 года.
  172. Mauritsson, J. (2008). Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope. Physical Review Letters. 100 (7): 073003. arXiv:0708.1060. Bibcode:2008PhRvL.100g3003M. doi:10.1103/PhysRevLett.100.073003. PMID 18352546.

Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Масса электрона, Что такое Масса электрона? Что означает Масса электрона?

Etu stranicu predlagaetsya obedinit so stranicej Fizicheskie harakteristiki elektrona Poyasnenie prichin i obsuzhdenie na stranice Vikipediya K obedineniyu 11 maya 2024 Obsuzhdenie dlitsya ne menee nedeli podrobnee Ne udalyajte shablon do podvedeniya itoga obsuzhdeniya U etogo termina sushestvuyut i drugie znacheniya sm Elektron znacheniya Elektro n ot dr grech ἤlektron yantar subatomnaya chastica oboznachaetsya simvolom e ili b chej elektricheskij zaryad otricatelen i raven po modulyu odnomu elementarnomu elektricheskomu zaryadu Elektrony prinadlezhat k pervomu pokoleniyu leptonnyh chastic i obychno schitayutsya fundamentalnymi chasticami poskolku u nih net izvestnyh komponentov ili substruktur Elektron imeet massu kotoraya sostavlyaet priblizitelno angl massy protona Kvantovo mehanicheskie svojstva elektrona vklyuchayut sobstvennyj uglovoj moment spin polucelogo znacheniya vyrazhennogo v edinicah privedyonnoj postoyannoj Planka ħ chto delaet ih fermionami V svyazi s etim nikakie dva elektrona ne mogut zanimat odno i to zhe kvantovoe sostoyanie v sootvetstvii s principom zapreta Pauli Kak i vse elementarnye chasticy elektrony obladayut svojstvami kak chastic tak i voln oni mogut stalkivatsya s drugimi chasticami i mogut difragirovat kak svet Volnovye svojstva elektronov legche nablyudat eksperimentalno chem svojstva drugih chastic takih kak nejtrony i protony potomu chto elektrony imeyut menshuyu massu i sledovatelno bolshuyu dlinu volny de Brojlya dlya ravnyh energij Elektron e e displaystyle e e Veroyatnostnaya kartina mestopolozheniya edinstvennogo elektrona v atome na s orbitaliSostav fundamentalnaya chasticaSemya FermionGruppa LeptonUchastvuet vo vzaimodejstviyah gravitacionnoe slaboe i elektromagnitnoeAntichastica PozitronMassa 9 1093837139 28 10 31kg 0 51099895069 16 MeV 5 485799090441 97 10 4a e m Vremya zhizni ne menee 6 6 1028 let Kvantovye chislaElektricheskij zaryad 1 602176634 10 19 Kl tochno Barionnoe chislo 0Leptonnoe chislo 1Spin 1 2 ħMagnitnyj moment 9 2847646917 28 10 24Dzh TlVnutrennyaya chyotnost 1Izotopicheskij spin 0 Mediafajly na Vikisklade Elektrony igrayut sushestvennuyu rol vo mnogih fizicheskih yavleniyah takih kak elektrichestvo magnetizm himiya i teploprovodnost a takzhe uchastvuyut v gravitacionnyh elektromagnitnyh i slabyh vzaimodejstviyah Poskolku elektron imeet zaryad ego okruzhaet elektricheskoe pole i esli etot elektron dvizhetsya otnositelno nablyudatelya to nablyudatel uvidit takzhe magnitnoe pole Elektromagnitnye polya sozdavaemye drugimi istochnikami budut vliyat na dvizhenie elektrona v sootvetstvii s zakonom Lorenca Elektrony izluchayut ili pogloshayut energiyu v vide fotonov pri uskorennom dvizhenii Laboratornye pribory sposobny ulavlivat otdelnye elektrony a takzhe elektronnuyu plazmu s pomoshyu elektromagnitnyh polej Specialnye teleskopy nablyudayut elektronnuyu plazmu v kosmicheskom prostranstve Svojstva elektronov ispolzuyutsya vo mnogih tehnologicheskih processah priborah i ustrojstvah takih kak tribologiya elektroliz elektrohimiya akkumulyatornye tehnologii elektronika svarka elektronno luchevye trubki fotoelektrichestvo solnechnye paneli elektronnye mikroskopy luchevaya terapiya lazery angl i uskoriteli chastic Vzaimodejstviya elektronov s drugimi subatomnymi chasticami predstavlyayut interes v himii i yadernoj fizike Kulonovskoe vzaimodejstvie mezhdu polozhitelno zaryazhennymi protonami vnutri atomnyh yader i otricatelno zaryazhennymi elektronami pozvolyaet obrazovat iz nih atomy Ionizaciya ili razlichiya v proporciyah otricatelnogo zaryada elektronov po sravneniyu s polozhitelnymi zaryadami yader izmenyayut energiyu svyazi atomnoj sistemy Obmen ili sovmestnoe ispolzovanie elektronov mezhdu dvumya ili bolee atomami yavlyaetsya osnovnoj prichinoj himicheskoj svyazi V 1838 godu britanskij estestvoispytatel angl vpervye vydvinul gipotezu o nedelimom kolichestve elektricheskogo zaryada dlya obyasneniya himicheskih svojstv atomov Irlandskij fizik Dzhordzh Dzhonston Stoni nazval etot zaryad elektronom v 1891 godu a Dzh Dzh Tomson i ego komanda britanskih fizikov identificirovali ego kak chasticu v 1897 godu vo vremya eksperimenta s elektronno luchevoj trubkoj Elektrony takzhe mogut uchastvovat v yadernyh reakciyah pri nukleosinteze v zvyozdah gde oni izvestny kak beta chasticy Elektrony mogut obrazovyvatsya v rezultate beta raspada radioaktivnyh izotopov i pri vysokoenergeticheskih stolknoveniyah naprimer kogda kosmicheskie luchi popadayut v atmosferu Antichastica elektrona nazyvaetsya pozitronom on identichen elektronu za isklyucheniem togo chto nesyot polozhitelnyj elektricheskij zaryad Kogda angl oni annigiliruyut drug druga sozdavaya fotony gamma izlucheniya IstoriyaOtkrytie effekta elektricheskoj sily Drevnie greki zametili chto yantar prityagivaet melkie predmety kogda ego natirayut mehom Naryadu s molniej eto yavlenie okazalos odnim iz samyh rannih zaregistrirovannyh opytov chelovechestva s elektrichestvom V svoyom traktate 1600 goda angl anglijskij uchyonyj Uilyam Gilbert vvyol novyj latinskij termin electrica dlya oboznacheniya teh veshestv kotorye obladayut svojstvami podobnymi yantaryu to est prityagivayut melkie predmety posle treniya Slova elektricheskij i elektrichestvo proishodyat ot latinskogo electrum takzhe koren odnoimyonnogo splava kotoryj proizoshyol ot grecheskogo slova dlya yantarya ἤlektron elektron Otkrytie dvuh vidov zaryadov V nachale 1700 h godov francuzskij himik Sharl Fransua Dyufe obnaruzhil chto esli zaryazhennyj list zolota ottalkivaetsya steklom natyortym shyolkom to takoj zhe zaryazhennyj list zolota prityagivaetsya yantaryom natyortym sherstyu Iz etogo i drugih rezultatov podobnyh eksperimentov Dyufe sdelal vyvod chto elektrichestvo sostoit iz dvuh elektricheskih zhidkostej steklovidnogo tela iz stekla natyortogo shyolkom i smolistogo flyuida iz yantarya natyortogo sherstyu Eti dve zhidkosti mogut nejtralizovat drug druga pri obedinenii Amerikanskij uchyonyj pozzhe nezavisimo prishyol k takomu zhe vyvodu 118 Desyat let spustya Bendzhamin Franklin predpolozhil chto elektrichestvo proishodit ne iz raznyh tipov elektricheskoj zhidkosti a iz odnoj elektricheskoj zhidkosti demonstriruyushej izbytok ili deficit On dal im sovremennuyu nomenklaturu zaryadov polozhitelnyh i otricatelnyh sootvetstvenno Franklin schital nositel zaryada polozhitelnym no on nepravilno opredelil v kakoj situacii byl izbytok nositelya zaryada a v kakoj deficit Mezhdu 1838 i 1851 godami britanskij estestvoispytatel razrabotal ideyu o tom chto atom sostoit iz yadra materii okruzhyonnogo subatomnymi chasticami imeyushimi edinichnyj elektricheskij zaryad Nachinaya s 1846 goda nemeckij fizik Vilgelm Eduard Veber predpolozhil chto elektrichestvo sostoit iz polozhitelno i otricatelno zaryazhennyh zhidkostej a ih vzaimodejstvie reguliruetsya zakonom obratnyh kvadratov Izuchiv yavlenie elektroliza v 1874 godu irlandskij fizik Dzhordzh Stoni predpolozhil chto sushestvuet odno opredelyonnoe kolichestvo elektrichestva zaryad odnovalentnogo iona On smog ocenit znachenie etogo elementarnogo zaryada e s pomoshyu zakonov elektroliza Faradeya Odnako Stoni schital chto eti zaryady postoyanno svyazany i neotdelimy ot atomov V 1881 godu nemeckij fizik German fon Gelmgolc utverzhdal chto kak polozhitelnye tak i otricatelnye zaryady delyatsya na elementarnye chasti kazhdaya iz kotoryh vedyot sebya kak atomy elektrichestva Stoni vpervye vvyol termin elektrolion v 1881 godu Desyat let spustya dlya opisaniya etih elementarnyh zaryadov on stal ispolzovat termin elektron V 1894 godu on pisal byla sdelana fakticheskaya ocenka znacheniya etoj naibolee zamechatelnoj fundamentalnoj edinicy elektrichestva dlya kotoroj ya s teh por osmelilsya predlozhit nazvanie elektron Predlozhenie 1906 goda perejti na elektrion ne prizhilos potomu chto Hendrik Lorenc predpochyol sohranit nazvanie elektron Slovo elektron predstavlyaet soboj sochetanie anglijskih slov electric i ion Suffiks on v nastoyashee vremya takzhe ispolzuetsya dlya oboznacheniya drugih subatomnyh chastic takih kak proton ili nejtron Otkrytie svobodnyh elektronov vne materii Osnovnaya statya Otkrytie elektrona Puchok elektronov otklonyaemyj po okruzhnosti magnitnym polem lt Izuchaya elektroprovodnost v razrezhyonnyh gazah v 1859 godu nemeckij fizik Yulius Plyukker zametil chto izluchenie ispuskaemoe katodom vyzyvaet poyavlenie fosforescentnogo sveta na stenke trubki vozle katoda a pyatno izlucheniya mozhno peremeshat s pomoshyu magnitnogo polya V 1869 godu uchenik Plyukkera Iogann Vilgelm Gittorf obnaruzhil chto tvyordoe telo pomeshyonnoe mezhdu katodom i fosforescencirushej poverhnostyu budet otbrasyvat ten na etu oblast trubki Gittorf predpolozhil chto katod ispuskaet pryamye luchi i chto fosforescenciya vyzvana luchami padayushimi na stenki trubki V 1876 godu nemeckij fizik Ojgen Goldshtejn pokazal chto luchi ispuskayutsya perpendikulyarno poverhnosti katoda chto otlichaet ih ot sveta lampy nakalivaniya Goldshtejn nazval eti luchi katodnymi luchami 393 V 1870 h godah anglijskij himik i fizik ser Uilyam Kruks razrabotal pervuyu elektronno luchevuyu trubku s vysokim vakuumom vnutri Zatem v 1874 godu on pokazal chto katodnye luchi mogut vrashat malenkoe grebnoe koleso kogda ono nahoditsya na ih puti Poetomu on prishyol k vyvodu chto luchi nesut impuls Bolee togo prilozhiv magnitnoe pole on smog otklonit luchi tem samym prodemonstrirovav chto luch vedyot sebya tak kak esli by on byl zaryazhen otricatelno V 1879 godu on predlozhil obyasnenie etih nablyudenij rassmatrivaya katodnye luchi kak sostoyashie iz otricatelno zaryazhennyh gazoobraznyh molekul v chetvyortom sostoyanii veshestva pri kotorom dlina svobodnogo probega chastic nastolko velika chto stolknoveniyami mozhno prenebrech 394 395 Britanskij fizik nemeckogo proishozhdeniya Artur Shuster rasshiril eksperimenty Kruksa pomestiv metallicheskie plastiny parallelno katodnym lucham i prilozhiv elektricheskij potencial mezhdu plastinami Pole otklonyalo luchi k polozhitelno zaryazhennoj plastine chto eshyo raz svidetelstvovalo o tom chto luchi nesut otricatelnyj zaryad Izmeriv velichinu otkloneniya dlya zadannogo urovnya toka v 1890 godu Shuster smog ocenit otnoshenie angl komponent lucha Odnako eto dalo znachenie kotoroe bolee chem v tysyachu raz prevyshalo ozhidaemoe poetomu v to vremya ego raschyotam ne doveryali Eto svyazano s tem chto predpolagalos chto nositelyami zaryada yavlyayutsya gorazdo bolee tyazhyolye atomy vodoroda ili azota V 1892 godu Hendrik Lorenc predpolozhil chto massa etih chastic elektronov mozhet byt sledstviem ih elektricheskogo zaryada Dzhozef Dzhon Tomson Izuchaya estestvenno fluoresciruyushie mineraly v 1896 godu francuzskij fizik Anri Bekkerel obnaruzhil chto oni ispuskayut izluchenie bez kakogo libo vozdejstviya vneshnego istochnika energii Eti radioaktivnye materialy stali predmetom bolshogo interesa uchyonyh v tom chisle novozelandskogo fizika Ernesta Rezerforda obnaruzhivshego chto oni ispuskayut chasticy On nazval eti chasticy alfa i beta na osnovanii ih sposobnosti pronikat skvoz materiyu V 1900 godu Bekkerel pokazal chto beta luchi ispuskaemye radiem otklonyayutsya elektricheskim polem i chto otnoshenie ih massy k zaryadu takoe zhe kak i u katodnyh luchej Eto svidetelstvo ukrepilo mnenie o tom chto elektrony vhodyat v sostav atomov Desyatiletiya eksperimentalnyh i teoreticheskih issledovanij s ispolzovaniem katodnyh luchej sygrali vazhnuyu rol v okonchatelnom otkrytii Dzh Dzh Tomsonom elektronov V 1897 godu Tomson vmeste so svoimi kollegami Dzhonom S Taunsendom i angl provyol opyty pokazavshie chto katodnye luchi dejstvitelno predstavlyayut soboj novye chasticy a ne volny atomy ili molekuly kak schitalos ranee Tomson dal horoshie ocenki kak zaryada e tak i massy m obnaruzhiv chto chasticy elektronnyh luchej kotorye on nazval korpuskulami imeyut vozmozhno odnu tysyachnuyu chast massy naimenee massivnogo iz izvestnyh ionov iona vodoroda On pokazal chto ih otnoshenie zaryada k masse e m ne zavisit ot materiala katoda Dalee on pokazal chto otricatelno zaryazhennye chasticy sozdavaemye radioaktivnymi materialami nagretymi materialami i osveshyonnymi materialami obladali universalnostyu Nazvanie elektron bylo prinyato dlya etih chastic nauchnym soobshestvom v osnovnom blagodarya podderzhke Dzh Fitcdzheralda Dzh Larmora i H A Lorenca 273 V tom zhe godu Emil Vihert i Valter Kaufmann takzhe rasschitali otnoshenie e m no im ne udalos interpretirovat svoi rezultaty v to vremya kak Dzh Dzh Tomson vposledstvii v 1899 godu dal ocenki takzhe dlya zaryada i massy elektrona e 6 8 10 10 Fr i m 3 10 26 g Robert Milliken Zaryad elektrona bolee tshatelno izmerili amerikanskie fiziki Robert Milliken i angl v ih eksperimente s kaplej masla v 1909 godu rezultaty kotorogo byli opublikovany v 1911 godu V etom eksperimente ispolzovalos elektricheskoe pole chtoby skompensirovat padenie zaryazhennoj kapli masla pod dejstviem sily tyazhesti Ih ustanovka pozvolyala izmeryat elektricheskij zaryad ot 1 do 150 ionov s pogreshnostyu menee 0 3 Sopostavimye eksperimenty byli provedeny ranee gruppoj Tomsona s ispolzovaniem oblakov iz zaryazhennyh vodnyh kapel poluchennyh elektrolizom i v 1911 godu Abramom Ioffe kotoryj nezavisimo poluchil tot zhe rezultat chto i Milliken ispolzuya zaryazhennye mikrochasticy metallov a zatem opublikoval svoi rezultaty v 1913 godu Odnako kapli masla byli bolee stabilny chem kapli vody iz za ih bolee nizkoj skorosti ispareniya i sledovatelno bolshe podhodili dlya tochnyh eksperimentov v techenie bolee dlitelnogo vremeni Primerno v nachale XX veka vyyasnilos chto bystro dvizhushayasya zaryazhennaya chastica pri opredelyonnyh usloviyah vyzyvaet na svoyom puti kondensaciyu peresyshennogo vodyanogo para V 1911 godu Charlz Vilson ispolzoval etot princip dlya razrabotki svoej kamery Vilsona dlya fotografirovaniya sledov zaryazhennyh chastic takih kak bystro dvizhushiesya elektrony Atomnaya teoriya Osnovnaya statya Atomnaya teoriya Model atoma Bora pokazyvayushaya sostoyaniya elektrona s energiej kvantovannoj soglasno naturalnomu chislu n Elektron perehodyashij na bolee nizkuyu orbitu izluchaet foton ravnyj raznosti energij mezhdu orbitami K 1914 godu eksperimenty fizikov Ernesta Rezerforda Genri Mozli Dzhejmsa Franka i Gustava Gerca v znachitelnoj stepeni ustanovili strukturu atoma kak plotnogo yadra s polozhitelnym zaryadom okruzhyonnogo elektronami menshej massy V 1913 godu datskij fizik Nils Bor postuliroval chto elektrony nahodyatsya v kvantovannyh energeticheskih sostoyaniyah a ih energiya opredelyaetsya uglovym momentom orbity elektrona vokrug yadra Elektrony mogut peremeshatsya mezhdu etimi sostoyaniyami ili orbitam ispuskaya ili pogloshaya fotony opredelyonnyh chastot S pomoshyu etih kvantovannyh orbit on tochno obyasnil spektralnye linii atoma vodoroda Odnako model Bora ne smogla uchest otnositelnuyu intensivnost spektralnyh linij i ne smogla obyasnit spektry bolee slozhnyh atomov Himicheskie svyazi mezhdu atomami byli obyasneny Gilbertom Nyutonom Lyuisom kotoryj v 1916 godu predpolozhil chto kovalentnaya svyaz mezhdu dvumya atomami podderzhivaetsya paroj obshih elektronov Pozzhe v 1927 godu Valter Gajtler i Fric London dali polnoe obyasnenie obrazovaniya elektronnoj pary i himicheskoj svyazi s tochki zreniya kvantovoj mehaniki V 1919 godu amerikanskij himik Irving Lengmyur razrabotal staticheskuyu model atoma Lyuisa i predpolozhil chto vse elektrony raspredeleny v posledovatelnyh koncentricheskih pochti sfericheskih obolochkah odinakovoj tolshiny V svoyu ochered on razdelil obolochki na ryad yacheek kazhdaya iz kotoryh soderzhala po odnoj pare elektronov S pomoshyu etoj modeli Lengmyur smog kachestvenno obyasnit himicheskie svojstva vseh elementov periodicheskoj tablicy kotorye kak izvestno v znachitelnoj stepeni povtoryayutsya v sootvetstvii s periodicheskim zakonom V 1924 godu avstrijskij fizik Volfgang Pauli zametil chto obolochechnuyu strukturu atoma mozhno obyasnit naborom chetyryoh parametrov opredelyayushih kazhdoe kvantovoe energeticheskoe sostoyanie esli kazhdoe sostoyanie zanyato ne bolee chem odnim elektronom Etot zapret na nahozhdenie bolee chem odnogo elektrona v odnom i tom zhe kvantovom sostoyanii stal izvesten kak princip zapreta Pauli Fizicheskij mehanizm dlya obyasneniya chetvyortogo parametra kotoryj imel dva razlichnyh vozmozhnyh znacheniya byl predlozhen gollandskimi fizikami Semyuelem Gaudsmitom i Dzhordzhem Ulenbekom V 1925 godu oni predpolozhili chto elektron pomimo uglovogo momenta svoej orbity obladaet sobstvennym uglovym momentom i angl Eto analogichno vrasheniyu Zemli vokrug svoej osi kogda ona vrashaetsya vokrug Solnca Sobstvennyj uglovoj moment stal izvesten kak spin i obyasnil ranee zagadochnoe rassheplenie spektralnyh linij nablyudaemoe s pomoshyu spektrografa vysokogo razresheniya eto yavlenie izvestno kak rassheplenie tonkoj struktury Kvantovaya mehanika Osnovnaya statya Kvantovaya mehanika V svoej dissertacii 1924 goda Recherches sur la theorie des quanta Issledovaniya po kvantovoj teorii francuzskij fizik Lui de Brojl vydvinul gipotezu chto vsya materiya mozhet byt predstavlena v vide volny nazvannuyu pozzhe volnoj de Brojlya na maner sveta To est pri sootvetstvuyushih usloviyah elektrony i drugaya materiya proyavlyali by svojstva libo chastic libo voln Korpuskulyarnye svojstva chasticy demonstriruyutsya kogda pokazano chto ona imeet lokalizovannoe polozhenie v prostranstve vdol svoej traektorii v lyuboj dannyj moment vremeni Volnoobraznaya priroda sveta proyavlyaetsya naprimer kogda luch sveta prohodit cherez parallelnye sheli sozdavaya interferencionnye kartiny V 1927 godu Dzhordzh Pedzhet Tomson obnaruzhil chto effekt interferencii voznikaet kogda puchok elektronov prohodit cherez tonkuyu metallicheskuyu folgu a amerikanskie fiziki Klinton Devisson i Lester Dzhermer putyom otrazheniya elektronov ot monokristalla nikelya V kvantovoj mehanike povedenie elektrona v atome opisyvaetsya orbitalyu kotoraya predstavlyaet soboj raspredelenie veroyatnostej a ne orbitu Na risunke shtrihovka ukazyvaet na otnositelnuyu veroyatnost najti elektron imeyushij energiyu sootvetstvuyushuyu dannym kvantovym chislam v etoj tochke Predskazanie de Brojlya o volnovoj prirode elektronov privelo Ervina Shryodingera k postulirovaniyu volnovogo uravneniya dlya elektronov dvizhushihsya pod vliyaniem yadra v atome V 1926 godu ego uravnenie uravnenie Shryodingera uspeshno opisalo kak rasprostranyayutsya elektronnye volny Volnovoe uravnenie ne dayot reshenie v vide zavisimosti polozheniya elektrona ot vremeni no predskazyvaet veroyatnosti nahozhdeniya elektrona v okrestnosti tochki osobenno dlya sistem gde elektron privyazan k prostranstvu posredstvom potencialnoj yamy dlya kotoroj elektronnye volnovye uravneniya ne menyayutsya vo vremeni Etot podhod privyol ko vtoroj formulirovke kvantovoj mehaniki pervaya formulirovka kvantovoj teorii v vide matrichnoj mehaniki predlozhena Gejzenbergom v 1925 godu a resheniya uravneniya Shryodingera kak i uravneniya Gejzenberga pozvolyayut poluchit energeticheskie sostoyaniya elektrona v atome vodoroda kotorye okazalis ekvivalentny vpervye poluchennym Borom v 1913 godu vyrazheniyam i vosproizvodili spektr atoma vodoroda Kak tolko stalo vozmozhno opisat spin i vzaimodejstvie mezhdu neskolkimi elektronami kvantovaya mehanika pozvolila predskazat konfiguraciyu elektronov v atomah s atomnymi nomerami bolshe chem u vodoroda V 1928 godu osnovyvayas na rabote Volfganga Pauli Pol Dirak sozdal model elektrona uravnenie Diraka soglasuyushuyusya s principom otnositelnosti putyom primeneniya soobrazhenij specialnoj teorii otnositelnosti i simmetrii k gamiltonovoj formulirovke kvantovoj mehaniki elektromagnitnogo polya Chtoby reshit nekotorye problemy v ramkah svoego relyativistskogo uravneniya Dirak razrabotal v 1930 godu model vakuuma kak beskonechnogo morya chastic s otricatelnoj energiej pozzhe nazvannogo morem Diraka Eto privelo ego k predskazaniyu sushestvovaniya pozitrona analoga elektrona iz antiveshestva Eta chastica byla otkryta v 1932 godu Karlom Andersonom V 1947 godu Uillis Lemb rabotaya v sotrudnichestve s aspirantom Robertom Rezerfordom obnaruzhil chto opredelyonnye kvantovye sostoyaniya atoma vodoroda kotorye dolzhny imet odinakovuyu energiyu sdvinuty po otnosheniyu drug k drugu eta raznica stala nazyvatsya lembovskim sdvigom Primerno v to zhe vremya Polikarp Kush rabotaya s angl obnaruzhil chto magnitnyj moment elektrona neskolko bolshe chem predskazyvaet teoriya Diraka Eta nebolshaya raznica pozzhe byla nazvana anomalnym magnitnym dipolnym momentom elektrona Eto razlichie vskore bylo obyasneno teoriej kvantovoj elektrodinamiki razrabotannoj Sinitiro Tomonagoj Dzhulianom Shvingerom i Richardom Fejnmanom v konce 1940 h godov Uskoriteli chastic S razvitiem uskoritelej chastic v pervoj polovine dvadcatogo veka fiziki nachali glubzhe vnikat v svojstva subatomnyh chastic Pervuyu uspeshnuyu popytku uskorit elektrony s pomoshyu elektromagnitnoj indukcii predprinyal v 1942 godu Donald Kerst Ego pervonachalnyj betatron dostig energii 2 3 MeV a posleduyushie betatrony dostigli 300 MeV V 1947 godu v elektronnom sinhrotrone kompanii General Electric bylo otkryto sinhrotronnoe izluchenie s dlinoj volny 70 MeV Eto izluchenie bylo vyzvano uskoreniem elektronov v magnitnom pole kogda oni dvigalis so skorostyu blizkoj k skorosti sveta Pri energii lucha 1 5 GeV pervym kollajderom chastic vysokoj energii byl ADONE kotoryj nachal rabotu v 1968 godu Eto ustrojstvo uskoryalo elektrony i pozitrony v protivopolozhnyh napravleniyah fakticheski udvaivaya energiyu ih stolknoveniya po sravneniyu s udarom elektrona po staticheskoj celi Bolshoj elektron pozitronnyj kollajder LEP v CERNe kotoryj rabotal s 1989 po 2000 god dostig energii stolknoveniya 209 GeV i sdelal vazhnye izmereniya dlya Standartnoj modeli fiziki elementarnyh chastic Uderzhanie otdelnyh elektronov Otdelnye elektrony teper mozhno legko uderzhivat v sverhmalyh L 20 nm W 20 nm KMOP tranzistorah rabotayushih pri kriogennyh temperaturah v diapazone 269 S 4 K do primerno 258 S 15 K Volnovaya funkciya elektrona rasprostranyaetsya v reshyotke poluprovodnika i neznachitelno vzaimodejstvuet s elektronami valentnoj zony poetomu eyo mozhno rassmatrivat v formalizme odnoj chasticy zamenyaya eyo massu tenzorom effektivnoj massy HarakteristikiOsnovnaya statya Fizicheskie harakteristiki elektrona Klassifikaciya Standartnaya model elementarnyh chastic Elektron simvol e nahoditsya sleva V Standartnoj modeli fiziki elementarnyh chastic elektrony prinadlezhat k gruppe subatomnyh chastic nazyvaemyh leptonami kotorye schitayutsya fundamentalnymi ili elementarnymi chasticami Elektrony imeyut naimenshuyu massu sredi vseh zaryazhennyh leptonov ili elektricheski zaryazhennyh chastic lyubogo tipa i prinadlezhat k pervomu pokoleniyu fundamentalnyh chastic Vtoroe i trete pokoleniya soderzhat zaryazhennye leptony myuon i tau lepton kotorye identichny elektronu po zaryadu spinu i vzaimodejstviyam no bolee massivny Leptony otlichayutsya ot drugih osnovnyh sostavlyayushih materii kvarkov otsutstviem silnogo vzaimodejstviya Vse chleny leptonnoj gruppy fermiony potomu chto vse oni imeyut polucelyj spin elektron imeet spin 1 2 Osnovnye svojstva Invariantnaya massa elektrona sostavlyaet primerno 9 109 10 31 kg ili 5 489 10 4 a e m Soglasno principu ekvivalentnosti massy i energii eto sootvetstvuet energii pokoya 0 511 MeV angl sostavlyaet okolo 1836 Astronomicheskie izmereniya pokazyvayut chto otnoshenie sohranyalo to zhe znachenie kak i predskazyvaet Standartnaya model po krajnej mere v techenie poloviny vozrasta Vselennoj Elektrony imeyut elektricheskij zaryad 1 602176634 10 19 Kl kotoryj ispolzuetsya v kachestve standartnoj edinicy zaryada dlya subatomnyh chastic i takzhe nazyvaetsya elementarnym elektricheskim zaryadom V predelah eksperimentalnoj tochnosti zaryad elektrona identichen zaryadu protona no s obratnym znakom Poskolku simvol e ispolzuetsya dlya oboznacheniya elementarnogo zaryada elektron obychno oboznachaetsya kak e gde znak minus ukazyvaet na otricatelnyj zaryad Pozitron oboznachaetsya simvolom e potomu chto on imeet te zhe svojstva chto i elektron no s polozhitelnym a ne otricatelnym elektricheskim zaryadom Elektron imeet sobstvennyj uglovoj moment ili spin 1 2 Eto svojstvo obychno formuliruyut nazyvaya elektron angl chasticej Dlya takih chastic velichina spina ravna ħ 2 a rezultat izmereniya proekcii spina na lyubuyu os mozhet prinimat znacheniya tolko ħ 2 V dopolnenie k spinu elektron obladaet sobstvennym sonapravlennym spinu On priblizitelno raven odnomu magnetonu Bora chto yavlyaetsya fizicheskoj konstantoj ravnoj 9 27400915 23 10 24 Dzh T Orientaciya spina po otnosheniyu k impulsu elektrona dlya relyativistskih chastic opredelyaet svojstvo elementarnyh chastic izvestnoe kak spiralnost Elektron ne imeet izvestnoj substruktury Vopros o radiuse elektrona yavlyaetsya slozhnoj problemoj sovremennoj fiziki V eksperimentah po rasseyaniyu elektronov na pozitronah ne nablyudaetsya nikakogo otlichiya ot tochechnogo haraktera chastic Vnutrennyaya struktura elektrona otrazhalas by v sushestvovanii u nego elektricheskogo dipolnogo momenta no takogo ne bylo obnaruzheno Dopushenie o konechnom radiuse elektrona nesovmestimo s polozheniyami specialnoj teorii otnositelnosti S drugoj storony tochechnyj elektron nulevoj radius porozhdaet seryoznye matematicheskie trudnosti iz za stremleniya sobstvennoj energii elektrona k beskonechnosti Nablyudenie odinochnogo elektrona v lovushke Penninga predpolagaet chto verhnij predel radiusa chasticy sostavlyaet 10 22 metrov Verhnyuyu granicu elektronnogo radiusa 10 18 metrov mozhno poluchit ispolzuya sootnoshenie neopredelyonnostej s energiej Sushestvuet takzhe fizicheskaya konstanta nazyvaemaya klassicheskij radius elektrona s gorazdo bolshim znacheniem 2 8179 10 15 m bolshe radiusa protona Odnako terminologiya ishodit iz uproshyonnogo raschyota kotoryj ignoriruet effekty kvantovoj mehaniki v dejstvitelnosti tak nazyvaemyj klassicheskij radius elektrona imeet malo obshego s istinnoj fundamentalnoj strukturoj elektrona Sushestvuyut elementarnye chasticy kotorye samoproizvolno angl na menee massivnye chasticy Primerom mozhet sluzhit myuon so srednim vremenem zhizni 2 2 10 6 sekund kotoryj raspadaetsya na elektron myuonnoe nejtrino i elektronnoe antinejtrino S drugoj storony elektron schitaetsya stabilnym po teoreticheskim soobrazheniyam elektron yavlyaetsya naimenee massivnoj chasticej s nenulevym elektricheskim zaryadom poetomu ego raspad narushil by zakon sohraneniya zaryada Eksperimentalnaya nizhnyaya granica srednego vremeni zhizni elektrona sostavlyaet 6 6 1028 let pri urovne dostovernosti 90 Kvazichasticy Osnovnaya statya Elektrony provodimosti V fizike kondensirovannogo sostoyaniya kotoraya imeet delo ne s elementarnymi chasticami a s kvazichastichnymi vozbuzhdeniyami v nekotoryh materialah mozhet proishodit razdelenie spina i zaryada V takih sluchayah elektrony rassheplyayutsya na tri nezavisimye chasticy orbiton spinon i holon Elektron vsegda mozhno teoreticheski rassmatrivat kak svyazannoe sostoyanie iz tryoh s orbitonom nesushim orbitalnuyu stepen svobody spinonom nesushim spin elektrona i holonom nesushim zaryad no pri opredelyonnyh usloviyah oni mogut vesti sebya kak nezavisimye kvazichasticy V fizike tvyordogo tela sostoyanie v pochti polnostyu zapolnennoj valentnoj zone nazyvaetsya dyrkoj i nesyot polozhitelnyj zaryad V nekotorom smysle povedenie dyrki v poluprovodnike pohozhe na povedenie puzyrka v polnoj butylke s vodoj Kollektivnye kolebaniya svobodnogo elektronnogo gaza otvechayushaya kvantovaniyu plazmennyh kolebanij v metallah i poluprovodnikah obrazuyut drugie kvazichasticy plazmony Kvantovye svojstva Kak i vse chasticy elektrony mogut vesti sebya kak volny Eto yavlenie nazyvaetsya korpuskulyarno volnovym dualizmom i ego mozhno prodemonstrirovat s pomoshyu eksperimenta s dvumya shelyami Volnovaya priroda elektrona pozvolyaet emu prohodit cherez dve parallelnye sheli odnovremenno a ne tolko cherez odnu shel kak v sluchae klassicheskoj chasticy V kvantovoj mehanike volnovoe svojstvo odnoj chasticy mozhet byt opisano matematicheski kak kompleksnoznachnaya funkciya volnovaya funkciya obychno oboznachaemaya grecheskoj bukvoj psi ps Kogda absolyutnoe znachenie etoj funkcii vozvoditsya v kvadrat eto dayot veroyatnost togo chto chastica budet nablyudatsya vblizi opredelyonnogo mesta plotnost veroyatnosti 162 218 Primer antisimmetrichnoj volnovoj funkcii dlya kvantovogo sostoyaniya dvuh identichnyh fermionov v odnomernom yashike Esli chasticy menyayutsya mestami volnovaya funkciya menyaet znak Elektrony yavlyayutsya nerazlichimymi chasticami potomu chto ih nelzya otlichit drug ot druga po prisushim im fizicheskim svojstvam V kvantovoj mehanike eto oznachaet chto para vzaimodejstvuyushih elektronov dolzhna imet vozmozhnost menyat mestami bez vidimogo izmeneniya sostoyaniya sistemy Volnovaya funkciya fermionov vklyuchaya elektrony antisimmetrichna chto oznachaet chto ona menyaet znak kogda dva elektrona menyayutsya mestami to est ps r1 r2 ps r2 r1 gde peremennye r1 i r2 sootvetstvuyut pervomu i vtoromu elektronam Poskolku absolyutnoe znachenie ne izmenyaetsya pri zamene znaka eto sootvetstvuet ravnym veroyatnostyam Bozony takie kak foton vmesto etogo imeyut simmetrichnye volnovye funkcii 162 218 V sluchae antisimmetrii resheniya volnovogo uravneniya dlya vzaimodejstvuyushih elektronov privodyat k nulevoj veroyatnosti togo chto kazhdaya para budet zanimat odno i to zhe mesto ili sostoyanie Eto otvechaet za princip zapreta Pauli kotoryj ne pozvolyaet lyubym dvum elektronam zanimat odno i to zhe kvantovoe sostoyanie Etot princip obyasnyaet mnogie svojstva elektronov Naprimer eto zastavlyaet gruppy svyazannyh elektronov zanimat raznye orbitali v atome a ne perekryvat drug druga nahodyas na odnoj i toj zhe orbite 162 218 Virtualnye chasticy V uproshyonnoj kartine kotoraya chasto imeet tendenciyu davat nevernoe predstavlenie no mozhet sluzhit illyustraciej nekotoryh kachestvennyh aspektov kazhdyj foton provodit nekotoroe vremya kak kombinaciya virtualnogo elektrona i ego antichasticy virtualnogo pozitrona kotorye vskore posle etogo bystro annigiliruyut drug druga Kombinaciya izmeneniya energii neobhodimoj dlya sozdaniya etih chastic i vremeni v techenie kotorogo oni sushestvuyut nahodyatsya nizhe poroga obnaruzhivaemosti vyrazhennogo sootnosheniem neopredelyonnostej Gejzenberga DE Dt ħ 2 Po suti energiyu neobhodimuyu dlya sozdaniya etih virtualnyh chastic DE mozhno odolzhit u vakuuma na period vremeni Dt tak chto ih proizvedenie ne prevyshaet privedyonnuyu postoyannuyu Planka ħ 6 6 10 16 eV s Takim obrazom dlya virtualnogo elektrona Dt ne prevyshaet 1 3 10 21 s Shematicheskoe izobrazhenie virtualnyh par elektron pozitron sluchajnym obrazom poyavlyayushihsya ryadom s elektronom vnizu sleva Rassmotrim elektron i proletayushij mimo nego foton Poka foton sushestvuet v vide virtualnoj pary elektron pozitron kulonovskaya sila elektricheskogo polya elektrona zastavlyaet sozdannyj pozitron prityagivatsya k ishodnomu elektronu a sozdannyj elektron ottalkivatsya Eto vyzyvaet tak nazyvaemuyu polyarizaciyu vakuuma Fakticheski vakuum vedyot sebya kak sreda s dielektricheskoj pronicaemostyu bolshe edinicy Takim obrazom effektivnyj zaryad elektrona na samom dele menshe ego istinnogo znacheniya i zaryad umenshaetsya po mere udaleniya ot elektrona Eta polyarizaciya byla podtverzhdena eksperimentalno v 1997 godu na yaponskom uskoritele chastic TRISTAN Virtualnye chasticy vyzyvayut angl sravnimyj s massoj elektrona Vzaimodejstviem s virtualnymi chasticami obyasnyaetsya takzhe nebolshoe okolo 0 1 otklonenie sobstvennogo magnitnogo momenta elektrona ot magnetona Bora anomalnyj magnitnyj moment Chrezvychajno tochnoe sovpadenie etoj predskazannoj raznicy s eksperimentalno opredelyonnoj velichinoj rassmatrivaetsya kak odno iz glavnyh dostizhenij kvantovoj elektrodinamiki Kazhushijsya v klassicheskoj fizike paradoks predstavleniya elektrona kak tochechnoj chasticy obladayushij sobstvennym uglovym momentom i magnitnym momentom mozhno obyasnit svojstvami dinamiki elektrona v elektromagnitnom pole pri perehode k nerelyativistskomu predelu kogda elektron smeshaetsya v drozhashej manere drozhashee dvizhenie chto privodit k srednemu krugovomu dvizheniyu s precessiej Eto dvizhenie sozdayot kak spin tak i magnitnyj moment elektrona predstavlyaemogo kak nekij protyazhyonnyj obekt razmerom s dlinoj volny Komptona V atomah virtualnye fotony obyasnyayut lembovskij sdvig nablyudaemyj v spektralnyh liniyah Dlina volny Komptona pokazyvaet chto ryadom s elementarnymi chasticami takimi kak elektron sootnoshenie neopredelyonnosti energii vremeni pozvolyaet sozdavat virtualnye chasticy v okrestnosti elektrona Eta dlina volny obyasnyaet statichnost virtualnyh chastic vokrug elementarnyh chastic na blizkom rasstoyanii Vzaimodejstvie Elektron sozdayot elektricheskoe pole kotoroe okazyvaet prityazhenie na chasticu s polozhitelnym zaryadom naprimer proton i vyzyvaet silu ottalkivaniya na chasticu s otricatelnym zaryadom Velichina etoj sily v nerelyativistskom priblizhenii opredelyaetsya zakonom obratnyh kvadratov Kulona 58 61 Kogda elektron dvizhetsya on sozdayot magnitnoe pole 140 Zakon Ampera Maksvella svyazyvaet magnitnoe pole s massovym dvizheniem elektronov tokom otnositelno nablyudatelya Eto svojstvo indukcii sozdayot magnitnoe pole kotoroe privodit v dvizhenie elektrodvigatel Elektromagnitnoe pole proizvolno dvizhushejsya zaryazhennoj chasticy vyrazhaetsya potencialami Lenara Viherta kotorye pravilny dazhe kogda skorost chasticy blizka k skorosti sveta relyativistskaya 429 434 Chastica s zaryadom q sleva dvizhetsya so skorostyu v cherez magnitnoe pole B orientirovannoe na nablyudatelya Dlya elektrona q otricatelno poetomu on dvizhetsya po izognutoj traektorii vverh Kogda elektron dvizhetsya cherez prostranstvo v magnitnom pole na nego dejstvuet sila Lorenca napravlennaya perpendikulyarno ploskosti opredelyaemoj magnitnym polem i skorostyu elektrona Eta centrostremitelnaya sila zastavlyaet elektron sledovat po vintovoj traektorii s radiusom nazyvaemym larmorovskim radiusom Uskorenie ot etogo krivolinejnogo dvizheniya zastavlyaet elektron izluchat energiyu v vide sinhrotronnogo izlucheniya 160 Izluchenie energii v svoyu ochered vyzyvaet otdachu elektrona izvestnuyu kak sila Abrahama Lorenca Diraka sozdayushaya zamedlyayushee elektron trenie Eta sila vyzvana sobstvennogo polya elektrona na samogo sebya Zdes tormoznoe izluchenie sozdayotsya elektronom e otklonyaemym elektricheskim polem atomnogo yadra Izmenenie energii E2 E1 opredelyaet chastotu f izluchaemogo fotona Fotony yavlyayutsya perenoschikami elektromagnitnogo vzaimodejstviya mezhdu chasticami v kvantovoj elektrodinamike Izolirovannyj elektron s postoyannoj skorostyu ne mozhet izluchat ili pogloshat realnyj foton eto narushilo by zakon sohraneniya energii i impulsa Vmesto etogo virtualnye fotony mogut peredavat impuls mezhdu dvumya zaryazhennymi chasticami Takoj obmen virtualnymi fotonami porozhdaet kulonovskuyu silu Izluchenie energii mozhet proishodit kogda dvizhushijsya elektron otklonyaetsya zaryazhennoj chasticej takoj kak proton Uskorenie elektrona privodit k ispuskaniyu tormoznogo izlucheniya Neuprugoe stolknovenie mezhdu fotonom svetom i uedinyonnym svobodnym elektronom nazyvaetsya komptonovskim rasseyaniem Eto stolknovenie privodit k peredache impulsa i energii mezhdu chasticami chto izmenyaet dlinu volny fotona na velichinu nazyvaemuyu komptonovskim sdvigom Maksimalnaya velichina etogo sdviga dliny volny ravnah mec chto izvestno kak dlina volny Komptona Dlya elektrona ona imeet znachenie 2 43 10 12 m Kogda dlina volny sveta velika naprimer dlina volny vidimogo sveta sostavlyaet 0 4 0 7 mkm sdvig dliny volny stanovitsya neznachitelnym Takoe vzaimodejstvie mezhdu svetom i svobodnymi elektronami nazyvaetsya tomsonovskim rasseyaniem ili linejnym tomsonovskim rasseyaniem Otnositelnaya sila elektromagnitnogo vzaimodejstviya mezhdu dvumya zaryazhennymi chasticami takimi kak elektron i proton opredelyaetsya postoyannoj tonkoj struktury Eta velichina predstavlyaet soboj bezrazmernuyu velichinu obrazovannuyu sootnosheniem dvuh energij elektrostaticheskoj energii prityazheniya ili ottalkivaniya na rasstoyanii odnoj komptonovskoj dliny volny i energii pokoya zaryada Ona opredelyaetsya kak a 7 297353 10 3 chto primerno ravno 1 137 Kogda elektrony i pozitrony stalkivayutsya oni drug druga davaya dva ili bolee fotonov gamma izlucheniya s energiej v summe 1 022 MeV Esli elektron i pozitron imeyut neznachitelnyj impuls to pered annigilyaciej mozhet obrazovatsya atom pozitroniya S drugoj storony vysokoenergeticheskij foton mozhet prevratitsya v elektron i pozitron v rezultate processa nazyvaemogo obrazovaniem par no tolko v prisutstvii poblizosti zaryazhennoj chasticy takoj kak yadro atoma V teorii elektroslabogo vzaimodejstviya levaya sostavlyayushaya volnovoj funkcii elektrona obrazuet slabyj izospinovyj dublet s elektronnym nejtrino Eto oznachaet chto pri slabyh vzaimodejstviyah elektronnye nejtrino vedut sebya kak elektrony Lyuboj chlen etogo dubleta mozhet vzaimodejstvovat s zaryazhennym tokom izluchaya ili pogloshaya W bozon i prevratitsya v druguyu chasticu Zaryad sohranyaetsya vo vremya etoj reakcii potomu chto W bozon takzhe nesyot zaryad otmenyaya lyubye summarnye izmeneniya zaryada vo vremya transmutacii Vzaimodejstviya zaryazhennyh tokov otvetstvenny za yavlenie beta raspada v radioaktivnom atome Kak elektron tak i elektronnoe nejtrino mogut podvergatsya vzaimodejstviyu s nejtralnym tokom cherez obmen Z0 i etot process otvetstvenen za uprugoe rasseyanie nejtrino i elektronov Atomy i molekuly Plotnosti veroyatnosti dlya pervyh neskolkih orbitalej atoma vodoroda v poperechnom sechenii Energeticheskij uroven svyazannogo elektrona opredelyaet zanimaemuyu im orbital a cvet otrazhaet veroyatnost nahozhdeniya elektrona v okrestnosti dannoj tochki Elektron mozhet byt svyazan s yadrom atoma kulonovskoj siloj prityazheniya Sistema iz odnogo ili neskolkih elektronov svyazannyh s yadrom nazyvaetsya atomom Esli chislo elektronov otlichaetsya ot elektricheskogo zaryada yadra takoj atom nazyvaetsya ionom Volnovoe povedenie svyazannogo elektrona opisyvaetsya funkciej nazyvaemoj atomnoj orbitalyu Kazhdaya orbital imeet svoj sobstvennyj nabor kvantovyh chisel takih kak energiya uglovoj moment i proekciya uglovogo momenta na vybrannuyu os i vokrug yadra sushestvuet tolko opredelyonnyj nabor etih orbitalej otvechayushih diskretnym kvantovym chislam Soglasno principu zapreta Pauli kazhdaya orbital mozhet byt zanyata dvumya elektronami kotorye dolzhny razlichatsya svoim spinovym kvantovym chislom Elektrony mogut peremeshatsya mezhdu raznymi orbitalyami putyom ispuskaniya ili poglosheniya fotonov s energiej sootvetstvuyushej raznice potencialov 159 160 Drugie sposoby smeny orbitali vklyuchayut stolknoveniya s chasticami takimi kak elektrony i effekt Ozhe Chtoby otorvatsya ot yadra atoma energiya elektrona dolzhna byt bolshe energii ego svyazi s atomom Eto proishodit naprimer pri fotoelektricheskom effekte kogda energiya padayushego fotona prevyshayushaya energiyu ionizacii atoma pogloshaetsya elektronom 127 132 Orbitalnyj uglovoj moment elektronov kvantuetsya Poskolku elektron zaryazhen ego dvizhenie sozdayot takzhe orbitalnyj magnitnyj moment proporcionalnyj uglovomu momentu Summarnyj magnitnyj moment atoma raven vektornoj summe orbitalnyh i spinovyh magnitnyh momentov vseh elektronov i yadra Magnitnyj moment yadra prenebrezhimo mal po sravneniyu s magnitnym momentom elektrona Magnitnye momenty elektronov zanimayushih odnu i tu zhe orbital tak nazyvaemye sparennye elektrony kompensiruyut drug druga Himicheskaya svyaz mezhdu atomami voznikaet v rezultate elektromagnitnyh vzaimodejstvij opisyvaemyh zakonami kvantovoj mehaniki Samye prochnye svyazi obrazuyutsya putyom obmena ili peredachi elektronov mezhdu atomami chto pozvolyaet obrazovyvat molekuly Vnutri molekuly elektrony dvizhutsya pod vliyaniem neskolkih yader i zanimayut molekulyarnye orbitali chastichno oni mogut zanimat atomnye orbitali v izolirovannyh atomah Fundamentalnym faktorom opredelyayushim sushestvovanie molekulyarnyh struktur yavlyaetsya nalichie elektronnyh par elektronov s protivopolozhno orientirovannymi spinami kotorye zanimayut odnu i tu zhe molekulyarnuyu orbital ne narushaya principa zapreta Pauli analogichno atomam Razlichnye molekulyarnye orbitali imeyut razlichnoe prostranstvennoe raspredelenie elektronnoj plotnosti Naprimer v svyazannyh parah to est v teh parah kotorye realno svyazyvayut atomy mezhdu soboj elektrony s maksimalnoj veroyatnostyu mogut nahoditsya v sravnitelno nebolshom obyome prostranstva mezhdu yadrami Naprotiv v nesvyazannyh parah elektrony raspredeleny v bolshom obyome vokrug yader Provodimost Razryad molnii sostoit v osnovnom iz potoka elektronov Elektricheskij potencial neobhodimyj dlya molnii poluchaetsya za schyot triboelektricheskogo effekta Esli v tele bolshe ili menshe elektronov chem trebuetsya dlya uravnoveshivaniya polozhitelnogo zaryada yader to etot obekt imeet summarnyj elektricheskij zaryad Kogda est izbytok elektronov govoryat chto obekt zaryazhen otricatelno Kogda elektronov menshe chem chislo protonov v yadrah govoryat chto obekt zaryazhen polozhitelno Kogda kolichestvo elektronov i kolichestvo protonov ravny ih zaryady kompensiruyut drug druga i govoryat chto obekt elektricheski nejtralen Makroskopicheskoe telo mozhet priobretat elektricheskij zaryad pri trenii za schyot triboelektricheskogo effekta Nezavisimye elektrony bez kulonovskogo vzaimodejstviya mezhdu nimi ili s yadrami nazyvayutsya svobodnymi elektronami Elektrony v metallah takzhe vedut sebya tak kak budto oni svobodny V dejstvitelnosti chasticy kotorye obychno nazyvayut elektronami v metallah i drugih tvyordyh telah yavlyayutsya kvazielektronami kvazichasticami kotorye imeyut tot zhe elektricheskij zaryad spin i magnitnyj moment chto i nastoyashie elektrony no mogut imet druguyu kazhushuyusya ili effektivnuyu massu Kogda svobodnye elektrony kak v vakuume tak i v metallah dvizhutsya oni sozdayut summarnyj potok zaryada nazyvaemyj elektricheskim tokom kotoryj sozdayot magnitnoe pole Tochno tak zhe tok mozhet byt sozdan izmenyayushimsya magnitnym polem Eti vzaimodejstviya matematicheski opisyvayutsya uravneniyami Maksvella Pri dannoj temperature kazhdyj material obladaet kotoraya opredelyaet velichinu elektricheskogo toka pri prilozhenii elektricheskogo napryazheniya Primery horoshih provodnikov vklyuchayut takie metally kak med i zoloto togda kak steklo i teflon yavlyayutsya plohimi provodnikami V lyubom dielektricheskom materiale elektrony ostayutsya svyazannymi so svoimi sootvetstvuyushimi atomami i material vedyot sebya kak izolyator Bolshinstvo poluprovodnikov imeyut peremennyj uroven provodimosti kotoryj nahoditsya mezhdu krajnimi znacheniyami provodimosti i izolyacii S drugoj storony metally imeyut elektronnuyu zonnuyu strukturu soderzhashuyu chastichno zapolnennye elektronnye zony Nalichie takih zon pozvolyaet elektronam v metallah vesti sebya tak kak esli by oni byli svobodnymi ili Eti elektrony ne svyazany s konkretnymi atomami poetomu pri prilozhenii elektricheskogo polya oni mogut svobodno peremeshatsya kak gaz nazyvaemyj fermi gazom cherez material kak i svobodnye elektrony Iz za stolknovenij mezhdu elektronami i defektami reshyotki drejfovaya skorost elektronov v provodnike sostavlyaet poryadka millimetrov v sekundu Odnako skorost s kotoroj izmenenie toka v odnoj tochke materiala vyzyvaet izmeneniya tokov v drugih chastyah materiala skorost rasprostraneniya obychno sostavlyaet okolo 75 skorosti sveta Eto proishodit potomu chto elektricheskie signaly rasprostranyayutsya v vide volny skorost kotoroj zavisit ot dielektricheskoj pronicaemosti materiala Metally yavlyayutsya otnositelno horoshimi provodnikami tepla prezhde vsego potomu chto delokalizovannye elektrony mogut svobodno perenosit teplovuyu energiyu mezhdu atomami Odnako v otlichie ot elektroprovodnosti teploprovodnost metalla pochti ne zavisit ot temperatury Matematicheski eto vyrazhaetsya zakonom Videmana Franca kotoryj utverzhdaet chto otnoshenie teploprovodnosti k elektroprovodnosti proporcionalno temperature Teplovoj besporyadok v metallicheskoj reshyotke uvelichivaet elektricheskoe materiala sozdavaya zavisimost elektricheskogo toka ot temperatury pri dannom napryazhenii Pri ohlazhdenii nizhe tochki nazyvaemoj kriticheskoj temperaturoj materialy mogut podvergnutsya fazovomu perehodu pri kotorom oni polnostyu teryayut soprotivlenie elektricheskomu toku pri yavlenii izvestnom kak sverhprovodimost V teorii BKSh pary elektronov nazyvaemye kuperovskimi parami svyazany svoim dvizheniem s blizlezhashim veshestvom cherez kolebaniya kristallicheskoj reshyotki nazyvaemye fononami tem samym izbegaya stolknovenij s defektami kotorye obychno sozdayut elektricheskoe soprotivlenie Kuperovskie pary imeyut radius primerno 100 nm poetomu oni mogut perekryvatsya drug drugom Odnako mehanizm dejstviya ostayotsya neyasnym Elektrony vnutri provodyashih tvyordyh tel kotorye sami yavlyayutsya kvazichasticami pri tesnom ogranichenii pri temperaturah blizkih k absolyutnomu nulyu vedut sebya tak kak esli by oni razdelilis na tri drugie kvazichasticy orbitony spinony i holony Pervaya nesyot spin i magnitnyj moment sleduyushaya nesyot svoyo orbitalnoe polozhenie a poslednyaya elektricheskij zaryad Dvizhenie i kineticheskaya energiya Soglasno specialnoj teorii otnositelnosti pri priblizhenii skorosti elektrona k skorosti sveta s tochki zreniya nablyudatelya ego relyativistskaya massa uvelichivaetsya tem samym zatrudnyaya ego posleduyushee uskorenie v sisteme otschyota nablyudatelya Skorost elektrona mozhet priblizhatsya no nikogda ne dostignet skorosti sveta v vakuume c Kogda relyativistskie elektrony to est elektrony dvizhushiesya so skorostyu blizkoj k s popadayut v dielektricheskuyu sredu takuyu kak voda gde lokalnaya fazovaya skorost sveta menshe s oni generiruyut slabyj svet nazyvaemyj cherenkovskim izlucheniem Lorenc faktor kak funkciya skorosti Nachinayas so znacheniya 1 on uhodit v beskonechnost pri stremlenii v k c Kineticheskaya energiya Ke elektrona vyrazhennaya otnositelno ego massy pokoya ravna Ke g 1 mec2 displaystyle displaystyle K mathrm e gamma 1 m mathrm e c 2 gde me massa elektrona g 1 1 v2 c2 displaystyle scriptstyle gamma 1 sqrt 1 v 2 c 2 koefficient izvestnyj kak Lorenc faktor zavisimyj ot skorosti chasticy v Naprimer linejnyj uskoritel Stenforda mozhet uskorit elektron primerno do 51 GeV Poskolku elektron vedyot sebya kak volna pri zadannoj skorosti emu stavyat v sootvetstvie harakternuyu dlinu volny de Brojlya Ona opredelyaetsya vyrazheniem l e h p gde h postoyannaya Planka a p impuls chasticy Dlya energii elektrona 51 GeV dlina volny sostavlyaet okolo 2 4 10 17 m dostatochno malaya dlya issledovaniya struktur namnogo menshih chem razmer atomnogo yadra ObrazovanieParnoe rozhdenie elektrona i pozitrona vyzvannoe tesnym sblizheniem fotona s yadrom atoma Simvol molnii predstavlyaet soboj obmen virtualnym fotonom pri etom dejstvuet elektricheskaya sila Ugol mezhdu chasticami ochen mal Teoriya Bolshogo vzryva naibolee shiroko prinyataya nauchnaya teoriya obyasnyayushaya rannie etapy evolyucii Vselennoj V pervuyu millisekundu Bolshogo vzryva temperatura prevyshala 10 milliard Kelvin i fotony imeli srednyuyu energiyu bolee milliona elektronvolt Eti fotony byli dostatochno energichny chtoby reagirovat drug s drugom obrazuya pary elektronov i pozitronov Tochno tak zhe pary pozitron elektron annigilirovali drug druga i ispuskali fotony vysokih energij gamma kvantov g g e e Na etom etape evolyucii Vselennoj podderzhivalos ravnovesie mezhdu elektronami pozitronami i fotonami Odnako po proshestvii 15 sekund temperatura Vselennoj upala nizhe poroga pri kotorom moglo proizojti obrazovanie elektronov i pozitronov Bolshinstvo vyzhivshih elektronov i pozitronov annigilirovali drug druga ispustiv gamma izluchenie kotoroe nenadolgo vnov nagrelo Vselennuyu Po prichinam kotorye ostayutsya nevyyasnennymi v processe annigilyacii imelo mesto prevyshenie chisla chastic nad chislom antichastic Sledovatelno vyzhival primerno odin elektron na kazhdyj milliard elektron pozitronnyh par Etot izbytok sootvetstvoval izbytku protonov nad antiprotonami v sostoyanii izvestnom kak barionnaya asimmetriya chto privelo k nulevomu summarnomu zaryadu Vselennoj Ucelevshie protony i nejtrony nachali vstupat v reakcii drug s drugom v processe izvestnom kak nukleosintez s obrazovaniem izotopov vodoroda i geliya so sledovymi kolichestvami litiya Etot process dostig svoego pika primerno cherez pyat minut Lyubye ostavshiesya nejtrony podverglis otricatelnomu beta raspadu s periodom poluraspada okolo tysyachi sekund vysvobozhdaya pri etom proton i elektron n p e n e Primerno na sleduyushie 300 000 400 000 let izbytochnye elektrony ostavalis slishkom energichnymi chtoby svyazyvatsya s atomnymi yadrami Za etim posledoval period izvestnyj kak rekombinaciya kogda obrazovalis nejtralnye atomy i rasshiryayushayasya Vselennaya stala prozrachnoj dlya izlucheniya Primerno cherez million let posle Bolshogo vzryva nachalo formirovatsya pervoe pokolenie zvyozd Vnutri zvezdy zvyozdnyj nukleosintez privodit k obrazovaniyu pozitronov v rezultate sliyaniya atomnyh yader Eti chasticy antiveshestva nemedlenno annigiliruyut s elektronami ispuskaya gamma kvanty Konechnym rezultatom yavlyaetsya postoyannoe umenshenie chisla elektronov i sootvetstvuyushee uvelichenie chisla nejtronov Odnako process evolyucii zvyozd mozhet privesti k sintezu radioaktivnyh izotopov Vybrannye izotopy mogut vposledstvii podvergatsya otricatelnomu beta raspadu ispuskaya iz yadra elektron i antinejtrino Primerom mozhet sluzhit izotop kobalta 60 60Co kotoryj raspadaetsya s obrazovaniem nikelya 60 60 Ni Protyazhyonnyj vozdushnyj liven vyzvannyj energeticheskim kosmicheskim luchom pronikayushim v atmosferu Zemli V konce svoej zhizni zvezda s massoj bolee 20 mass Solnca podvergaetsya gravitacionnomu kollapsu s obrazovaniem chyornoj dyry Soglasno klassicheskoj fizike eti massivnye zvyozdnye obekty obladayut gravitacionnym prityazheniem kotoroe dostatochno silno chtoby predotvratit vyhod chego libo dazhe elektromagnitnogo izlucheniya za predely radiusa Shvarcshilda Odnako schitaetsya chto kvantovo mehanicheskie effekty potencialno pozvolyayut ispuskat izluchenie Hokinga na etom rasstoyanii Schitaetsya chto elektron pozitronnye pary sozdayutsya na gorizonte sobytij etih zvyozdnyh ostatkov Kogda para virtualnyh chastic takih kak elektron i pozitron sozdayotsya vblizi gorizonta sobytij sluchajnoe prostranstvennoe pozicionirovanie mozhet privesti k tomu chto odna iz nih poyavitsya snaruzhi etot process nazyvaetsya kvantovym tunnelirovaniem Zatem gravitacionnyj potencial chyornoj dyry predostavlyaet energiyu prevrashayushuyu etu virtualnuyu chasticu v realnuyu chasticu pozvolyaya ej izluchatsya v kosmos Vzamen drugoj chlen pary poluchaet otricatelnuyu energiyu chto privodit k chistoj potere massy energii chyornoj dyroj Skorost izlucheniya Hokinga uvelichivaetsya s umensheniem massy chto v konechnom itoge privodit k tomu chto chyornaya dyra isparyaetsya poka nakonec ne vzorvyotsya Kosmicheskie luchi eto chasticy puteshestvuyushie v kosmose s vysokimi energiyami Byli zaregistrirovany sobytiya s energiej do 3 0 1020 eV Kogda eti chasticy stalkivayutsya s nuklonami v atmosfere Zemli generiruetsya potok chastic v tom chisle pionov Bolee poloviny kosmicheskogo izlucheniya nablyudaemogo s poverhnosti Zemli sostoit iz myuonov kotorye predstavlyayut soboj leptony voznikayushie v verhnih sloyah atmosfery pri raspade piona p m n m Myuon v svoyu ochered mozhet raspastsya s obrazovaniem elektrona ili pozitrona m e n e nmNablyudeniePolyarnye siyaniya v osnovnom vyzyvayutsya energichnymi elektronami popadayushimi v atmosferu Distancionnoe nablyudenie elektronov trebuet registracii ih izluchaemoj energii Naprimer v vysokoenergeticheskih sredah takih kak korona zvezdy svobodnye elektrony obrazuyut plazmu izluchayushuyu energiyu za schyot tormoznogo izlucheniya Elektronnyj gaz podverzhen plazmennym kolebaniyam kotorye predstavlyayut soboj volny vyzvannye izmeneniyami elektronnoj plotnosti i oni proizvodyat vybrosy energii kotorye mozhno obnaruzhit s pomoshyu radioteleskopov Chastota fotona proporcionalna ego energii Kogda svyazannyj elektron perehodit mezhdu razlichnymi energeticheskimi urovnyami atoma on pogloshaet ili izluchaet fotony s harakternymi chastotami Naprimer pri obluchenii atomov istochnikom s shirokim spektrom v spektre proshedshego izlucheniya poyavlyayutsya otchyotlivye tyomnye linii v mestah poglosheniya sootvetstvuyushej chastoty elektronami atoma Kazhdyj element ili molekula otobrazhaet harakternyj nabor spektralnyh linij takih kak spektralnye serii vodoroda Pri spektroskopicheskih izmereniyah intensivnosti i shiriny etih linij pozvolyayut opredelit sostav i fizicheskie svojstva veshestva V laboratornyh usloviyah vzaimodejstviya otdelnyh elektronov mozhno nablyudat s pomoshyu detektorov chastic kotorye pozvolyayut izmeryat opredelyonnye svojstva takie kak energiya spin i zaryad Razrabotka angl i lovushki Penninga pozvolyaet uderzhivat zaryazhennye chasticy v nebolshoj oblasti v techenie dlitelnogo vremeni Eto pozvolyaet tochno izmeryat svojstva chastic Naprimer v odnom sluchae lovushka Penninga ispolzovalas dlya uderzhaniya odnogo elektrona v techenie 10 mesyacev Magnitnyj moment elektrona byl izmeren s tochnostyu do odinnadcati znakov chto v 1980 godu okazalos naibolshej tochnostyu sredi lyubyh fizicheskih konstant Pervye videoizobrazheniya raspredeleniya energii elektrona byli snyaty komandoj Lundskogo universiteta v Shvecii v fevrale 2008 goda Uchyonye ispolzovali chrezvychajno korotkie vspyshki sveta nazyvaemye attosekundnymi impulsami kotorye vpervye pozvolili nablyudat za dvizheniem elektrona Raspredelenie elektronov v tvyordyh materialah mozhno vizualizirovat s pomoshyu fotoemissionnoj spektroskopii s uglovym razresheniem ARPES Etot metod ispolzuet fotoelektricheskij effekt dlya izmereniya ih svojstv v obratnom prostranstve kotoroe udobno dlya matematicheskogo predstavleniya periodicheskih struktur ispolzuemoe dlya ustanovleniya ishodnoj reshyotki ARPES mozhno ispolzovat dlya opredeleniya napravleniya skorosti i rasseyaniya elektronov v materiale Plazmennye tehnologiiPuchki chastic Vo vremya ispytanij v aerodinamicheskoj trube NASA model kosmicheskogo chelnoka podvergaetsya vozdejstviyu puchka elektronov imitiruyushego effekt ioniziruyushih gazov pri vhode v atmosferu Elektronnye puchki ispolzuyutsya pri svarke Oni pozvolyayut dostigat plotnost energii do 107 Vt sm 2 v fokuse diametrom 0 1 1 3 mm i obychno ne trebuyut angl Etot metod svarki dolzhen vypolnyatsya v vakuume chtoby elektrony ne vzaimodejstvovali s ostatochnymi gazami do dostizheniya poverhnosti Ego mozhno ispolzovat dlya soedineniya provodyashih materialov kotorye v protivnom sluchae schitalis by neprigodnymi dlya svarki Elektronno luchevaya litografiya ELL eto metod litografii ispolzuemyj dlya sozdaniya masok v elektronnom reziste s submikronnym razresheniem Etot metod ogranichen vysokoj stoimostyu nizkoj proizvoditelnostyu neobhodimostyu raboty s puchkom v vysokom vakuume i rasseyaniem elektronov v tvyordyh telah Poslednyaya problema ogranichivaet razreshenie primerno 10 nm Po etoj prichine ELL v osnovnom ispolzuetsya dlya proizvodstva nebolshogo kolichestva specializirovannyh integralnyh shem i nauchnyh issledovanij Elektronno luchevaya obrabotka ispolzuetsya dlya oblucheniya materialov s celyu izmeneniya ih fizicheskih svojstv ili sterilizacii medicinskih i pishevyh produktov Elektronnye luchi razzhizhayut ili kvaziplavyat stekla bez sushestvennogo povysheniya temperatury pri intensivnom obluchenii naprimer intensivnoe elektronnoe obluchenie vyzyvaet umenshenie vyazkosti na mnogo poryadkov i stupenchatoe umenshenie energii eyo aktivacii Elektronno luchevoj nagrev ispolzuetsya dlya polucheniya vysokoj koncentracii energii v maloj oblasti obluchaemogo materiala pri otnositelno malyh tokah chto mozhet privodit k fiziko himicheskim reakciyam na poverhnosti Pri opredelyonnyh usloviyah mozhno dostich proplavleniya materiala s obrazovaniem skvoznyh otverstij chto pozvolyaet rezat listy materialov tolshinoj do neskolkih santimetrov Dlya polucheniya osobo chistyh materialov ispolzuyut elektronno luchevuyu plavku Pri dostatochno vysokoj temperature elektronnyj puchok nagrevaet poverhnost materiala chto privodit k ego bystromu ispareniyu eto princip ispolzuetsya v tonkoplyonochnyh tehnologiyah dlya sozdaniya puchkov chastic s posleduyushim napyleniem na podlozhku Sredi ciklicheskih uskoritelej vydelyayut ciklotron betatron sinhrotron Linejnye uskoriteli chastic generiruyut elektronnye puchki dlya lecheniya poverhnostnyh opuholej pri luchevoj terapii angl mozhet udalyat takie porazheniya kozhi kak bazalno kletochnaya karcinoma potomu chto elektronnyj puchok pronikaet tolko na ogranichennuyu glubinu do polnogo poglosheniya obychno do 5 sm dlya energij elektronov v diapazone 5 20 MeV Elektronnyj puchok mozhno ispolzovat dlya lecheniya oblastej podvergshihsya oblucheniyu rentgenovskimi luchami Uskoriteli chastic ispolzuyut elektricheskie polya dlya razgona elektronov i ih antichastic do vysokih energij Eti chasticy izluchayut sinhrotronnoe izluchenie pri dvizhenii v magnitnyh polyah Zavisimost intensivnosti etogo izlucheniya ot spina polyarizuet elektronnyj puchok process izvestnyj kak effekt Sokolova Ternova Polyarizovannye elektronnye puchki mogut byt polezny dlya razlichnyh eksperimentov Sinhrotronnoe izluchenie takzhe mozhet ohlazhdat elektronnye puchki chtoby umenshit razbros chastic po impulsu Puchki elektronov i pozitronov stalkivayutsya pri uskorenii chastic do trebuemyh energij detektory chastic nablyudayut za rezultiruyushim izlucheniem energii kotoroe izuchaet fizika elementarnyh chastic Vizualizaciya Difrakciya medlennyh elektronov DME eto metod issledovaniya kristallicheskogo materiala kollimirovannym puchkom elektronov s posleduyushim nablyudeniem poluchennyh difrakcionnyh kartin dlya opredeleniya struktury materiala Trebuemaya energiya elektronov obychno nahoditsya v diapazone 20 200 eV Metod difrakcii bystryh elektronov na otrazhenie DBEO ispolzuet otrazhenie puchka elektronov padayushih na poverhnost obrazca pod razlichnymi malymi uglami dlya harakteristiki poverhnosti kristallicheskih materialov Energiya puchka obychno nahoditsya v diapazone 8 20 keV i ugol padeniya sostavlyaet 1 4 Elektronnyj mikroskop napravlyaet sfokusirovannyj puchok elektronov na obrazec Nekotorye elektrony izmenyayut svoi svojstva pri rasseivanii sredi kotoryh napravlenie dvizheniya ugol otnositelnaya faza i energiya kogda luch vzaimodejstvuet s materialom Detektory mikroskopa mogut registrirovat eti izmeneniya dlya polucheniya izobrazheniya materiala s atomarnym razresheniem V sinem svete obychnye opticheskie mikroskopy imeyut difrakcionno ogranichennoe razreshenie okolo 200 nm Dlya sravneniya elektronnye mikroskopy teoreticheski ogranicheny dlinoj volny de Brojlya elektrona Eta dlina volny naprimer ravna 0 0037 nm dlya elektronov uskorennyh pri potenciale 100 000 V angl sposoben izmeryat rasstoyaniya menee 0 05 nm chto bolee chem dostatochno dlya razresheniya otdelnyh atomov Eta vozmozhnost delaet elektronnyj mikroskop poleznym laboratornym instrumentom dlya polucheniya izobrazhenij s vysokim razresheniem Odnako elektronnye mikroskopy yavlyayutsya dorogimi priborami obsluzhivanie kotoryh trebuet bolshih zatrat V rentgenografii ispolzuetsya rentgenovskie trubki gde katod pri nagrevanii ispuskaet elektrony kotorye uskoryayutsya v vakuumnom promezhutke mezhdu katodom i anodom pri bolshoj raznosti potencialov Poluchennyj uskorennyj puchok elektronov popadaet na polozhitelno zaryazhennyj anod gde elektrony ispytyvayut rezkoe tormozhenie blagodarya chemu voznikaet tormoznoe izluchenie rentgenovskogo diapazona V processe tormozheniya lish okolo 1 kineticheskoj energii elektrona idyot na rentgenovskoe izluchenie 99 energii prevrashaetsya v teplo Sushestvuyut dva osnovnyh tipa elektronnyh mikroskopov prosvechivayushie i skaniruyushie Prosvechivayushie elektronnye mikroskopy rabotayut kak diaproektory puchok elektronov prohodit cherez srez materiala a zatem proeciruetsya linzami na predmetnoe steklo ili pribor s zaryadovoj svyazyu Skaniruyushie elektronnye mikroskopy rastriruyut tonko sfokusirovannyj elektronnyj puchok kak v elektronno luchevoj trubke televizora issleduemyj obrazec dlya polucheniya izobrazheniya Uvelichenie variruetsya ot 100 do 1 000 000 ili vyshe dlya oboih tipov mikroskopov Skaniruyushij tunnelnyj mikroskop ispolzuet kvantovoe tunnelirovanie elektronov mezhdu ostrym metallicheskim ostriyom igloj i atomami issleduemogo materiala i sozdayot izobrazhenie ego poverhnosti s atomarnym razresheniem Drugie prilozheniya V lazere na svobodnyh elektronah LSE prohodit cherez paru ondulyatorov soderzhashih massivy dipolnyh magnitov polya kotoryh raznonapravlenny Elektrony ispuskayut sinhrotronnoe izluchenie kotoroe kogerentno vzaimodejstvuet s temi zhe elektronami silno usilivaya pole izlucheniya na rezonansnoj chastote LSE mozhet izluchat kogerentnyj puchok elektromagnitnogo izlucheniya s vysokoj yarkostyu i v shirokom diapazone chastot ot mikrovoln do myagkogo rentgenovskogo izlucheniya Eti ustrojstva ispolzuyutsya v proizvodstve svyazi i s medicinskimi celyami takimi kak hirurgiya myagkih tkanej Elektrony igrayut vazhnuyu rol v elektronno luchevyh trubkah kotorye shiroko ispolzovalis v kachestve ustrojstv otobrazheniya v laboratornyh priborah kompyuternyh monitorah i televizorah V fotoumnozhitele kazhdyj foton padayushij na fotokatod iniciiruet lavinu elektronov kotoraya sozdayot registriruemyj impuls toka Vakuumnye lampy ispolzuyut potok elektronov dlya upravleniya elektricheskimi signalami i oni sygrali reshayushuyu rol v razvitii elektronnyh tehnologij Odnako vposledstvii oni byli v znachitelnoj stepeni vytesneny tverdotelnymi ustrojstvami takimi kak tranzistor Sm takzheVyrozhdennyj gazPrimechaniyaKommentarii Obratite vnimanie chto v bolee staryh istochnikah ukazyvaetsya otnoshenie zaryada k masse a ne sovremennoe soglashenie ob otnoshenii massy k zaryadu Eta velichina poluchaetsya iz spinovogo kvantovogo chisla kak S s s 1 h2p 32ℏ displaystyle begin alignedat 2 S amp sqrt s s 1 cdot frac h 2 pi amp frac sqrt 3 2 hbar end alignedat dlya kvantovogo chisla s 1 2 magneton Bora mB eℏ2me displaystyle textstyle mu mathrm B frac e hbar 2m mathrm e Klassicheskij radius elektrona nahoditsya sleduyushim obrazom Predpolozhim chto zaryad elektrona ravnomerno raspredelyon po sfericheskomu obyomu Poskolku odna chast sfery budet ottalkivat drugie chasti sfera soderzhit elektrostaticheskuyu potencialnuyu energiyu Predpolagaetsya chto eta energiya ravna energii pokoya elektrona opredelyaemoj specialnoj teoriej otnositelnosti E mc2 Iz teorii elektrostatiki potencialnaya energiya ravnomerno zaryazhennoj sfery radiusom r i zaryadom e opredelyaetsya vyrazheniem Ep e28pe0r displaystyle E mathrm p frac e 2 8 pi varepsilon 0 r gde e0 dielektricheskaya pronicaemost vakuuma Dlya elektrona s massoj pokoya m0 energiya pokoya ravna Ep m0c2 displaystyle textstyle E mathrm p m 0 c 2 gde c skorost sveta v vakuume Priravnyav ih i najdya r my poluchim klassicheskij radius elektrona Sm Haken Wolf amp Brewer 2005 Izluchenie nerelyativistskih elektronov inogda nazyvayut ciklotronnym izlucheniem Polyarizaciya elektronnogo puchka oznachaet chto spiny vseh elektronov napravleny v odnom napravlenii Drugimi slovami proekcii spinov vseh elektronov na ih vektor impulsa imeyut odinakovyj znak Istochniki Ivanov I Udivitelnyj mir vnutri atomnogo yadra Arhivnaya kopiya ot 15 iyulya 2015 na Wayback Machine Nauchno populyarnaya lekciya dlya shkolnikov FIAN 11 sentyabrya 2007 goda Fundamental Physical Constants Complete Listing Arhivnaya kopiya ot 10 maya 2024 na Wayback Machine CODATA NIST Agostini M et al Borexino Coll Test of Electric Charge Conservation with Borexino angl Physical Review Letters 2015 Vol 115 iss 23 P 231802 doi 10 1103 PhysRevLett 115 231802 arXiv 1509 01223 Back H O et al Borexino Coll Search for electron decay mode e g n with prototype of Borexino detector angl Phys Lett B 2002 Vol 525 iss 1 2 P 29 40 doi 10 1016 S0370 2693 01 01440 X Bibcode 2002PhLB 525 29B Takzhe to zhe chto i elektrum yantarnogo cveta splav zolota 80 s serebrom 20 Chernyh P Ya Istoriko etimologicheskij slovar Jerry Coffey What Is An Electron neopr 10 sentyabrya 2010 Data obrasheniya 3 sentyabrya 2022 Arhivirovano 4 marta 2016 goda Curtis L J Atomic Structure and Lifetimes A Conceptual Approach Cambridge University Press 2003 10 30 ISBN 978 0 521 53635 6 Eichten E J 1983 New Tests for Quark and Lepton Substructure Physical Review Letters 50 11 811 814 Bibcode 1983PhRvL 50 811E doi 10 1103 PhysRevLett 50 811 1446807 CODATA value proton electron mass ratio neopr 2006 CODATA recommended values National Institute of Standards and Technology Data obrasheniya 18 iyulya 2009 Arhivirovano 22 aprelya 2020 goda Pauling L C The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals an introduction to modern structural chemistry 3rd Cornell University Press 1960 P 4 10 ISBN 978 0 8014 0333 0 Arabatzis T Representing Electrons A Biographical Approach to Theoretical Entities University of Chicago Press 2006 P 70 74 96 ISBN 978 0 226 02421 9 Benjamin Park 1898 A history of electricity The intellectual rise in electricity from antiquity to the days of Benjamin Franklin New York J Wiley pp 315 484 5 ISBN 978 1 313 10605 4 Keithley J F The Story of Electrical and Magnetic Measurements From 500 B C to the 1940s IEEE Press 1999 P 19 20 ISBN 978 0 7803 1193 0 Cajori Florian A History of Physics in Its Elementary Branches Including the Evolution of Physical Laboratories Macmillan 1917 Benjamin Franklin 1706 1790 neopr Wolfram Research Data obrasheniya 16 dekabrya 2010 Arhivirovano 18 oktyabrya 2017 goda Myers R L The Basics of Physics Greenwood Publishing Group 2006 P 242 ISBN 978 0 313 32857 2 Farrar W V 1969 Richard Laming and the Coal Gas Industry with His Views on the Structure of Matter 25 3 243 254 doi 10 1080 00033796900200141 Barrow J D 1983 Natural Units Before Planck 24 24 26 Bibcode 1983QJRAS 24 24B Okamura Sōgo History of Electron Tubes angl angl 1994 P 11 In 1881 Stoney named this electromagnetic electrolion It came to be called electron from 1891 In 1906 the suggestion to call cathode ray particles electrions was brought up but through the opinion of Lorentz of Holland electrons came to be widely used ISBN 978 90 5199 145 1 Stoney G J 1894 Of the Electron or Atom of Electricity Philosophical Magazine 38 5 418 420 doi 10 1080 14786449408620653 Arhivirovano 31 oktyabrya 2020 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 electron n 2 OED Online March 2013 Oxford University Press Accessed 12 April 2013 Word Mysteries amp Histories Houghton Mifflin 1986 P 73 ISBN 978 0 395 40265 8 Webster s New World Dictionary Prentice Hall 1970 P 450 Born M Atomic Physics M Born R J Blin Stoyle J M Radcliffe 1989 P 26 ISBN 978 0 486 65984 8 Plucker M 1 dekabrya 1858 XLVI Observations on the electrical discharge through rarefied gases The London Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 16 109 408 418 doi 10 1080 14786445808642591 ISSN 1941 5982 Arhivirovano 12 maya 2024 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Leicester H M The Historical Background of Chemistry 1971 P 221 222 ISBN 978 0 486 61053 5 Whittaker E T Nelson 1951 Vol 1 DeKosky R K 1983 William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s 40 1 1 18 doi 10 1080 00033798300200101 Schuster Arthur 1890 The discharge of electricity through gases Proceedings of the Royal Society of London 47 526 559 doi 10 1098 rspl 1889 0111 Wilczek Frank June 2012 Happy birthday electron Scientific American Arhivirovano 1 noyabrya 2013 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Trenn T J 1976 Rutherford on the Alpha Beta Gamma Classification of Radioactive Rays 67 1 61 75 doi 10 1086 351545 Becquerel H 1900 Deviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Electrique fr 130 809 815 Buchwald and Warwick 2001 90 91 Myers W G 1976 Becquerel s Discovery of Radioactivity in 1896 17 7 579 582 PMID 775027 Arhivirovano 22 dekabrya 2008 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Thomson J J Nobel Lecture Carriers of Negative Electricity neopr Data obrasheniya 25 avgusta 2008 Arhivirovano iz originala 10 oktyabrya 2008 goda O Hara J G March 1975 George Johnstone Stoney F R S and the Concept of the Electron Notes and Records of the Royal Society of London 29 2 Royal Society 265 276 doi 10 1098 rsnr 1975 0018 Abraham Pais 1997 The discovery of the electron 100 years of elementary particles PDF Beam Line 1 4 16 Arhivirovano PDF 14 sentyabrya 2021 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Kaufmann W 1897 Die magnetische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen und ihre Abhangigkeit vom Entladungspotential Annalen der Physik und Chemie 297 7 544 552 Bibcode 1897AnP 297 544K doi 10 1002 andp 18972970709 ISSN 0003 3804 Kikoin I K 1961 Abram Fedorovich Ioffe on his eightieth birthday 3 5 798 809 Bibcode 1961SvPhU 3 798K doi 10 1070 PU1961v003n05ABEH005812 Original publication in Russian Kikoin I K 1960 Akademik A F Ioffe 72 10 303 321 doi 10 3367 UFNr 0072 196010e 0307 Millikan R A 1911 The Isolation of an Ion a Precision Measurement of its Charge and the Correction of Stokes s Law PDF Physical Review 32 2 349 397 Bibcode 1911PhRvI 32 349M doi 10 1103 PhysRevSeriesI 32 349 Arhivirovano PDF 17 marta 2020 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Das Gupta N N 1999 A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics Reviews of Modern Physics 18 2 225 290 Bibcode 1946RvMP 18 225G doi 10 1103 RevModPhys 18 225 Smirnov B M Physics of Atoms and Ions Springer 2003 P 14 21 ISBN 978 0 387 95550 6 Bohr N Nobel Lecture The Structure of the Atom neopr Data obrasheniya 3 dekabrya 2008 Arhivirovano 3 dekabrya 2008 goda Lewis G N 1916 The Atom and the Molecule 38 4 762 786 doi 10 1021 ja02261a002 Arhivirovano PDF 25 avgusta 2019 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Arabatzis T 1997 The chemists electron PDF European Journal of Physics 18 3 150 163 Bibcode 1997EJPh 18 150A doi 10 1088 0143 0807 18 3 005 S2CID 250871628 Arhivirovano iz originala PDF 5 iyunya 2020 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Langmuir I 1919 The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules 41 6 868 934 doi 10 1021 ja02227a002 Arhivirovano 26 yanvarya 2021 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Scerri E R The Periodic Table Oxford University Press USA 2007 ISBN 978 0 19 530573 9 Massimi M Pauli s Exclusion Principle The Origin and Validation of a Scientific Principle Cambridge University Press 2005 08 04 ISBN 978 0 521 83911 2 Uhlenbeck G E 1925 Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezuglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons nem 13 47 953 954 Bibcode 1925NW 13 953E doi 10 1007 BF01558878 Pauli W 1923 Uber die Gesetzmassigkeiten des anomalen Zeemaneffektes Zeitschrift fur Physik nem 16 1 155 164 Bibcode 1923ZPhy 16 155P doi 10 1007 BF01327386 de Broglie L Nobel Lecture The Wave Nature of the Electron neopr Data obrasheniya 30 avgusta 2008 Arhivirovano 4 oktyabrya 2008 goda Falkenburg B Particle Metaphysics A Critical Account of Subatomic Reality Springer 2007 P 85 ISBN 978 3 540 33731 7 Davisson C Nobel Lecture The Discovery of Electron Waves neopr Data obrasheniya 30 avgusta 2008 Arhivirovano 9 iyulya 2008 goda Schrodinger E 1926 Quantisierung als Eigenwertproblem Annalen der Physik nem 385 13 437 490 Bibcode 1926AnP 385 437S doi 10 1002 andp 19263851302 Rigden J S Hydrogen Harvard University Press 2003 P 59 86 ISBN 978 0 674 01252 3 Reed B C Quantum Mechanics 2007 P 275 350 ISBN 978 0 7637 4451 9 Dirac P A M 1928 The Quantum Theory of the Electron PDF Proceedings of the Royal Society A 117 778 610 624 Bibcode 1928RSPSA 117 610D doi 10 1098 rspa 1928 0023 Arhivirovano PDF 25 noyabrya 2018 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Dirac P A M Nobel Lecture Theory of Electrons and Positrons neopr Data obrasheniya 1 noyabrya 2008 Arhivirovano 23 iyulya 2008 goda Anderson C D 1933 The Positive Electron Physical Review 43 6 491 494 Bibcode 1933PhRv 43 491A doi 10 1103 PhysRev 43 491 The Nobel Prize in Physics 1965 neopr Data obrasheniya 4 noyabrya 2008 Arhivirovano 24 oktyabrya 2008 goda Panofsky W K H 1997 The Evolution of Particle Accelerators amp Colliders PDF 27 1 36 44 Arhivirovano PDF 3 iyunya 2016 Data obrasheniya 15 sentyabrya 2008 Elder F R 1947 Radiation from Electrons in a Synchrotron Physical Review 71 11 829 830 Bibcode 1947PhRv 71 829E doi 10 1103 PhysRev 71 829 5 Hoddeson L The Rise of the Standard Model Particle Physics in the 1960s and 1970s Cambridge University Press 1997 P 25 26 ISBN 978 0 521 57816 5 Bernardini C 2004 AdA The First Electron Positron Collider 6 2 156 183 Bibcode 2004PhP 6 156B doi 10 1007 s00016 003 0202 y Testing the Standard Model The LEP experiments neopr CERN Data obrasheniya 15 sentyabrya 2008 Arhivirovano 13 fevralya 2013 goda LEP reaps a final harvest CERN Courier 40 10 2000 Arhivirovano 21 noyabrya 2010 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Prati E 2012 Few electron limit of n type metal oxide semiconductor single electron transistors Nanotechnology 23 21 215204 arXiv 1203 4811 Bibcode 2012Nanot 23u5204P doi 10 1088 0957 4484 23 21 215204 PMID 22552118 Green M A 1990 Intrinsic concentration effective densities of states and effective mass in silicon Journal of Applied Physics 67 6 2944 2954 Bibcode 1990JAP 67 2944G doi 10 1063 1 345414 Frampton P H 2000 Quarks and Leptons Beyond the Third Generation angl 330 5 6 263 348 arXiv hep ph 9903387 Bibcode 2000PhR 330 263F doi 10 1016 S0370 1573 99 00095 2 Raith W Constituents of Matter Atoms Molecules Nuclei and Particles W Raith T Mulvey CRC Press 2001 P 777 781 ISBN 978 0 8493 1202 1 The original source for CODATA is Mohr P J 2008 CODATA recommended values of the fundamental physical constants Reviews of Modern Physics 80 2 633 730 arXiv 0801 0028 Bibcode 2008RvMP 80 633M doi 10 1103 RevModPhys 80 633 Zombeck M V Handbook of Space Astronomy and Astrophysics 3rd Cambridge University Press 2007 P 14 ISBN 978 0 521 78242 5 Murphy M T 2008 Strong Limit on a Variable Proton to Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe Science 320 5883 1611 1613 arXiv 0806 3081 Bibcode 2008Sci 320 1611M doi 10 1126 science 1156352 PMID 18566280 Zorn J C 1963 Experimental Limits for the Electron Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron Physical Review 129 6 2566 2576 Bibcode 1963PhRv 129 2566Z doi 10 1103 PhysRev 129 2566 Gupta M C Atomic and Molecular Spectroscopy New Age Publishers 2001 P 81 ISBN 978 81 224 1300 7 Odom B 2006 New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One Electron Quantum Cyclotron Physical Review Letters 97 3 030801 Bibcode 2006PhRvL 97c0801O doi 10 1103 PhysRevLett 97 030801 PMID 16907490 Anastopoulos C Particle Or Wave The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics Princeton University Press 2008 P 261 262 ISBN 978 0 691 13512 0 Gabrielse G 2006 New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED Physical Review Letters 97 3 030802 1 4 Bibcode 2006PhRvL 97c0802G doi 10 1103 PhysRevLett 97 030802 PMID 16907491 Komar A A Elektron Fizicheskaya enciklopediya v 5 t Gl red A M Prohorov M Bolshaya rossijskaya enciklopediya 1999 T 5 Stroboskopicheskie pribory Yarkost 692 s 20 000 ekz ISBN 5 85270 101 7 Petrov Alexey A David vs Goliath What a tiny electron can tell us about the structure of the universe angl https theconversation com The Conversation 20 dekabrya 2018 Data obrasheniya 18 iyulya 2022 Arhivirovano 18 iyulya 2022 goda Shpolskij Eduard Vladimirovich Atomic physics Atomnaia fizika second edition 1951 Dehmelt H 1988 A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space New Value for Electron Radius T22 102 110 Bibcode 1988PhST 22 102D doi 10 1088 0031 8949 1988 T22 016 Gabrielse Gerald Electron Substructure neopr Harvard University Data obrasheniya 21 iyunya 2016 Arhivirovano iz originala 10 aprelya 2019 goda Meschede D Optics light and lasers The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics Wiley VCH 2004 P 168 ISBN 978 3 527 40364 6 Steinberg R I 1999 Experimental test of charge conservation and the stability of the electron Physical Review D 61 2 2582 2586 Bibcode 1975PhRvD 12 2582S doi 10 1103 PhysRevD 12 2582 Beringer J 2012 Review of Particle Physics electron properties PDF Physical Review D 86 1 010001 Bibcode 2012PhRvD 86a0001B doi 10 1103 PhysRevD 86 010001 Arhivirovano PDF 3 marta 2016 Data obrasheniya 18 oktyabrya 2012 Back H O 2002 Search for electron decay mode e g n with prototype of Borexino detector Physics Letters B 525 1 2 29 40 Bibcode 2002PhLB 525 29B doi 10 1016 S0370 2693 01 01440 X UK England Physicists make electrons split neopr BBC News 28 avgusta 2009 Data obrasheniya 11 iyulya 2016 Arhivirovano 31 avgusta 2017 goda Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution Arhivnaya kopiya ot 3 iyunya 2019 na Wayback Machine Science Daily July 31 2009 Yarris Lynn First Direct Observations of Spinons and Holons neopr Lbl gov 13 iyulya 2006 Data obrasheniya 11 iyulya 2016 Arhivirovano iz originala 4 iyunya 2011 goda Weller Paul F An analogy for elementary band theory concepts in solids angl J Chem Educ journal 1967 Vol 44 no 7 P 391 doi 10 1021 ed044p391 Slyusar V I Nanoantenny podhody i perspektivy C 58 65 neopr Elektronika nauka tehnologiya biznes 2009 2 C 63 2009 Data obrasheniya 3 iyunya 2021 Arhivirovano 3 iyunya 2021 goda Eibenberger Sandra et al 2013 Matter wave interference with particles selected from a molecular library with masses exceeding 10000 amu 15 35 14696 14700 arXiv 1310 8343 Bibcode 2013PCCP 1514696E doi 10 1039 C3CP51500A PMID 23900710 S2CID 3944699 Munowitz M Knowing the Nature of Physical Law Oxford University Press 2005 P 162 ISBN 978 0 19 516737 5 Kane G 9 Oktyabr 2006 Are virtual particles really constantly popping in and out of existence Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics Scientific American Arhivirovano 15 Maj 2020 Data obrasheniya 19 Sentyabr 2008 Taylor J The New Physics Cambridge University Press 1989 ISBN 978 0 521 43831 5 Genz H Nothingness The Science of Empty Space Da Capo Press 2001 P 241 243 245 247 ISBN 978 0 7382 0610 3 Gribbin J 25 yanvarya 1997 More to electrons than meets the eye New Scientist Arhivirovano 11 fevralya 2015 Data obrasheniya 17 sentyabrya 2008 Levine I 1997 Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer Physical Review Letters 78 3 424 427 Bibcode 1997PhRvL 78 424L doi 10 1103 PhysRevLett 78 424 Murayama H 10 17 March 2006 Supersymmetry Breaking Made Easy Viable and Generic Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories La Thuile Italy arXiv 0709 3041 Bibcode 2007arXiv0709 3041M a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite conference title Shablon Cite conference cite conference a Vikipediya Obsluzhivanie CS1 format daty ssylka lists a 9 mass difference for an electron that is the size of the Schwinger J 1948 On Quantum Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron Physical Review 73 4 416 417 Bibcode 1948PhRv 73 416S doi 10 1103 PhysRev 73 416 Huang K Fundamental Forces of Nature The Story of Gauge Fields World Scientific 2007 P 123 125 ISBN 978 981 270 645 4 Foldy L L 1950 On the Dirac Theory of Spin 1 2 Particles and Its Non Relativistic Limit Physical Review 78 1 29 36 Bibcode 1950PhRv 78 29F doi 10 1103 PhysRev 78 29 Foldy 1950 p 32 Griffiths David J Introduction to Electrodynamics 3rd Prentice Hall 1998 ISBN 978 0 13 805326 0 Crowell B Electricity and Magnetism Light and Matter 2000 P 129 152 ISBN 978 0 9704670 4 1 Mahadevan R 1996 Harmony in Electrons Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field The Astrophysical Journal 465 327 337 arXiv astro ph 9601073 Bibcode 1996ApJ 465 327M doi 10 1086 177422 Rohrlich F 1999 The Self Force and Radiation Reaction American Journal of Physics 68 12 1109 1112 Bibcode 2000AmJPh 68 1109R doi 10 1119 1 1286430 Georgi H Grand Unified Theories The New Physics Davies Paul Cambridge University Press 1989 P 427 ISBN 978 0 521 43831 5 Blumenthal G J 1970 Bremsstrahlung Synchrotron Radiation and Compton Scattering of High Energy Electrons Traversing Dilute Gases Reviews of Modern Physics 42 2 237 270 Bibcode 1970RvMP 42 237B doi 10 1103 RevModPhys 42 237 The Nobel Prize in Physics 1927 neopr Data obrasheniya 28 sentyabrya 2008 Arhivirovano 24 oktyabrya 2008 goda Chen S Y 1998 Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering Nature 396 6712 653 655 arXiv physics 9810036 Bibcode 1998Natur 396 653C doi 10 1038 25303 Beringer R 1942 The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation Physical Review 61 5 6 222 224 Bibcode 1942PhRv 61 222B doi 10 1103 PhysRev 61 222 Buffa A College Physics 4th Prentice Hall 2000 P 888 ISBN 978 0 13 082444 8 Eichler J 2005 Electron positron pair production in relativistic ion atom collisions Physics Letters A 347 1 3 67 72 Bibcode 2005PhLA 347 67E doi 10 1016 j physleta 2005 06 105 Hubbell J H 2006 Electron positron pair production by photons A historical overview 75 6 614 623 Bibcode 2006RaPC 75 614H doi 10 1016 j radphyschem 2005 10 008 Arhivirovano 21 iyunya 2019 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Quigg C The Electroweak Theory Elyashevich M A Atom Fizicheskaya enciklopediya v 5 t Gl red A M Prohorov M Sovetskaya enciklopediya 1988 T 1 Aaronova Boma effekt Dlinnye linii 707 s 100 000 ekz Tipler Paul Modern Physics Macmillan 2003 ISBN 978 0 7167 4345 3 Burhop E H S The Auger Effect and Other Radiationless Transitions R E Krieger Publishing Company 1980 ISBN 978 0 88275 966 1 Jiles D Introduction to Magnetism and Magnetic Materials CRC Press 1998 P 280 287 ISBN 978 0 412 79860 3 Lowdin P O Fundamental World of Quantum Chemistry A Tribute to the Memory of Per Olov Lowdin Springer Science Business Media 2003 P 393 394 ISBN 978 1 4020 1290 7 McQuarrie D A Physical Chemistry A Molecular Approach University Science Books 1997 P 325 361 ISBN 978 0 935702 99 6 Daudel R 1974 The Electron Pair in Chemistry 52 8 1310 1320 doi 10 1139 v74 201 Rakov V A Lightning Physics and Effects V A Rakov M A Uman Cambridge University Press 2007 P 4 ISBN 978 0 521 03541 5 Freeman G R 1999 Triboelectricity and some associated phenomena 15 12 1454 1458 doi 10 1179 026708399101505464 Forward K M 2009 Methodology for studying particle particle triboelectrification in granular materials 67 2 3 178 183 doi 10 1016 j elstat 2008 12 002 Weinberg S The Discovery of Subatomic Particles Cambridge University Press 2003 ISBN 978 0 521 82351 7 Lou L F Introduction to phonons and electrons World Scientific 2003 P 162 164 ISBN 978 981 238 461 4 Guru B S Electromagnetic Field Theory Cambridge University Press 2004 P 138 276 ISBN 978 0 521 83016 4 Achuthan M K Fundamentals of Semiconductor Devices M K Achuthan K N Bhat 2007 P 49 67 ISBN 978 0 07 061220 4 Ziman J M Electrons and Phonons The Theory of Transport Phenomena in Solids Oxford University Press 2001 P 260 ISBN 978 0 19 850779 6 Main P 12 iyunya 1993 When electrons go with the flow Remove the obstacles that create electrical resistance and you get ballistic electrons and a quantum surprise New Scientist 1887 Arhivirovano 11 fevralya 2015 Data obrasheniya 9 oktyabrya 2008 Blackwell G R The Electronic Packaging Handbook CRC Press 2000 P 6 39 6 40 ISBN 978 0 8493 8591 9 Durrant A Quantum Physics of Matter The Physical World CRC Press 2000 P 43 71 78 ISBN 978 0 7503 0721 5 The Nobel Prize in Physics 1972 neopr Data obrasheniya 13 oktyabrya 2008 Arhivirovano 11 oktyabrya 2008 goda Kadin A M 2007 Spatial Structure of the Cooper Pair 20 4 285 292 arXiv cond mat 0510279 doi 10 1007 s10948 006 0198 z P Monthoux Balatsky A Pines D et al 1992 Weak coupling theory of high temperature superconductivity in the antiferromagnetically correlated copper oxides Phys Rev B 46 22 14803 14817 Bibcode 1992PhRvB 4614803M doi 10 1103 PhysRevB 46 14803 PMID 10003579 S Chakravarty Sudbo A Anderson P W Strong S et al 1993 Interlayer Tunneling and Gap Anisotropy in High Temperature Superconductors Science 261 5119 337 40 Bibcode 1993Sci 261 337C doi 10 1126 science 261 5119 337 PMID 17836845 S2CID 41404478 Jompol Y 2009 Probing Spin Charge Separation in a Tomonaga Luttinger Liquid Science 325 5940 597 601 arXiv 1002 2782 Bibcode 2009Sci 325 597J doi 10 1126 science 1171769 PMID 19644117 Discovery about behavior of building block of nature could lead to computer revolution neopr 31 iyulya 2009 Data obrasheniya 1 avgusta 2009 Arhivirovano 3 iyunya 2019 goda The Nobel Prize in Physics 1958 for the discovery and the interpretation of the Cherenkov effect neopr Data obrasheniya 25 sentyabrya 2008 Arhivirovano 18 oktyabrya 2008 goda Special Relativity neopr Stanford Linear Accelerator Center 26 avgusta 2008 Data obrasheniya 25 sentyabrya 2008 Arhivirovano 12 dekabrya 2011 goda Adams S Frontiers Twentieth Century Physics CRC Press 2000 ISBN 978 0 7484 0840 5 Bianchini Lorenzo Selected Exercises in Particle and Nuclear Physics Springer 2017 P 79 ISBN 978 3 319 70494 4 Lurquin P F The Origins of Life and the Universe Columbia University Press 2003 P 2 ISBN 978 0 231 12655 7 Silk J The Big Bang The Creation and Evolution of the Universe 3rd Macmillan 2000 P 110 112 134 137 ISBN 978 0 8050 7256 3 Kolb E W 1980 The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe PDF Physics Letters B 91 2 217 221 Bibcode 1980PhLB 91 217K doi 10 1016 0370 2693 80 90435 9 Arhivirovano iz originala PDF 30 oktyabrya 2020 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Sather E The Mystery of Matter Asymmetry neopr Stanford University Spring Summer 1996 Data obrasheniya 1 noyabrya 2008 Arhivirovano 20 iyulya 2018 goda Burles S Nollett K M Turner M S 1999 Big Bang Nucleosynthesis Linking Inner Space and Outer Space arXiv astro ph 9903300 Boesgaard A M 1985 Big bang nucleosynthesis Theories and observations 23 2 319 378 Bibcode 1985ARA amp A 23 319B doi 10 1146 annurev aa 23 090185 001535 Barkana R 2006 The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization Science 313 5789 931 934 arXiv astro ph 0608450 Bibcode 2006Sci 313 931B doi 10 1126 science 1125644 PMID 16917052 Burbidge E M 1957 Synthesis of Elements in Stars PDF Reviews of Modern Physics 29 4 548 647 Bibcode 1957RvMP 29 547B doi 10 1103 RevModPhys 29 547 Arhivirovano PDF 23 iyulya 2018 Data obrasheniya 4 fevralya 2022 Rodberg L S 1957 Fall of Parity Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature Science 125 3249 627 633 Bibcode 1957Sci 125 627R doi 10 1126 science 125 3249 627 PMID 17810563 Fryer C L 1999 Mass Limits For Black Hole Formation The Astrophysical Journal 522 1 413 418 arXiv astro ph 9902315 Bibcode 1999ApJ 522 413F doi 10 1086 307647 Wald Robert M General Relativity University of Chicago Press 1984 P 299 300 ISBN 978 0 226 87033 5 Visser Matt 2003 Essential and inessential features of Hawking radiation PDF International Journal of Modern Physics D 12 4 649 661 arXiv hep th 0106111 Bibcode 2003IJMPD 12 649V doi 10 1142 S0218271803003190 S2CID 16261173 Arhivirovano PDF 20 yanvarya 2022 Data obrasheniya 15 iyulya 2022 Laurent Philippe Titarchuk Lev Electron Positron Pair Creation Close to a Black Hole Horizon Redshifted Annihilation Line in the Emergent X Ray Spectra of a Black Hole I The Astrophysical Journal 2018 T 859 89 doi 10 3847 1538 4357 aac090 Arhivirovano 15 iyulya 2022 goda Parikh M K 2000 Hawking Radiation As Tunneling Physical Review Letters 85 24 5042 5045 arXiv hep th 9907001 Bibcode 2000PhRvL 85 5042P doi 10 1103 PhysRevLett 85 5042 PMID 11102182 Hawking S W 1974 Black hole explosions Nature 248 5443 30 31 Bibcode 1974Natur 248 30H doi 10 1038 248030a0 Halzen F 2002 High energy neutrino astronomy the cosmic ray connection 66 7 1025 1078 arXiv astro ph 0204527 Bibcode 2002RPPh 65 1025H doi 10 1088 0034 4885 65 7 201 Ziegler J F 1998 Terrestrial cosmic ray intensities 42 1 117 139 Bibcode 1998IBMJ 42 117Z doi 10 1147 rd 421 0117 Sutton C 4 avgusta 1990 Muons pions and other strange particles New Scientist Arhivirovano 11 fevralya 2015 Data obrasheniya 28 avgusta 2008 Scientists solve 30 year old aurora borealis mystery Press release 24 iyulya 2008 Arhivirovano iz originala 17 avgusta 2008 Data obrasheniya 11 oktyabrya 2008 Gurnett D A 1976 Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts Science 194 4270 1159 1162 Bibcode 1976Sci 194 1159G doi 10 1126 science 194 4270 1159 PMID 17790910 Martin W C Atomic Spectroscopy A compendium of basic ideas notation data and formulas neopr National Institute of Standards and Technology Data obrasheniya 8 yanvarya 2007 Arhivirovano 8 fevralya 2007 goda Fowles G R Introduction to Modern Optics 1989 P 227 233 ISBN 978 0 486 65957 2 Grupen C 2000 Physics of Particle Detection 536 3 34 arXiv physics 9906063 Bibcode 2000AIPC 536 3G doi 10 1063 1 1361756 The Nobel Prize in Physics 1989 neopr Data obrasheniya 24 sentyabrya 2008 Arhivirovano 28 sentyabrya 2008 goda Ekstrom P 1980 The isolated Electron PDF Scientific American 243 2 91 101 Bibcode 1980SciAm 243b 104E doi 10 1038 scientificamerican0880 104 Arhivirovano PDF 2 oktyabrya 2008 Data obrasheniya 24 sentyabrya 2008 Mauritsson J Electron filmed for the first time ever neopr Lund University Data obrasheniya 17 sentyabrya 2008 Arhivirovano 25 marta 2009 goda Mauritsson J 2008 Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope Physical Review Letters 100 7 073003 arXiv 0708 1060 Bibcode 2008PhRvL 100g3003M doi 10 1103 PhysRevLett 100 073003 PMID 18352546

NiNa.Az

NiNa.Az - Абсолютно бесплатная система, которая делится для вас информацией и контентом 24 часа в сутки.
Взгляните
Закрыто