電子躍遷到距離原子核更近的軌域時,會以光子的形式釋放出能量。相反的,從低能級軌域到高能級軌域則會吸收能量。藉著這些量子化軌域,玻爾正確地計算出氫原子光譜。但是,使用玻爾模型,并不能夠解釋譜線的相對強(qiáng)度,也無法計算出更復(fù)雜原子的光譜。這些難題,尚待后來量子力學(xué)的解釋。1916年,美國物理化學(xué)家吉爾伯特·路易士成功地解釋了原子與原子之間的相互作用。他建議兩個原子之間一對共用的電子形成了共價鍵。于1923年,沃爾特·海特勒WalterHeitler和弗里茨·倫敦FritzLondon應(yīng)用量子力學(xué)的理論,完整地解釋清楚電子對產(chǎn)生和化學(xué)鍵形成的原因。于1919年,歐文·朗繆爾將路易士的立方原子模型cubicalatom。加以發(fā)揮,建議所有電子都分布于一層層同心的(接近同心的)、等厚度的球形殼。他又將這些球形殼分為幾個部分,每一個部分都含有一對電子。使用這模型,他能夠解釋周期表內(nèi)每一個元素的周期性化學(xué)性質(zhì)。于1924年,奧地利物理學(xué)家沃爾夫?qū)づ堇靡唤M參數(shù)來解釋原子的殼層結(jié)構(gòu)。這一組的四個參數(shù),決定了電子的量子態(tài)。每一個量子態(tài)只能容許一個電子占有。(這禁止多于一個電子占有同樣的量子態(tài)的規(guī)則,稱為泡利不相容原理)。它可以是自由的(不屬于任何原子),也可以被原子核束縛。上海節(jié)能電機(jī)控制信息推薦
英國劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫·約翰·湯姆森重做了赫茲的實(shí)驗(yàn)。使用真空度更高的真空管和更強(qiáng)的電場,他觀察出負(fù)極射線的偏轉(zhuǎn),并計算出負(fù)級射線粒子(電子)的質(zhì)量-電荷比例,因此獲得了1906年的諾貝爾物理學(xué)獎。湯姆遜采用1891年喬治·斯托尼所起的名字——電子來稱呼這種粒子。至此,電子作為人類發(fā)現(xiàn)的***個亞原子粒子和打開原子世界的大門被湯姆遜發(fā)現(xiàn)了。100多年前,當(dāng)美國物理學(xué)家RobertMillikan***通過實(shí)驗(yàn)測出電子所帶的電荷為×10-19C后,這一電荷值便被***看作為電荷基本單元。然而如果按照經(jīng)典理論,將電子看作“整體”或者“基本”粒子,將使我們對電子在某些物理情境下的行為感到極端困惑,比如當(dāng)電子被置入強(qiáng)磁場后出現(xiàn)的非整量子霍爾效應(yīng)。英國劍橋大學(xué)研究人員和伯明翰大學(xué)的同行合作完成了一項研究。公報稱,電子通常被認(rèn)為不可分。劍橋大學(xué)研究人員將極細(xì)的“量子金屬絲”置于一塊金屬平板上方,控制其間距離為約30個原子寬度,并將它們置于近乎***零度的**溫環(huán)境下,然后改變外加磁場,發(fā)現(xiàn)金屬板上的電子在通過量子隧穿效應(yīng)跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和穴子。為了解決這一難題,1980年。嘉定區(qū)加工電機(jī)控制機(jī)械設(shè)備原子中的電子在各種各樣的半徑和描述能量級別的球形殼里存在。
使電子束和正子束發(fā)生互相碰撞與湮滅,這會引起高能量輻射發(fā)射。探測這些能量的分布,物理學(xué)家可以研究電子與正子碰撞與湮滅的物理行為。電子成像技術(shù)低能電子衍射技術(shù)(LEED)照射準(zhǔn)直電子束于晶體物質(zhì),然后根據(jù)觀測到的衍射圖案,來推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)。這技術(shù)所使用的電子能量通常在20~200eV之間。反射高能電子衍射(RHEED))技術(shù)以低角度照射準(zhǔn)直電子束于晶體物質(zhì),然后搜集反射圖案,從而推斷晶體表面的資料。這技術(shù)所使用的電子的能量在8~20keV之間,入射角度為1~4°。電子顯微鏡將聚焦的電子束入射于樣本。由于電子束與樣本的相互作用,電子的性質(zhì)會有所改變,像移動方向、相對相位和能量。細(xì)心地分析這些數(shù)據(jù),即可得到分辨率為原子尺寸的樣本影像。使用藍(lán)色光,普通的光學(xué)顯微鏡的分辨率,因受到衍射限制,大約為200nm;相互比較,電子顯微鏡的分辨率,則是受到電子的德布羅意波長限制,對于能量為100keV的電子,分辨率大約為。像差修正穿透式電子顯微鏡。能夠?qū)⒎直媛式档降陀?,足夠清楚地觀測個別原子。這能力使得電子顯微鏡成為,在實(shí)驗(yàn)室里,高分辨率成像不可缺少的儀器。但是,電子顯微鏡的價錢昂貴,保養(yǎng)不易;而且由于操作時,樣品環(huán)境需要維持真空。
光子的平均能量超過,有足夠的能量來創(chuàng)生電子和正電子對。電子天文學(xué)理論同時,反電子和正電子對也在大規(guī)模地相互湮滅對方,并且發(fā)射高能量光子。在這短暫的宇宙演化階段,電子,正電子和光子努力地維持著微妙的平衡。但是,因?yàn)橛钪嬲诳焖俚嘏蛎浿?,溫度持續(xù)轉(zhuǎn)涼,在10秒鐘時候,溫度已降到30億K,低于電子-正電子創(chuàng)生過程的溫度底限100億K。因此,光子不再具有足夠的能量來創(chuàng)生電子和正電子對,大規(guī)模的電子-正電子創(chuàng)生事件不再發(fā)生。可是,反電子和正電子還是繼續(xù)不段地相互湮滅對方,發(fā)射高能量光子。由于某些尚未確定的因素,在輕子創(chuàng)生過程(英語:leptogenesis(physics))中,創(chuàng)生的正電子多于反電子。否則,假若電子數(shù)量與正電子數(shù)量相等,就沒有電子了!大約每10億個電子中,會有一個正電子經(jīng)歷了湮滅過程而存留下來。不只這樣,由于一種稱為重子不對稱性的狀況,質(zhì)子的數(shù)目也多過反質(zhì)子。很巧地,正電子存留的數(shù)目跟正質(zhì)子多過反質(zhì)子的數(shù)目正好相等。因此,宇宙凈電荷量為零,呈電中性。電子應(yīng)用領(lǐng)域編輯語音電子的應(yīng)用領(lǐng)域很多,像電子束焊接、陰極射線管、電子顯微鏡、放射線***、激光和粒子加速器等等。在實(shí)驗(yàn)室里,精密的前列儀器,像四極離子阱。電子(electron)是帶負(fù)電的亞原子粒子。
對電子的運(yùn)動做了適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理,提出了二階偏微分的***的薛定諤方程式。這個方程式的解,如果用三維坐標(biāo)以圖形表示的話,就是電子云。電子原子理論編輯語音在不同的時代,人們對電子在原子中的存在方式有過各種不同的推測。**早的原子模型是湯姆孫的梅子布丁模型。發(fā)表于1904年,湯姆遜認(rèn)為電子在原子中均勻排列,就像帶正電布丁中的帶負(fù)電梅子一樣。1909年,***的盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)徹底地**了這模型。盧瑟福根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,于1911年,設(shè)計出盧瑟福模型。在這模型里,原子的絕大部分質(zhì)量都集中在小小的原子核中,原子的絕大部分都是真空。而電子則像行星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣圍繞著原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。這一模型對后世產(chǎn)生了巨大影響,直到現(xiàn)在,許多高科技組織和單位仍然使用電子圍繞著原子核的原子圖像來**自己。在經(jīng)典力學(xué)的框架之下,行星軌道模型有一個嚴(yán)重的問題不能解釋:呈加速度運(yùn)動的電子會產(chǎn)生電磁波,而產(chǎn)生電磁波就要消耗能量;**終,耗盡能量的電子將會一頭撞上原子核(就像能量耗盡的人造衛(wèi)星**終會進(jìn)入地球大氣層)。于1913年,尼爾斯·玻爾提出了玻爾模型。在這模型中,電子運(yùn)動于原子核外某一特定的軌域。距離原子核越遠(yuǎn)的軌域能量越高。從而制造出各種電子儀器和元件,如各種電子管、電子顯微鏡等。青浦區(qū)加工電機(jī)控制比較價格
一切原子都由一個帶正電的原子核和圍繞它運(yùn)動的若干電子組成。上海節(jié)能電機(jī)控制信息推薦
按照費(fèi)米—狄拉克統(tǒng)計)。電子所帶電荷為e=×10-19C(庫侖),質(zhì)量為×10-31kg(2),能量為×105eV,通常被表示為e?。電子的反粒子是正電子,它帶有與電子相同的質(zhì)量,能量,自旋和等量的正電荷(正電子的電荷為+1,負(fù)電子的電荷為-1)。物質(zhì)的基本構(gòu)成單位——原子是由電子、中子和質(zhì)子三者共同組成。中子不帶電,質(zhì)子帶正電,原子對外不顯電性。相對于中子和質(zhì)子組成的原子核,電子的質(zhì)量極小。質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1840倍。當(dāng)電子脫離原子核束縛在其它原子中自由移動時,其產(chǎn)生的凈流動現(xiàn)象稱為電流。各種原子束縛電子能力不一樣,于是就由于失去電子而變成正離子,得到電子而變成負(fù)離子。靜電是指當(dāng)物體帶有的電子多于或少于原子核的電量,導(dǎo)致正負(fù)電量不平衡的情況。當(dāng)電子過剩時,稱為物體帶負(fù)電;而電子不足時,稱為物體帶正電。當(dāng)正負(fù)電量平衡時,則稱物體是電中性的。靜電在我們?nèi)粘I钪杏泻芏鄳?yīng)用方法,其中例子有激光打印機(jī)。[2]電子研究歷史編輯語音電子是在1897年由劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫·約翰·湯姆森在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的。約瑟夫·約翰·湯姆森提出了棗糕模型。[3]1897年。上海節(jié)能電機(jī)控制信息推薦
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