Elektrická hmota - malá cívka a silnice

Pokud se zeptáte 100 lidí, kteří řeknou nejméně tři známé elementární částice, pravděpodobně ne každý jmenuje všechny tři, ale nikdo nezapomene jmenovat šampióna popularity - elektronu. Nejmenší, nejlehčí mezi nabitými částicemi, všudypřítomný a helipip, bohužel "negativní", je součástí jakékoliv látky na Zemi a již si zaslouží zvláštní vztah k sobě. Název částice vznikl ve starověkém Řecku z řeckého slova "jantar" - materiálu, který se starci milovali kvůli své schopnosti přilákat malé předměty. Poté, kdy studie o elektřině získala větší měřítko, termín "elektron" začal znamenat nedělitelnou a tedy i nejmenší jednotku náboje.

Věčný život elektronu, jako nedílné součásti hmoty, byl představen skupinou fyziků pod vedením JJ Thomsona. V roce 1897 byly vyšetřování katodové paprsky, které jsou definovány jako skutečný elektronický hmoty k náboji, a zjistili jsme, že tento poměr není závislý na materiálu katody. Dalším krokem v poznání povahy elektronu vyrobena Becquerel v roce 1900. V jeho experimentu, bylo prokázáno, že radium beta paprsky jsou vychýleny v elektrickém poli, a jejich poměr hmoty k náboji rovná katodových paprsků. To se stalo nesporným důkazem toho, že elektron je "samostatným dílem" atomu jakékoliv látky. A pak, v roce 1909, Robert Milliken v experimentu s kapkami oleje, které spadly do elektrického pole, dokázal měřit elektrickou sílu, která vyvažuje gravitační sílu. V té době se stala známá hodnota elementární. nejméně, nabití:

eo = - 1,602176487 (49) * 10-19 Cl.

To stačilo k výpočtu hmotnosti elektronu:

me = 9,109,38215 (15) * 10-31 kg.

Zdá se, že teď je pořádek, všechno je za sebou, ale to byl jen začátek dlouhé cesty poznávání povahy elektronu.

Po dlouhou dobu mrtvém bodě fyziky, že musí být ještě prokázáno, ale prosazuje další dvě různé tváře elektronu: její kvantově mechanické vlastnosti označuje částice, a v pokusech na rušení elektronových svazků na paralelních trhlin projevuje vlna povahy. Okamžik pravdy přišel v roce 1924, kdy se poprvé de Broglie dal veškerý materiál a elektron také vlny, pojmenované po něm a do 3 let Pauli dokončila tvorbu základních pojmů kvantové mechaniky popisujících kvantový charakter částic. Pak přišel tah Erwin Schrödinger a Paul Dirac - vzájemně doplňují, zjistili, že rovnice k popisu podstatu elektronu, v němž hmotnost elektronu a Planckova konstanta, kvantové hodnoty odražené vlny vlastnosti tím, - frekvence a vlnové délky.

Samozřejmě taková duplicita elementární částice měla dalekosáhlé důsledky. Časem se ukázalo, že vlastnosti volného elektronu mimo hmotu (jako katodové záření) - to není totéž jako elektron v podobě elektrického proudu v krystalu. Pro volný elektron, jeho hmotnost je známá jako "klidová hmotnost elektronu". Fyzická povaha rozdílu v hmotnostech elektronu za různých podmínek vyplývá ze skutečnosti, že jeho energie závisí na nasycení magnetické pole prostoru, ve kterém se pohybuje. Hlubší "demontáže" ukazují, že velikost magnetického pole elektronů pohybujících se ve vodiči, přesněji proudění proudu v hmotě, nezávisí na velikosti náboje proudových nosičů, ale na jejich hmotnosti. Ale na druhé straně se specifická energie magnetického pole rovná kinetické hustotě energie pohyblivých nábojů a růst této energie je ve skutečnosti ekvivalentní zvýšené hmotnosti nosičů náboje, která se nazývá "efektivní hmotnost elektronu". Bylo analyticky zjištěno, že je větší než hmotnost volného elektronu v čase / 2lambdy, kde a je vzdálenost mezi rovinami ohraničujícími vodič, lambda - je hloubka vrstvy pokožky magnetického pole.

Ve fyzice elementární částice hmotnost elektronu je jednou z referenčních konstant. Biografie elektronu nekončí - studie jsou vždy relevantní a v poptávce, kde je nepostradatelným účastníkem. Již dávno bylo jasné, že ačkoli je malý, elementární a vesmír bez něj - ani jediný krok.