جرم الکترون - قرقره کوچک و جاده ها

اگر از 100 نفر بخواهید که حداقل سه ذره ذاتی ذاتی را بگوید، شاید همگان هر سه را نامگذاری نکنند، اما هیچکس فراموش نخواهد کرد که با قهرمان محبوبیت - الکترون تماس بگیرد. کوچکترین، سبک ترین در میان ذرات حمل بار، در همه جا و ... متاسفانه "منفی"، آن را بخشی از هر ماده بر روی زمین است و این در حال حاضر سزاوار رابطه خاصی با آن است. نام ذره در یونان باستان از کلمه یونانی "کهربا" - یک ماده است که عالم قدیم به دلیل توانایی اش برای جذب اشیاء کوچک به آن عشق ورزید. سپس، هنگامی که مطالعه الکتریسیته مقیاس بزرگتر شد، اصطلاح "الکترون" شروع به معنی یک یکپارچه و به همین ترتیب کوچکترین واحد شارژ کرد.

زندگی ابدی یک الکترون به عنوان بخش جدایی ناپذیر ماده، توسط گروهی از فیزیکدانان به رهبری جی.جی. تامسون ارائه شد. در سال 1897، با بررسی اشعه های کاتدی، آنها تعیین می کردند که چگونه جرم الکترون با شارژ آن ارتباط دارد، و دریافت که این نسبت به مواد کاتد بستگی ندارد. گام بعدی در درک ماهیت الکترون توسط بکرول در سال 1900 ساخته شد. در آزمایش خود ثابت شد که اشعه های بتای رادیوم نیز در میدان الکتریکی منحرف می شوند و نسبت جرم و بارشان همانند اشعه های کاتدی است. این ثابت شد که الگوریتم "قطعه مستقل" اتم هر ماده است. و سپس، در سال 1909، رابرت میلیکن، در آزمایش با قطرات روغن که در میدان الکتریکی سقوط کرد، قادر به اندازه گیری نیروی الکتریکی بود که نیروی جاذبه را متعادل می کرد. در همان زمان، ارزش ابتدایی شناخته شد. حداقل، شارژ:

Eo = - 1.602176487 (49) * 10-19 Cl.

این برای اندازه گیری جرم الکترون به اندازه کافی بود:

من = 9،109،38215 (15) * 10-31 کیلوگرم.

به نظر می رسد که اکنون نظم وجود دارد، همه چیز پشت سر است، اما این تنها آغاز یک راه طولانی برای دانستن ماهیت الکترون بود.

برای مدت زمان طولانی، ذات دوقطبی الکترون یک فضای خالی در فیزیک بود: خواص مکانیکی کوانتومی آن به ذره اشاره کرد و در آزمایشات مربوط به تداخل پرتوهای الکترون در شکافهای موازی، ماهیت موج بهوجود آمد. لحظه حقیقت در سال 1924 به دست آمد، زمانی که ابتدا لوئیس دو برایله تمام مواد را تأمین کرد و الکترون نیز با امواج نامگذاری شده بود و سه سال بعد پائولی تشکیل مفهوم اولیه مکانیک کوانتومی را که طبیعت کوانتومی ذرات را شرح داد، تکمیل کرد. سپس نوبت Erwin Schrodinger و Paul Dirac به دست می آید - آنها مکمل یکدیگر هستند، آنها معادلات را برای توصیف ماهیت الکترون، که در آن توده الکترون و ثابت Plank، مقادیر کوانتومی، از طریق ویژگی های موج - فرکانس و طول موج منعکس شد.

بدیهی است، چنین دوگانگی ذرات ابتدایی عواقب وسیع را داشته است. با گذشت زمان مشخص شد که خصوصیات یک الکترون آزاد خارج از ماده (به عنوان مثال - اشعه کاتدی) - این همان چیزی نیست که یک الکترون در شکل یک جریان الکتریکی در یک کریستال باشد. برای یک الکترون آزاد، جرم آن به عنوان "جرم باقی مانده ی یک الکترون" شناخته می شود. ماهیت فیزیکی تفاوت در توده های الکترون در شرایط مختلف از این واقعیت پیروی می کند که انرژی آن بستگی به اشباع میدان مغناطیسی فضای که در آن حرکت می کند. "جداسازی" عمیق تر نشان می دهد که قدر میدان مغناطیسی الکترون ها در حال حرکت در یک هادی، دقیق تر جریان جریان در ماده، بستگی به مقدار بار شارژ کنونی ندارد، بلکه بر جرم آن است. اما، از سوی دیگر، انرژی خاصی از میدان مغناطیسی برابر با چگالی انرژی جنبشی بارهای متحرک است و رشد این انرژی در واقع معادل با افزایش حجم حمل بار است که "جرم مؤثر الکترون" نامیده می شود. از نظر تحلیلی مشخص شد که بزرگتر از جرم یک الکترون آزاد در 2/1 بار است، که a فاصله بین هواپیما محدود کننده هادی است، و λ عمق لایه پوست میدان مغناطیسی است.

در فیزیک ذرات اولیه، جرم الکترون یکی از ثابتهای مرجع است. بیوگرافی الکترون هنوز پایان نیافته است - مطالعات همیشه مرتبط و تقاضا هستند، جایی که او یک شرکت ضروری است. طولانی شده است که اگر چه کوچک، ابتدایی و جهان بدون آن - نه یک گام.