~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Arc.Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Номер скриншота №:
✰ ED32E6B99E19DC4EC0C3E3145A5B183B__1717880820 ✰
Заголовок документа оригинал.:
✰ Electron - Wikipedia ✰
Заголовок документа перевод.:
✰ Электрон — Википедия, свободная энциклопедия ✰
Снимок документа находящегося по адресу (URL):
✰ https://en.wikipedia.org/wiki/Electron ✰
Адрес хранения снимка оригинал (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/ed/3b/ed32e6b99e19dc4ec0c3e3145a5b183b.html ✰
Адрес хранения снимка перевод (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/ed/3b/ed32e6b99e19dc4ec0c3e3145a5b183b__translat.html ✰
Дата и время сохранения документа:
✰ 13.06.2024 14:04:08 (GMT+3, MSK) ✰
Дата и время изменения документа (по данным источника):
✰ 9 June 2024, at 00:07 (UTC). ✰ 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Сервисы Ask3.ru: 
 Архив документов (Снимки документов, в формате HTML, PDF, PNG - подписанные ЭЦП, доказывающие существование документа в момент подписи. Перевод сохраненных документов на русский язык.)https://arc.ask3.ruОтветы на вопросы (Сервис ответов на вопросы, в основном, научной направленности)https://ask3.ru/answer2questionТоварный сопоставитель (Сервис сравнения и выбора товаров) ✰✰
✰ https://ask3.ru/product2collationПартнерыhttps://comrades.ask3.ru


Совет. Чтобы искать на странице, нажмите Ctrl+F или ⌘-F (для MacOS) и введите запрос в поле поиска.
Arc.Ask3.ru: далее начало оригинального документа

Электрон — Википедия, свободная энциклопедия Jump to content

Электрон

Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Электрон
водорода Орбитали атомов на разных энергетических уровнях. В более непрозрачных областях в любой момент времени наиболее вероятно обнаружить электрон.
Состав Элементарная частица [1]
Статистика фермионный
Семья Лептон
Поколение Первый
Взаимодействия Слабая , электромагнитная , гравитационная
Символ
Это
,
б
Античастица Позитрон [а]
Теоретический Ричард Лэминг (1838–1851), [2]
Дж. Джонстон Стоуни (1874 г.) и другие. [3] [4]
Обнаруженный Джей Джей Томсон (1897) [5]
Масса 9.109 383 7139 (28) × 10 −31 кг [6]
5.485 799 090 441 (97) × 10 −4 И [7]
[ 1 822 .888 486 209 (53) ] −1 И [б]
0,510 998 950 69 (16)   МэВ/ c 2 [8]
Средний срок службы > 6,6 × 10 28 годы [9] (стабильный)
Электрический заряд −1 и
1.602 176 634 × 10 −19 С [10]
Магнитный момент −9.284 764 6917 (29) × 10 −24  J⋅T −1 [11]
−1,001 159 652 181 28 (18) µ Б [12]
Вращаться 1/2 часа  
Слабый изоспин ЛХ : − 1/2 правая , : высота 0
Слабый гиперзаряд Левая : -1, Правая : -2

Электрон (
Это
, или
б
в ядерных реакциях) — субатомная частица с отрицательным элементарным электрическим зарядом . [13] Электроны принадлежат к первому поколению семейства лептонных частиц. [14] и обычно считаются элементарными частицами, поскольку у них нет известных компонентов или субструктуры. [1] электрона Масса составляет примерно 1/1836 массы протона . [15] Квантово-механические свойства электрона включают собственный угловой момент ( спин ) полуцелого значения, выраженный в единицах приведенной постоянной Планка , ħ . Будучи фермионами , никакие два электрона не могут занимать одно и то же квантовое состояние в соответствии с принципом Паули . [14] Как и все элементарные частицы, электроны проявляют свойства как частиц, так и волн : они могут сталкиваться с другими частицами и преломляться, как свет. Волновые свойства электронов легче наблюдать в экспериментах, чем у других частиц, таких как нейтроны и протоны, потому что электроны имеют меньшую массу и, следовательно, большую длину волны де Бройля для данной энергии.

Электроны играют важную роль во многих физических явлениях, таких как электричество , магнетизм , химия и теплопроводность ; они также участвуют в гравитационном , электромагнитном и слабом взаимодействиях . [16] Поскольку электрон имеет заряд, он имеет окружающее его электрическое поле ; если этот электрон движется относительно наблюдателя, наблюдатель будет наблюдать за ним, создавая магнитное поле . Электромагнитные поля, создаваемые другими источниками, будут влиять на движение электрона в соответствии с законом силы Лоренца . Электроны излучают или поглощают энергию в виде фотонов , когда они ускоряются.

Лабораторные приборы способны захватывать отдельные электроны, а также электронную плазму с помощью электромагнитных полей. Специальные телескопы могут обнаружить электронную плазму в космическом пространстве. Электроны используются во многих приложениях, таких как трибология или фрикционная зарядка, электролиз, электрохимия, аккумуляторные технологии, электроника , сварка , электронно-лучевые трубки , фотоэлектричество, фотоэлектрические солнечные панели, электронные микроскопы , лучевая терапия , лазеры , детекторы газовой ионизации и частицы. ускорители .

Взаимодействия электронов с другими субатомными частицами представляют интерес в таких областях, как химия и ядерная физика . Кулоновское силовое взаимодействие между положительными протонами внутри атомных ядер и отрицательными электронами снаружи позволяет образовать два элемента, известные как атомы . Ионизация или различия в пропорциях отрицательных электронов по сравнению с положительными ядрами изменяют энергию связи атомной системы. Обмен или разделение электронов между двумя или более атомами является основной причиной химической связи . [17]

В 1838 году британский натурфилософ Ричард Ламинг впервые выдвинул гипотезу о неделимом количестве электрического заряда для объяснения химических свойств атомов. [3] Ирландский физик Джордж Джонстон Стоуни в 1891 году назвал этот заряд «электроном», а Дж. Дж. Томсон и его группа британских физиков идентифицировали его как частицу в 1897 году во время эксперимента с электронно-лучевой трубкой . [5]

Электроны участвуют в ядерных реакциях , таких как нуклеосинтез в звездах , где они известны как бета-частицы . Электроны могут создаваться в результате бета-распада радиоактивных изотопов и в результате столкновений высоких энергий, например, когда космические лучи попадают в атмосферу. Античастица ; электрона позитроном называется он идентичен электрону, за исключением того, что несет электрический заряд противоположного знака. Когда электрон сталкивается с позитроном , обе частицы могут аннигилировать , производя гамма-излучения фотоны .

История [ править ]

Открытие действия электрической силы [ править ]

Древние греки заметили, что янтарь притягивает мелкие предметы, если его потереть о мех. Наряду с молнией , это явление является одним из самых ранних зарегистрированных случаев взаимодействия человечества с электричеством . [18] В своем трактате «О магнете » 1600 года английский ученый Уильям Гилберт ввел неолатинский термин «электрика» для обозначения тех веществ, свойства которых аналогичны свойствам янтаря, которые притягивают мелкие предметы после трения. [19] И электричество , и электричество произошли от латинского слова ēlectrum (также корня одноименного сплава ), которое произошло от греческого слова, обозначающего янтарь, ἤλεκτρον ( Электрон ).

Обнаружение двух видов обвинений [ править ]

В начале 1700-х годов французский химик Шарль Франсуа дю Фэй обнаружил, что если заряженный сусальное золото отталкивается стеклом, натертым на шелк, то тот же заряженный сусальное золото притягивается янтарем, натертым на шерсть. На основании этого и других результатов подобных экспериментов Дюфе пришел к выводу, что электричество состоит из двух электрических жидкостей : стекловидной жидкости из стекла, натертого на шелк, и смолистой жидкости из янтаря, натертого на шерсть. Эти две жидкости могут нейтрализовать друг друга при объединении. [19] [20] Американский ученый Эбенезер Кинерсли позже также независимо пришел к такому же выводу. [21] : 118  Десять лет спустя Бенджамин Франклин предположил, что электричество происходит не из разных типов электрической жидкости, а из одной электрической жидкости, показывающей избыток (+) или дефицит (-). Он дал им современную номенклатуру зарядов : положительных и отрицательных соответственно. [22] Франклин считал носитель заряда положительным, но он неправильно определил, какая ситуация является избытком носителя заряда, а какая — его дефицитом. [23]

Между 1838 и 1851 годами британский натурфилософ Ричард Лэминг разработал идею о том, что атом состоит из ядра материи, окруженного субатомными частицами, имеющими единичные электрические заряды . [2] Начиная с 1846 года немецкий физик Вильгельм Эдуард Вебер выдвинул теорию, 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 Джонстон Стоуни предположил, что существует «единственное определенное количество электричества», заряд одновалентного иона . Он смог оценить величину этого элементарного заряда е с помощью законов электролиза Фарадея . [24] Однако Стоуни считал, что эти заряды навсегда прикреплены к атомам и не могут быть удалены. В 1881 году немецкий физик Герман фон Гельмгольц утверждал, что как положительные, так и отрицательные заряды разделены на элементарные части, каждая из которых «ведёт себя как атомы электричества». [3]

Стони впервые ввел термин «электрион» в 1881 году. Десять лет спустя он переключился на электрон для описания этих элементарных зарядов, написав в 1894 году: «... была сделана оценка фактического количества этой самой замечательной фундаментальной единицы электричества, для которой С тех пор я рискнул предложить название « электрон ». Предложение 1906 года перейти на электрон провалилось, поскольку Хендрик Лоренц предпочел сохранить электрон . [25] [26] Слово « электрон» представляет собой комбинацию слов «электрик » и «i on» . [27] Суффикс «-» , который сейчас используется для обозначения других субатомных частиц, таких как протон или нейтрон, в свою очередь, происходит от слова «электрон». [28] [29]

Открытие свободных электронов вне материи [ править ]

Круглая стеклянная вакуумная трубка со светящимся круговым лучом внутри.
Пучок электронов, отклоненный магнитным полем по окружности [30]

Изучая электропроводность разреженных газов в 1859 году, немецкий физик Юлиус Плюкер заметил, что излучение, испускаемое катодом, вызывает появление фосфоресцирующего света на стенке трубки возле катода; и область фосфоресцирующего света можно было перемещать с помощью магнитного поля. [31] В 1869 году ученик Плюкера Иоганн Вильгельм Хитторф обнаружил, что твердое тело, помещенное между катодом и фосфоресцентным источником, отбрасывает тень на фосфоресцирующую область трубки. Хитторф пришел к выводу, 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 отличало лучи, испускаемые катодом, от света лампы накаливания. Гольдштейн назвал эти лучи катодными лучами . [32] [33] : 393  Десятилетия экспериментальных и теоретических исследований катодных лучей сыграли важную роль в Дж. Дж. Томсоном . конечном открытии электронов [3]

В 1870-х годах английский химик и физик сэр Уильям Крукс разработал первую электронно-лучевую трубку с высоким вакуумом внутри. [34] Затем в 1874 году он показал, что катодные лучи могут вращать небольшое лопастное колесо, если поставить его на их пути. Поэтому он пришел к выводу, что лучи несут импульс. Более того, приложив магнитное поле, он смог отклонить лучи, продемонстрировав тем самым, что луч вел себя так, как если бы он был заряжен отрицательно. [32] В 1879 году он предположил, что эти свойства можно объяснить, рассматривая катодные лучи как состоящие из отрицательно заряженных газообразных молекул в четвертом состоянии вещества, в котором средняя длина свободного пробега частиц настолько велика, что столкновениями можно пренебречь. [33] : 394–395 

Британский физик немецкого происхождения Артур Шустер расширил эксперименты Крукса, разместив металлические пластины параллельно катодным лучам и подав электрический потенциал между пластинами. [35] Поле отклоняло лучи к положительно заряженной пластине, что еще раз доказывало, что лучи несут отрицательный заряд. Измеряя величину отклонения для данного электрического и магнитного поля , в 1890 году Шустер смог оценить отношение заряда к массе. [с] лучевых компонент. Однако это дало значение, которое более чем в тысячу раз превышало ожидаемое, поэтому его расчетам в то время не доверяли. [32] Это связано с тем, что предполагалось, что носителями заряда являются гораздо более тяжелые атомы водорода или азота . [35] Оценки Шустера впоследствии оказались во многом верными.

В 1892 году Хендрик Лоренц предположил, что масса этих частиц (электронов) может быть следствием их электрического заряда. [36]

Джей Джей Томсон

Изучая естественно флуоресцирующие минералы в 1896 году, французский физик Анри Беккерель обнаружил, что они излучают излучение без какого-либо воздействия внешнего источника энергии. Эти радиоактивные материалы стали предметом большого интереса учёных, в том числе новозеландского физика Эрнеста Резерфорда, который обнаружил, что они испускают частицы. Он назвал эти частицы альфа и бета , исходя из их способности проникать в материю. [37] В 1900 году Беккерель показал, что бета-лучи, испускаемые радием, могут отклоняться электрическим полем и что отношение их массы к заряду такое же, как и у катодных лучей. [38] Это свидетельство укрепило мнение о том, что электроны существуют как компоненты атомов. [39] [40]

В 1897 году британский физик Дж. Дж. Томсон вместе со своими коллегами Джоном С. Таунсендом и Х. А. Уилсоном провел эксперименты, показавшие, что катодные лучи являются уникальными частицами, а не волнами, атомами или молекулами, как считалось ранее. [5] К 1899 году Томсон продемонстрировал, что отношение заряда к массе ( e / m ) этих частиц не зависит от материала катода, из которого они были индуцированы. Далее он показал, что отрицательно заряженные частицы, производимые радиоактивными, нагретыми и освещенными материалами, универсальны. [5] [41] Томсон измерил отношение заряда к массе ( m / e ) для катодно-лучевых «корпускул» и сделал хорошие оценки заряда e , что привело к значению массы m , обнаружив значение, в 1400 раз менее массивное, чем наименее массивное. известный ион: водород. [33] : 364  [5] В том же году Эмиль Вихерт и Вальтер Кауфман также рассчитали отношение e / m , но не предприняли шаг к интерпретации своих результатов как показавших появление новой частицы, в то время как Дж. Дж. Томсон впоследствии, в 1899 году, также дал оценки заряда и массы электрона: е ~ 6,8 × 10 −10  есу и м ~ 3 × 10 −26 г [42] [43]

Роберт Милликен

Название «электрон» было принято для этих частиц научным сообществом, главным образом благодаря поддержке Г.Ф. Фитцджеральда , Дж. Лармора и Х.А. Лоренца . [44] : 273  Этот термин был первоначально придуман Джорджем Джонстоном Стоуни в 1891 году как предварительное название основной единицы электрического заряда (которая тогда еще не была открыта). [45] [46]

Заряд электрона был более тщательно измерен американскими физиками Робертом Милликеном и Харви Флетчером в их эксперименте с каплей масла в 1909 году, результаты которого были опубликованы в 1911 году. В этом эксперименте использовалось электрическое поле, чтобы предотвратить падение заряженной капли масла при результат гравитации. Это устройство могло измерять электрический заряд всего от 1 до 150 ионов с погрешностью менее 0,3%. Сопоставимые эксперименты ранее были проведены командой Томсона. [5] с использованием облаков заряженных капель воды, образующихся в результате электролиза, а в 1911 году — Абрама Иоффе , который независимо получил тот же результат, что и Милликен, с использованием заряженных микрочастиц металлов, а затем опубликовал свои результаты в 1913 году. [47] Однако капли масла были более стабильными, чем капли воды, из-за более медленной скорости испарения и, следовательно, больше подходили для точных экспериментов в течение более длительных периодов времени. [48]

Примерно в начале ХХ века было обнаружено, что при определенных условиях быстро движущаяся заряженная частица вызывает на своем пути конденсацию пересыщенного водяного пара. В 1911 году Чарльз Уилсон использовал этот принцип для создания своей камеры Вильсона , позволяющей фотографировать следы заряженных частиц, таких как быстродвижущиеся электроны. [49]

Атомная теория [ править ]

Три концентрических круга вокруг ядра, при этом электрон движется от второго круга к первому и испускает фотон.
Модель атома Бора , показывающая состояния электрона с энергией, квантованной числом n . Электрон, попадающий на более низкую орбиту, испускает 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, окруженного электронами меньшей массы. [50] 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 могли перемещаться между этими состояниями или орбитами путем испускания или поглощения фотонов определенных частот. С помощью этих квантованных орбит он точно объяснил спектральные линии атома водорода. [51] Однако модель Бора не смогла объяснить относительную интенсивность спектральных линий и не смогла объяснить спектры более сложных атомов. [50]

Химические связи между атомами были объяснены Гилбертом Ньютоном Льюисом , который в 1916 году предположил, что ковалентная связь между двумя атомами поддерживается парой общих между ними электронов. [52] Позже, в 1927 году, Уолтер Гейтлер и Фриц Лондон дали полное объяснение образования электронных пар и химической связи с точки зрения квантовой механики . [53] 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». [54] В свою очередь он разделил оболочки на ряд ячеек, каждая из которых содержала одну пару электронов. С помощью этой модели Ленгмюр смог качественно объяснить химические свойства всех элементов таблицы Менделеева. [53] которые, как известно, в значительной степени повторялись в соответствии с периодическим законом . [55]

В 1924 году австрийский физик Вольфганг Паули заметил, что оболочечную структуру атома можно объяснить набором из четырех параметров, которые определяют каждое энергетическое состояние квантов, при условии, что каждое состояние занято не более чем одним электроном. Этот запрет на то, чтобы более чем один электрон занимал одно и то же квантовое энергетическое состояние, стал известен как принцип запрета Паули . [56] Физический механизм для объяснения четвертого параметра, который имел два различных возможных значения, был предложен голландскими физиками Сэмюэлем Гаудсмитом и Джорджем Уленбеком . В 1925 году они предположили, что электрон, помимо момента импульса своей орбиты, обладает собственным моментом импульса и магнитным дипольным моментом . [50] [57] Это аналогично вращению Земли вокруг своей оси при движении 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 . [58]

Квантовая механика [ править ]

В своей диссертации 1924 года «Исследование квантовой теории » французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу, что вся материя может быть представлена ​​как волна де Бройля в виде света . [59] 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. [60] Волновая природа света проявляется, например, когда луч света проходит через параллельные щели, создавая тем самым интерференционные картины. В 1927 году Джордж Пейджет Томсон и Александр Рид обнаружили, что эффект интерференции возникает, когда пучок электронов проходит через тонкую целлулоидную фольгу, а затем и металлические пленки, а американские физики Клинтон Дэвиссон и Лестер Гермер - в результате отражения электронов от кристалла никеля. . [61] Александр Рид, аспирант Томсона, провел первые эксперименты, но вскоре погиб в аварии на мотоцикле. [62] и упоминается редко.

Сферически-симметричное голубое облако, интенсивность которого уменьшается от центра к краям.
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» в этой точке электрон, имеющий энергию, соответствующую заданным квантовым числам .

Предсказание де Бройля волновой природы электронов привело Эрвина Шрёдингера к постулированию волнового уравнения для электронов, движущихся под действием ядра атома. В 1926 году это уравнение, уравнение Шрёдингера , успешно описало, как распространяются электронные волны. [63] Вместо того, чтобы давать решение, определяющее местоположение электрона с течением времени, это волновое уравнение также можно использовать для прогнозирования вероятности обнаружения электрона вблизи положения, особенно положения рядом с местом, где электрон был связан в пространстве, для которого электрон волновые уравнения не меняются со временем. Этот подход привел ко второй формулировке квантовой механики (первая была предложена Гейзенбергом в 1925 году), а решения уравнения Шредингера, как и уравнение Гейзенберга, обеспечили выводы энергетических состояний электрона в атоме водорода, которые были эквивалентны тем, которые были получены впервые Бором в 1913 году, и было известно, что они воспроизводят спектр водорода. [64] Когда спин и взаимодействие между несколькими электронами стали поддаются описанию, квантовая механика позволила предсказать конфигурацию электронов в атомах с атомными номерами, большими, чем у водорода. [65]

В 1928 году, основываясь на работе Вольфганга Паули, Поль Дирак создал модель электрона – уравнение Дирака , согласующееся с теорией относительности , применив соображения релятивизма и симметрии к гамильтоновой формулировке квантовой механики электромагнитного поля. [66] Чтобы решить некоторые проблемы в своем релятивистском уравнении, Дирак в 1930 году разработал модель вакуума как бесконечного моря частиц с отрицательной энергией, позже названного морем Дирака . Это привело его к предсказанию существования позитрона, антивещества . аналога электрона из [67] Эта частица была открыта в 1932 году Карлом Андерсоном , который предложил называть стандартные электроны негатронами и использовать электрон в качестве общего термина для описания как положительно, так и отрицательно заряженных вариантов. [68]

В 1947 году Уиллис Лэмб , работая в сотрудничестве с аспирантом Робертом Ретерфордом , обнаружил, что определенные квантовые состояния атома водорода, которые должны иметь одинаковую энергию, сдвинуты по отношению друг к другу; Эту разницу стали называть сдвигом Лэмба . Примерно в то же время Поликарп Куш , работая с Генри М. Фоли , обнаружил, что магнитный момент электрона немного больше, чем предсказывает теория Дирака. Эту небольшую разницу позже назвали аномальным магнитным дипольным моментом электрона. Это различие позже было объяснено теорией квантовой электродинамики , разработанной Син-Итиро Томонагой , Джулианом Швингером и Ричард Фейнман в конце 1940-х годов. [69]

Ускорители частиц [ править ]

С разработкой ускорителя частиц в первой половине двадцатого века физики начали глубже вникать в свойства субатомных частиц . [70] 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 синхротронное излучение было обнаружено с помощью электронного синхротрона с энергией 70 МэВ в компании General Electric . Это излучение было вызвано ускорением электронов в магнитном поле, когда они двигались со скоростью, близкой к скорости света. [71]

При энергии пучка 1,5 ГэВ появился первый высокоэнергетический частиц Коллайдером был ADONE , который начал работу в 1968 году. [72] Это устройство ускоряло электроны и позитроны в противоположных направлениях, эффективно удваивая энергию их столкновения по сравнению с ударом электрона по статической мишени. [73] Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP) в ЦЕРНе , который работал с 1989 по 2000 год, достиг энергии столкновения 209 ГэВ и провел важные измерения для Стандартной модели физики элементарных частиц. [74] [75]

отдельных Удержание электронов

Отдельные электроны теперь можно легко удерживать в сверхмалых ( L = 20 нм , W = 20 нм ) КМОП-транзисторах, работающих при криогенной температуре в диапазоне от -269 °C (4 К ) до примерно -258 °C (15 К ). [76] Волновая функция электрона распространяется в решетке полупроводника и незначительно взаимодействует с электронами валентной зоны, поэтому ее можно рассматривать в одночастичном формализме, заменяя ее массу тензором эффективной массы .

Характеристики [ править ]

Классификация [ править ]

Таблица с четырьмя строками и четырьмя столбцами, каждая ячейка которого содержит идентификатор частицы.
Стандартная модель элементарных частиц. Электрон (символ е) 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. [77] Второе и третье поколение содержат заряженные лептоны, мюон и тау , которые идентичны электрону по заряду, спину и взаимодействиям , но более массивны. Лептоны отличаются от другого основного компонента материи, кварков , отсутствием сильного взаимодействия . Все члены лептонной группы являются фермионами, поскольку все они имеют полунечетный целочисленный спин; электрон имеет спин 1 / 2 . [78]

Фундаментальные свойства [ править ]

Инвариантная масса электрона составляет примерно 9,109 × 10 −31 кг , [79] или 5,489 × 10 −4  Да . Из-за эквивалентности массы и энергии это соответствует энергии покоя 0,511 МэВ (8,19 × 10 −14 Дж) . Отношение массы протона к массе электрона составляет около 1836. [15] [80] Астрономические измерения показывают, что соотношение масс протонов и электронов сохраняло то же значение, что и предсказывает Стандартная модель, по крайней мере на протяжении половины возраста Вселенной . [81]

Электроны имеют электрический заряд -1,602 176 634 × 10 . −19 кулоны , [79] который используется в качестве стандартной единицы заряда для субатомных частиц и также называется элементарным зарядом . В пределах точности эксперимента заряд электрона идентичен заряду протона, но с противоположным знаком. [82] Электрон обычно обозначается
Это
, а позитрон обозначается
Это +
. [78] [79]

Электрон имеет собственный угловой момент или спин ч / 2 . [79] Это свойство обычно выражают, называя электрон спин- 1/2 частица . [78] Для таких частиц величина спина равна ч / 2 , [83] тогда как результат измерения проекции спина на любую ось может быть только ± х / 2 . Помимо спина, электрон обладает собственным магнитным моментом вдоль оси вращения. [79] Он примерно равен одному магнетону Бора , [84] [д] это физическая константа, равная 9,274 010 0657 (29) × 10 −24  J⋅T −1 . [85] Ориентация спина относительно импульса электрона определяет свойство элементарных частиц, известное как спиральность . [86]

Электрон не имеет известной субструктуры . [1] [87] Тем не менее, в физике конденсированного состояния в разделение спина и заряда некоторых материалах может происходить . В таких случаях электроны «расщепляются» на три независимые частицы: спинон , орбитон и холон (или чаргон). Теоретически электрон всегда можно рассматривать как связанное состояние из трех: спинон несет спин электрона, орбитон несет орбитальную степень свободы, а чаргон несет заряд, но в определенных условиях они могут вести себя как независимые квазичастицы. . [88] [89] [90]

Вопрос о радиусе электрона является актуальной проблемой современной теоретической физики. Допущение гипотезы конечного радиуса электрона несовместимо с предпосылками теории относительности. С другой стороны, точечный электрон (нулевой радиус) порождает серьезные математические трудности из-за стремления собственной энергии электрона к бесконечности. [91] Наблюдение одиночного электрона в ловушке Пеннинга позволяет предположить, что верхний предел радиуса частицы равен 10. −22 метры. [92] Верхняя граница радиуса электрона 10 −18 метры [93] может быть получена с использованием соотношения неопределенностей в энергии. Существует классическим также физическая константа, называемая « радиусом электрона », с гораздо большим значением 2,8179 × 10. −15 м , больше радиуса протона. Однако эта терминология возникла из упрощенных вычислений, игнорирующих эффекты квантовой механики ; на самом деле так называемый классический радиус электрона не имеет ничего общего с истинной фундаментальной структурой электрона. [94] [95] [Это]

Существуют элементарные частицы , которые самопроизвольно распадаются на менее массивные частицы. Примером может служить со средним временем жизни 2,2 10 × мюон −6 секунд, который распадается на электрон, мюонное нейтрино и электронное антинейтрино . С другой стороны, электрон считается стабильным на теоретических основаниях: электрон — наименее массивная частица с ненулевым электрическим зарядом, поэтому его распад нарушил бы сохранение заряда . [96] Экспериментальная нижняя граница среднего времени жизни электрона составляет 6,6 × 10 28 90% лет, при доверительном уровне . [9] [97] [98]

Квантовые свойства [ править ]

Как и все частицы, электроны могут действовать как волны. Это называется корпускулярно-волновым дуализмом и может быть продемонстрировано с помощью эксперимента с двумя щелями .

Волновая природа электрона позволяет ему проходить через две параллельные щели одновременно, а не через одну, как в случае классической частицы. В квантовой механике волновое свойство одной частицы может быть описано математически как комплексная функция, волновая функция , обычно обозначаемая греческой буквой psi ( ψ ). Когда абсолютное значение этой функции возводится в квадрат , это дает вероятность того, что частица будет наблюдаться вблизи определенного местоположения — плотность вероятности . [99] : 162–218 

Трехмерная проекция двухмерного сюжета.  Вдоль одной оси расположены симметричные холмы, а вдоль другой — симметричные долины, примерно имеющие седловидную форму.
Пример антисимметричной волновой функции для квантового состояния двух одинаковых фермионов в одномерном ящике , где каждая горизонтальная ось соответствует положению одной частицы. Если частицы поменяются местами, волновая функция меняет знак.

Электроны являются идентичными частицами , поскольку их нельзя отличить друг от друга по внутренним физическим свойствам. В квантовой механике это означает, что пара взаимодействующих электронов должна иметь возможность меняться местами без заметного изменения состояния системы. Волновая функция фермионов, включая электроны, антисимметрична, то есть меняет знак при замене двух электронов; то есть ψ ( r 1 , r 2 ) = − ψ ( r 2 , r 1 ) , где переменные r 1 и r 2 соответствуют первому и второму электронам соответственно. Поскольку абсолютное значение не меняется при смене знаков, это соответствует равным вероятностям. Вместо этого бозоны , такие как фотон, имеют симметричные волновые функции. [99] : 162–218 

В случае антисимметрии решения волнового уравнения для взаимодействующих электронов приводят к нулевой вероятности того, что каждая пара займет одно и то же место или состояние. Это отвечает за принцип 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 на одной и той же орбите. [99] : 162–218 

Виртуальные частицы [ править ]

В упрощенной картине, которая часто дает неправильное представление, но может служить для иллюстрации некоторых аспектов, каждый фотон некоторое время проводит в виде комбинации виртуального электрона и его античастицы, виртуального позитрона, которые вскоре после этого быстро аннигилируют друг друга. [100] Комбинация изменения энергии, необходимой для создания этих частиц, и времени, в течение которого они существуют, подпадает под порог обнаруживаемости, выраженный соотношением неопределенности Гейзенберга , Δ E · Δ t ħ . Фактически, энергия, необходимая для создания этих виртуальных частиц, Δ E , может быть «позаимствована» у вакуума на период времени Δ t , так что их произведение будет не больше приведенной постоянной Планка . ħ 6,6 × 10 −16 эВ·с . Таким образом, для виртуального электрона Δt не превышает 1,3 × 10 −21 с . [101]

Сфера со знаком минус в левом нижнем углу символизирует электрон, а пары сфер со знаком плюс и минус изображают виртуальные частицы.
Схематическое изображение виртуальных электрон-позитронных пар, случайно появляющихся рядом с электроном (внизу слева).

Пока существует виртуальная пара электрон-позитрон, кулоновская сила окружающего электрического поля , окружающего электрон, заставляет созданный позитрон притягиваться к исходному электрону, в то время как созданный электрон испытывает отталкивание. Это вызывает то, что называется поляризацией вакуума . По сути, вакуум ведет себя как среда, диэлектрическая проницаемость которой больше единицы . Таким образом, эффективный заряд электрона на самом деле меньше его истинного значения, и заряд уменьшается с увеличением расстояния от электрона. [102] [103] Эта поляризация была подтверждена экспериментально в 1997 году с использованием японского ускорителя частиц TRISTAN . [104] Виртуальные частицы вызывают сравнимый эффект экранирования массы электрона. [105]

Взаимодействием с виртуальными частицами объясняется также небольшое (около 0,1%) отклонение собственного магнитного момента электрона от магнетона Бора ( аномальный магнитный момент ). [84] [106] Чрезвычайно точное совпадение этой предсказанной разницы с экспериментально определенной величиной рассматривается как одно из величайших достижений квантовой электродинамики . [107]

парадокс Кажущаяся в классической физике точечной частицы электрона, имеющей собственный угловой момент и магнитный момент, можно объяснить образованием виртуальных фотонов в электрическом поле, генерируемом электроном. Эти фотоны можно эвристически рассматривать как заставляющие электрон колебаться (известное как zitterbewegung ), что приводит к чистому круговому движению с прецессией . [108] Это движение создает как спин, так и магнитный момент электрона. [14] В атомах создание виртуальных фотонов объясняет лэмбовский сдвиг , наблюдаемый в спектральных линиях . [102] Длина волны Комптона показывает, что вблизи элементарных частиц, таких как электрон, неопределенность энергии позволяет создавать виртуальные частицы рядом с электроном. Эта длина волны объясняет «статику» виртуальных частиц вокруг элементарных частиц на близком расстоянии.

Взаимодействие [ править ]

Электрон создает электрическое поле, которое оказывает силу притяжения на частицу с положительным зарядом, например протон, и силу отталкивания на частицу с отрицательным зарядом. Величина этой силы в нерелятивистском приближении определяется законом обратных квадратов Кулона . [109] : 58–61  Когда электрон движется, он создает магнитное поле . [99] : 140  Закон Ампера -Максвелла связывает магнитное поле с массовым движением электронов ( током ) относительно наблюдателя. Это свойство индукции создает магнитное поле, которое приводит в движение электродвигатель . [110] Электромагнитное поле произвольной движущейся заряженной частицы выражается потенциалами Льенара-Вихерта , которые действительны даже тогда, когда скорость частицы близка к скорости света ( релятивистская ). [109] : 429–434 

График с дугами, показывающий движение заряженных частиц
Частица с зарядом q (слева) движется со скоростью v через магнитное поле B , ориентированное на зрителя. Для электрона q отрицательно, поэтому он следует по изогнутой траектории вверх.

Когда электрон движется через магнитное поле, на него действует сила Лоренца , которая действует перпендикулярно плоскости, определяемой магнитным полем и скоростью электрона. Эта центростремительная сила заставляет электрон следовать по винтовой траектории через поле с радиусом, называемым гирорадиусом . Ускорение от этого искривленного движения заставляет электрон излучать энергию в форме синхротронного излучения. [111] [ф] [99] : 160  Выделение энергии, в свою очередь, вызывает отдачу электрона, известную как сила Абрахама-Лоренца-Дирака , которая создает трение, замедляющее электрон. Эта сила вызвана обратной реакцией собственного поля электрона на самого себя. [112]

Кривая показывает движение электрона, красная точка показывает ядро, а волнистая линия — испускаемый фотон.
Здесь тормозное излучение создается электроном e, отклоняемым электрическим полем атомного ядра. Изменение энергии E 2 E 1 определяет частоту f излучаемого фотона.

Фотоны опосредуют электромагнитные взаимодействия между частицами в квантовой электродинамике . Изолированный электрон с постоянной скоростью не может испустить или поглотить реальный фотон; это нарушит закон сохранения энергии и импульса . Вместо этого виртуальные фотоны могут передавать импульс между двумя заряженными частицами. Например, этот обмен виртуальными фотонами порождает силу Кулона. [113] Выделение энергии может произойти, когда движущийся электрон отклоняется заряженной частицей, например протоном. Замедление электрона приводит к испусканию тормозного излучения. [114]

Неупругое столкновение фотона (света) и одиночного (свободного) электрона называется комптоновским рассеянием . Это столкновение приводит к передаче импульса и энергии между частицами, что изменяет длину волны фотона на величину, называемую комптоновским сдвигом . [г] Максимальная величина этого сдвига длины волны равна / mec , h которая известна как длина волны Комптона . [115] Для электрона он имеет значение 2,43 × 10 −12 м . [79] Когда длина волны света большая (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. [116]

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. Оно определяется α 0,007 297 353 , [117] что примерно равно 1 / 137 .

Когда электроны и позитроны сталкиваются, они аннигилируют друг друга, порождая два или более фотонов гамма-излучения. Если электрон и позитрон имеют незначительный импульс, атом позитрония может образоваться до того, как аннигиляция приведет к образованию двух или трех фотонов гамма-излучения общей энергией 1,022 МэВ. [118] [119] С другой стороны, фотон высокой энергии может превратиться в электрон и позитрон посредством процесса, называемого образованием пар , но только в присутствии близлежащей заряженной частицы, такой как ядро. [120] [121]

В теории электрослабого взаимодействия левая электронным компонента волновой функции электрона образует слабый изоспиновый дублет с нейтрино . Это означает, что при слабых взаимодействиях электронные нейтрино ведут себя как электроны. Любой член этого дублета может подвергаться взаимодействию с заряженным током, излучая или поглощая
В
и быть преобразованным в другого члена. Заряд сохраняется во время этой реакции, поскольку W-бозон также несет заряд, компенсируя любые чистые изменения во время трансмутации. Взаимодействия заряженных токов ответственны за явление бета-распада в радиоактивном атоме. И электрон, и электронное нейтрино могут подвергаться взаимодействию с нейтральным током через
С 0
обмен, и это ответственно за упругое рассеяние нейтрино на электроне . [122]

Атомы и молекулы [ править ]

Таблица из пяти строк и пяти столбцов, в которой каждая ячейка отображает плотность вероятности с цветовой кодировкой.
Плотности вероятности для первых нескольких орбиталей атома водорода, видимые в поперечном сечении. Энергетический уровень связанного электрона определяет занимаемую им орбиталь, а цвет отражает вероятность найти электрон в заданной позиции.

Электрон может быть связан с ядром атома силой притяжения Кулона. Система 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, и вокруг ядра существует только дискретный набор этих орбиталей. Согласно принципу Паули, каждая орбиталь может быть занята двумя электронами, которые должны различаться спиновым квантовым числом .

Электроны могут перемещаться между разными орбиталями путем испускания или поглощения фотонов с энергией, соответствующей разнице потенциалов. [123] : 159–160  Другие методы орбитального перехода включают столкновения с частицами, например электронами, и эффект Оже . [124] Чтобы покинуть атом, энергия электрона должна быть увеличена выше его энергии связи с атомом. Это происходит, например, при фотоэлектрическом эффекте атома, , когда падающий фотон, превышающий энергию ионизации поглощается электроном. [123] : 127–132 

Орбитальный угловой момент электронов квантуется . Поскольку электрон заряжен, он создает орбитальный магнитный момент, пропорциональный угловому моменту. Чистый магнитный момент атома равен векторной сумме орбитальных и спиновых магнитных моментов всех электронов и ядра. Магнитный момент ядра ничтожен по сравнению с магнитным моментом электронов. Магнитные моменты электронов, занимающих одну и ту же орбиталь, называемых спаренными электронами, нейтрализуют друг друга. [125]

Химическая связь между атомами возникает в результате электромагнитных взаимодействий, описываемых законами квантовой механики. [126] Самые прочные связи образуются при совместном использовании или передаче электронов между атомами, что позволяет образовывать молекулы . [17] Внутри молекулы электроны движутся под действием нескольких ядер и занимают молекулярные орбитали ; настолько, насколько они могут занимать атомные орбитали в изолированных атомах. [127] Фундаментальным фактором в этих молекулярных структурах является существование электронных пар . Это электроны с противоположными спинами, что позволяет им занимать одну и ту же молекулярную орбиталь, не нарушая при этом принцип Паули (так же, как в атомах). Различные молекулярные орбитали имеют различное пространственное распределение электронной плотности. Например, в связанных парах (т. е. в парах, которые фактически связывают атомы друг с другом) электроны с максимальной вероятностью могут находиться в сравнительно небольшом объеме между ядрами. Напротив, в несвязанных парах электроны распределены в большом объеме вокруг ядер. [128]

Проводимость [ править ]

Четыре молнии ударяют в землю
Разряд молнии состоит в основном из потока электронов. [129] Электрический потенциал, необходимый для возникновения молнии, может быть создан за счет трибоэлектрического эффекта. [130] [131]

Если в теле больше или меньше электронов, чем требуется для уравновешивания положительного заряда ядер, то этот объект имеет чистый электрический заряд. Когда имеется избыток электронов, говорят, что объект заряжен отрицательно. Когда электронов в ядре меньше, чем протонов, говорят, что объект заряжен положительно. Когда количество электронов и количество протонов равны, их заряды компенсируют друг друга, и объект считается электрически нейтральным. Макроскопическое тело может развивать электрический заряд за счет трения за счет трибоэлектрического эффекта . [132]

Независимые электроны, движущиеся в вакууме, называются свободными электронами. Электроны в металлах также ведут себя так, как если бы они были свободными. На самом деле частицы, которые в металлах и других твердых телах обычно называют электронами, представляют собой квазиэлектроны — квазичастицы , которые имеют тот же электрический заряд, спин и магнитный момент, что и реальные электроны, но могут иметь другую массу. [133] Когда свободные электроны — как в вакууме, так и в металлах — движутся, они создают чистый поток заряда, называемый электрическим током , который генерирует магнитное поле. Точно так же ток может быть создан изменяющимся магнитным полем. Эти взаимодействия математически описываются уравнениями Максвелла . [134]

При данной температуре каждый материал обладает электропроводностью , определяющей величину электрического тока при электрического потенциала приложении . Примерами хороших проводников являются такие металлы, как медь и золото, тогда как стекло и тефлон являются плохими проводниками. В любом диэлектрическом материале электроны остаются связанными с соответствующими атомами, и материал ведет себя как изолятор . Большинство полупроводников имеют переменный уровень проводимости, который находится между крайними значениями проводимости и изоляции. [135] С другой стороны, металлы имеют электронную зонную структуру, содержащую частично заполненные электронные зоны. Наличие таких полос позволяет электронам в металлах вести себя так, как если бы они были свободными или делокализованными электронами . Эти электроны не связаны с конкретными атомами, поэтому при приложении электрического поля они могут свободно двигаться, как газ (так называемый ферми-газ ). [136] через материал, как свободные электроны.

Из-за столкновений между электронами и атомами скорость дрейфа 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. [137] Это происходит потому, что электрические сигналы распространяются как волна, скорость которой зависит от диэлектрической проницаемости материала. [138]

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 практически не зависит от температуры. Математически это выражается законом Видемана-Франца : [136] который гласит, что отношение теплопроводности к электропроводности пропорционально температуре. Термический беспорядок в металлической решетке увеличивает удельное электросопротивление материала , вызывая температурную зависимость электрического тока. [139]

При охлаждении ниже точки, называемой критической температурой , материалы могут подвергаться фазовому переходу, при котором они теряют всякое сопротивление электрическому току, в процессе, известном как сверхпроводимость . В теории БКШ движение пар электронов, называемых куперовскими парами , связано с близлежащим веществом посредством колебаний решетки, называемых фононами , что позволяет избежать столкновений с атомами, которые обычно создают электрическое сопротивление. [140] (Куперовские пары имеют радиус примерно 100 нм, поэтому они могут перекрывать друг друга.) [141] Однако механизм действия высокотемпературных сверхпроводников остается неясным.

Электроны внутри проводящих твердых тел, которые сами являются квазичастицами, когда они плотно удерживаются при температурах, близких к абсолютному нулю , ведут себя так, как если бы они разделились на три другие квазичастицы : спиноны , орбитоны и холоны . [142] [143] Первый несет спин и магнитный момент, следующий — свое орбитальное положение, а второй — электрический заряд.

Движение и энергия [ править ]

Согласно относительности Эйнштейна теории специальной , когда скорость электрона приближается к скорости света , с точки зрения наблюдателя его релятивистская масса увеличивается, что затрудняет его ускорение из системы отсчета наблюдателя. Скорость электрона может приближаться к скорости света в вакууме, но никогда не достигать ее, c . Однако когда релятивистские электроны, то есть электроны, движущиеся со скоростью, близкой к c , вводятся в диэлектрическую среду, такую ​​как вода, где локальная скорость света значительно меньше c , электроны временно перемещаются быстрее, чем свет в среде. . При взаимодействии со средой они генерируют слабый свет, называемый черенковским излучением . [144]

График начинается с нуля и резко изгибается вверх вправо.
Фактор Лоренца как функция скорости. Он начинается со значения 1 и стремится к бесконечности по мере того, как v приближается к c .

Эффекты специальной теории относительности основаны на величине, известной как фактор Лоренца , определяемой как где v — скорость частицы. Кинетическая энергия K e электрона, движущегося со скоростью v , равна:

где m e — масса электрона. Например, Стэнфордский линейный ускоритель может ускорить электрон примерно до 51 ГэВ. [145] Поскольку электрон ведет себя как волна, при данной скорости он имеет характерную длину волны де Бройля . Это определяется формулой λ e = h / p , где h постоянная Планка , а p — импульс. [59] Для электрона с энергией 51 ГэВ, приведенного выше, длина волны составляет около 2,4 × 10 −17 m , достаточно мал, чтобы исследовать структуры, размер которых значительно меньше атомного ядра. [146]

Формирование [ править ]

Фотон приближается к ядру слева, в результате чего электрон и позитрон удаляются вправо.
Парное рождение электрона и позитрона, вызванное близким сближением фотона с атомным ядром. Символ молнии представляет собой обмен виртуальными фотонами, таким образом действует электрическая сила. Угол между частицами очень мал. [147]

Теория Большого взрыва — наиболее широко распространенная научная теория, объясняющая ранние этапы эволюции Вселенной. [148] В первую миллисекунду Большого взрыва температура составляла более 10 миллиардов кельвинов , а средняя энергия фотонов превышала миллион электронвольт . Эти фотоны были достаточно энергичными, чтобы реагировать друг с другом, образуя пары электронов и позитронов. Точно так же пары позитрон-электрон аннигилировали друг друга и испускали энергичные фотоны:


с
+
с

Это +
+
Это

На этом этапе эволюции Вселенной сохранялось равновесие между электронами, позитронами и фотонами. Однако по прошествии 15 секунд температура Вселенной упала ниже порога, при котором могло произойти образование электрон-позитронов. Большинство уцелевших электронов и позитронов аннигилировали друг друга, выпустив гамма-излучение, которое на короткое время разогрело Вселенную. [149]

По причинам, которые остаются неясными, в процессе аннигиляции произошло превышение числа частиц над античастицами. Следовательно, выживало примерно один электрон на каждый миллиард электрон-позитронных пар. Этот избыток соответствовал избытку протонов над антипротонами в состоянии, известном как барионная асимметрия , в результате чего чистый заряд Вселенной был равен нулю. [150] [151] Выжившие протоны и нейтроны начали участвовать в реакциях друг с другом — в процессе, известном как нуклеосинтез , образуя изотопы водорода и гелия со следовыми количествами лития . Этот процесс достиг пика примерно через пять минут. [152] Все оставшиеся нейтроны подверглись отрицательному бета-распаду с периодом полураспада около тысячи секунд, высвободив при этом протон и электрон.


н

п
+
Это
+
н
Это

следующих 300 000–400 атомными 000 Примерно в течение лет избыточные электроны оставались слишком энергичными, чтобы связываться с ядрами . [153] За этим последовал период, известный как рекомбинация , когда образовались нейтральные атомы и расширяющаяся Вселенная стала прозрачной для излучения. [154]

первое поколение звезд . Примерно через миллион лет после Большого взрыва начало формироваться [154] Внутри звезды звездный нуклеосинтез приводит к образованию позитронов в результате слияния атомных ядер. Эти частицы антиматерии немедленно аннигилируют вместе с электронами, испуская гамма-лучи. Конечным результатом является устойчивое уменьшение числа электронов и соответствующее увеличение числа нейтронов. Однако процесс звездной эволюции может привести к синтезу радиоактивных изотопов. Отдельные изотопы могут впоследствии подвергаться отрицательному бета-распаду, испуская электрон и антинейтрино из ядра. [155] Примером является кобальт-60 ( 60 Co) изотоп, который распадается с образованием никеля-60 ( 60
В
). [156]

Ветвящееся дерево, представляющее производство частиц.
Расширенный воздушный поток, вызванный энергичным космическим лучом, попавшим в атмосферу Земли.

В конце своей жизни звезда с массой более 20 солнечных может подвергнуться гравитационному коллапсу с образованием черной дыры . [157] Согласно классической физике , эти массивные звездные объекты оказывают гравитационное притяжение , достаточно сильное, чтобы предотвратить выход чего-либо, даже электромагнитного излучения , за пределы радиуса Шварцшильда . Однако считается, что квантово-механические эффекты потенциально позволяют излучать излучение Хокинга на таком расстоянии. Считается, что электроны (и позитроны) рождаются на горизонте событий этих звездных остатков .

Когда пара виртуальных частиц (таких как электрон и позитрон) создается вблизи горизонта событий, случайное пространственное расположение может привести к тому, что одна из них появится снаружи; этот процесс называется квантовым туннелированием . Гравитационный потенциал черной дыры может затем обеспечить энергию, которая преобразует эту виртуальную частицу в реальную частицу, позволяя ей излучаться в космос. [158] Взамен другому члену пары передается отрицательная энергия, что приводит к чистой потере массы-энергии черной дырой. Скорость излучения Хокинга увеличивается с уменьшением массы, что в конечном итоге приводит к испарению черной дыры, пока, наконец, она не взорвется. [159]

Космические лучи — это частицы, путешествующие в космосе с высокими энергиями. Энергетические события размером до 3,0 × 10 20 эВ были зарегистрированы. [160] Когда эти частицы сталкиваются с нуклонами в атмосфере Земли , генерируется дождь частиц, в том числе пионов . [161] Более половины космического излучения, наблюдаемого с поверхности Земли, состоит из мюонов . Частица, называемая мюоном, представляет собой лептон, образующийся в верхних слоях атмосферы в результате распада пиона.


Пи

м
+
н
м

Мюон, в свою очередь, может распасться с образованием электрона или позитрона. [162]


м

Это
+
н
и
+
н
м

Наблюдение [ править ]

Вихревое зеленое свечение в ночном небе над заснеженной землей.
Полярные сияния в основном вызываются энергичными электронами, выпадающими в атмосферу. [163]

Дистанционное наблюдение электронов требует регистрации их излучаемой энергии. Например, в высокоэнергетических средах, таких как корона звезды, свободные электроны образуют плазму , излучающую энергию за счет тормозного излучения. Электронный газ может подвергаться плазменным колебаниям , которые представляют собой волны, вызванные синхронизированными изменениями плотности электронов, и они производят выбросы энергии, которые можно обнаружить с помощью радиотелескопов . [164]

Частота энергии фотона . пропорциональна его 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 отчетливые темные линии в местах поглощения соответствующей частоты электронами атома. Каждый элемент или молекула отображает характерный набор спектральных линий, таких как спектральная серия водорода . При обнаружении спектроскопические измерения силы и ширины этих линий позволяют определить состав и физические свойства вещества. [165] [166]

В лабораторных условиях взаимодействия отдельных электронов можно наблюдать с помощью детекторов частиц , которые позволяют измерять определенные свойства, такие как энергия, спин и заряд. [167] Разработка ловушки Пола и ловушки Пеннинга позволяет удерживать заряженные частицы в небольшой области в течение длительного времени. Это обеспечивает точные измерения свойств частиц. Например, в одном случае ловушка Пеннинга использовалась для удержания одного электрона в течение 10 месяцев. [168] Магнитный момент электрона измерялся с точностью до одиннадцати знаков, что в 1980 году было большей точностью, чем для любой другой физической константы. [169]

Первые видеоизображения распределения энергии электрона были сняты командой Лундского университета в Швеции в феврале 2008 года. Ученые использовали чрезвычайно короткие вспышки света, называемые аттосекундными импульсами, что позволило впервые наблюдать движение электрона. [170] [171]

Распределение электронов в твердых материалах можно визуализировать с помощью фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES). Этот метод использует фотоэлектрический эффект для измерения обратного пространства — математического представления периодических структур, которое используется для вывода об исходной структуре. ARPES можно использовать для определения направления, скорости и рассеяния электронов внутри материала. [172]

Плазменные приложения [ править ]

Пучки частиц [ править ]

Фиолетовый луч сверху излучает голубое свечение вокруг модели космического корабля.
Во время испытаний НАСА в аэродинамической трубе модель космического корабля "Шаттл" подвергается воздействию пучка электронов, имитируя эффект ионизирующих газов при входе в атмосферу . [173]

Электронные лучи используются при сварке . [174] Они допускают плотность энергии до 10 7 Вт·см −2 диаметром узкого фокуса 0,1–1,3 мм и обычно не требуют наполнителя. Этот метод сварки должен выполняться в вакууме, чтобы предотвратить взаимодействие электронов с газом до достижения цели, и его можно использовать для соединения проводящих материалов, которые в противном случае считались бы непригодными для сварки. [175] [176]

Электронно-лучевая литография (ЭЛЛ) — метод травления полупроводников с разрешением менее микрометра . [177] Этот метод ограничен высокой стоимостью, низкой производительностью, необходимостью работы луча в вакууме и склонностью электронов рассеиваться в твердых телах. Последняя проблема ограничивает разрешение примерно до 10 нм. По этой причине EBL в основном используется для производства небольшого количества специализированных интегральных схем . [178]

Электронно-лучевую обработку применяют для облучения материалов с целью изменения их физических свойств или стерилизации медицинских и пищевых продуктов. [179] Электронные пучки псевдоожижают или квазиплавляют стекла без значительного повышения температуры при интенсивном облучении: например, интенсивное электронное излучение вызывает на многие порядки уменьшение вязкости и ступенчатое уменьшение ее энергии активации. [180]

Линейные ускорители частиц генерируют электронные пучки для лечения поверхностных опухолей при лучевой терапии . Электронная терапия может лечить такие поражения кожи, как базальноклеточный рак, поскольку электронный луч проникает только на ограниченную глубину перед поглощением, обычно до 5 см для энергий электронов в диапазоне 5–20 МэВ. Электронный луч можно использовать в качестве дополнения к лечению участков, подвергшихся рентгеновскому облучению . [181] [182]

Ускорители частиц используют электрические поля для разгона электронов и их античастиц до высоких энергий. Эти частицы испускают синхротронное излучение при прохождении через магнитные поля. Зависимость интенсивности этого излучения от спина поляризует электронный пучок — процесс, известный как эффект Соколова-Тернова . [час] Поляризованные электронные пучки могут быть полезны для различных экспериментов. Синхротронное излучение также может охлаждать электронные лучи, чтобы уменьшить разброс частиц по импульсу. Пучки электронов и позитронов сталкиваются при ускорении частиц до необходимых энергий; Детекторы частиц наблюдают за возникающими в результате выбросами энергии, которые изучает физика элементарных частиц . [183]

Изображение [ править ]

Дифракция низкоэнергетических электронов (LEED) — это метод бомбардировки 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. [184] Метод дифракции быстрых электронов на отражение (RHEED) использует отражение пучка электронов, выпущенных под различными малыми углами, для определения характеристик поверхности кристаллических материалов. Энергия пучка обычно находится в диапазоне 8–20 кэВ, угол падения 1–4°. [185] [186]

Электронный микроскоп направляет на образец сфокусированный пучок электронов. Некоторые электроны меняют свои свойства, такие как направление движения, угол, относительную фазу и энергию, когда луч взаимодействует с материалом. Микроскописты могут регистрировать эти изменения в электронном луче, чтобы создавать изображения материала с атомарным разрешением. [187] В синем свете обычные оптические микроскопы имеют дифракционное разрешение около 200 нм. [188] Для сравнения, электронные микроскопы ограничены длиной волны де Бройля электрона. Эта длина волны, например, равна 0,0037 нм для электронов, ускоренных при потенциале 100 000 вольт . [189] Просвечивающий микроскоп с коррекцией электронной аберрации имеет разрешение менее 0,05 нм, чего более чем достаточно для разделения отдельных атомов. [190] Эта возможность делает электронный микроскоп полезным лабораторным инструментом для получения изображений с высоким разрешением. Однако электронные микроскопы — дорогостоящие инструменты, обслуживание которых требует больших затрат.

Существуют два основных типа электронных микроскопов: просвечивающий и сканирующий . Просвечивающие электронные микроскопы действуют как диапроекторы : луч электронов проходит через срез материала, а затем проецируется линзами на фотографическое слайд или устройство с зарядовой связью . Сканирующие электронные микроскопы растрируют тонко сфокусированный электронный луч, как в телевизоре, по исследуемому образцу для получения изображения. Увеличение варьируется от 100× до 1 000 000× или выше для обоих типов микроскопов. Сканирующий туннельный микроскоп использует квантовое туннелирование электронов от острого металлического наконечника в исследуемый материал и может создавать изображения его поверхности с атомарным разрешением. [191] [192] [193]

Другие приложения [ править ]

В лазере на свободных электронах (ЛСЭ) релятивистский электронный луч проходит через пару ондуляторов , которые содержат массивы дипольных магнитов , поля которых направлены в чередующихся направлениях. Электроны испускают синхротронное излучение, которое когерентно взаимодействует с теми же электронами, сильно усиливая поле излучения на резонансной частоте. ЛСЭ может излучать когерентное электромагнитное излучение высокой яркости в широком диапазоне частот — от микроволн до мягкого рентгеновского излучения. Эти устройства используются в производстве, связи и в медицинских целях, таких как хирургия мягких тканей. [194]

Электроны играют важную роль в электронно-лучевых трубках , которые широко используются в качестве устройств отображения в лабораторных приборах, компьютерных мониторах и телевизорах . [195] В фотоумножителе каждый фотон, попадающий на фотокатод, инициирует лавину электронов, которая создает заметный импульс тока. [196] Вакуумные лампы используют поток электронов для управления электрическими сигналами и сыграли решающую роль в развитии электронных технологий. Однако они были в значительной степени вытеснены полупроводниковыми устройствами, такими как транзисторы . [197]

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ Позитрон иногда называют «антиэлектроном».
  2. ^ Знаменатель дробной версии является обратным десятичному значению (наряду с его относительной стандартной неопределенностью 2,9 × 10). −11 ).
  3. ^ В более старых источниках указывается соотношение заряда к массе, а не современное соглашение об отношении массы к заряду.
  4. ^ Магнит Бора:
  5. ^ Классический радиус электрона определяется следующим образом. Предположим, что заряд электрона равномерно распределен по сферическому объему. Поскольку одна часть сферы будет отталкивать другие части, сфера содержит электростатическую потенциальную энергию. электрона Предполагается, что эта энергия равна энергии покоя , определенной специальной теорией относительности ( E = mc 2 ).
    Из электростатики теории потенциальная энергия сферы радиуса r и заряда e определяется выражением:
    где ε 0 — диэлектрическая проницаемость вакуума . Для электрона с массой покоя m 0 энергия покоя равна:
    где с — скорость света в вакууме. Установив их равными и вычислив r, получим классический радиус электрона.
    См.: Хакен, Вольф и Брюэр (2005).
  6. ^ Излучение нерелятивистских электронов иногда называют циклотронным излучением .
  7. ^ Изменение длины волны Δ λ зависит от угла отдачи θ следующим образом:
    где c — скорость света в вакууме, а me масса электрона. См. Зомбек (2007). [80] : 393, 396 
  8. ^ Поляризация электронного луча означает, что спины всех электронов направлены в одном направлении. Другими словами, проекции спинов всех электронов на их вектор импульса имеют один и тот же знак.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с Эйхтен, Э.Дж.; Пескин, Мэн; Пескин, М. (1983). «Новые тесты кварковой и лептонной субструктуры». Письма о физических отзывах . 50 (11): 811–814. Бибкод : 1983PhRvL..50..811E . doi : 10.1103/PhysRevLett.50.811 . ОСТИ   1446807 . S2CID   119918703 .
  2. ^ Перейти обратно: а б Фаррар, Западная Вирджиния (1969). «Ричард Лэминг и угольно-газовая промышленность с его взглядами на структуру материи». Анналы науки . 25 (3): 243–254. дои : 10.1080/00033796900200141 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д Арабацис, Т. (2006). Представление электронов: биографический подход к теоретическим объектам . Издательство Чикагского университета. стр. 70–74, 96. ISBN.  978-0-226-02421-9 . Архивировано из оригинала 07 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  4. ^ Бухвальд, JZ; Уорик, А. (2001). Истории электрона: рождение микрофизики . МТИ Пресс . стр. 195–203. ISBN  978-0-262-52424-7 . Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б с д Это ж Томсон, Джей-Джей (1897). «Катодные лучи» . Философский журнал . 44 (269): 293–316. дои : 10.1080/14786449708621070 . Архивировано из оригинала 25 января 2022 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
  6. ^ «Значение CODATA 2022: масса электрона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  7. ^ «Значение CODATA 2022: масса электрона в единицах измерения» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  8. ^ «Значение CODATA 2022: эквивалент энергии массы электронов в МэВ» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  9. ^ Перейти обратно: а б Агостини, М.; и другие. ( Коллаборация Borexino ) (2015). «Испытание сохранения электрического заряда с помощью Борексино». Письма о физических отзывах . 115 (23): 231802. arXiv : 1509.01223 . Бибкод : 2015PhRvL.115w1802A . doi : 10.1103/PhysRevLett.115.231802 . ПМИД   26684111 . S2CID   206265225 .
  10. ^ «Значение CODATA 2022: элементарный заряд» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  11. ^ «Значение CODATA 2022: магнитный момент электрона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  12. ^ «Значение CODATA 2018: отношение магнитного момента электрона к магнетону Бора» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . 20 мая 2019 г. Архивировано из оригинала 2 декабря 2000 г. Проверено 15 ноября 2022 г.
  13. ^ Коффи, Джерри (10 сентября 2010 г.). «Что такое электрон?» . Архивировано из оригинала 11 ноября 2012 года . Проверено 10 сентября 2010 г.
  14. ^ Перейти обратно: а б с Кертис, LJ (2003). Атомная структура и время жизни: концептуальный подход . Издательство Кембриджского университета. п. 74. ИСБН  978-0-521-53635-6 . Архивировано из оригинала 16 марта 2020 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  15. ^ Перейти обратно: а б «Значение CODATA: соотношение масс протона и электрона» . Рекомендуемые значения CODATA 2006 г. Национальный институт стандартов и технологий . Архивировано из оригинала 28 марта 2019 года . Проверено 18 июля 2009 г.
  16. ^ Анастопулос, К. (2008). Частица или волна: эволюция понятия материи в современной физике . Издательство Принстонского университета. стр. 236–237. ISBN  978-0-691-13512-0 . Архивировано из оригинала 28 сентября 2014 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  17. ^ Перейти обратно: а б Полинг, LC (1960). Природа химической связи и структура молекул и кристаллов: введение в современную структурную химию (3-е изд.). Издательство Корнельского университета. стр. 4–10. ISBN  978-0-8014-0333-0 .
  18. ^ Шипли, Дж. Т. (1945). Словарь происхождения слов . Философская библиотека . п. 133. ИСБН  978-0-88029-751-6 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Бенджамин, Парк (1898), История электричества (интеллектуальный рост электричества) от древности до дней Бенджамина Франклина , Нью-Йорк: Дж. Уайли, стр. 315, 484–5, ISBN  978-1-313-10605-4
  20. ^ Кейтли, Дж. Ф. (1999). История электрических и магнитных измерений: с 500 г. до н.э. по 1940-е гг . IEEE Пресс . стр. 19–20. ISBN  978-0-7803-1193-0 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  21. ^ Каджори, Флориан (1917). История физики в ее элементарных разделах: включая эволюцию физических лабораторий . Макмиллан.
  22. ^ «Бенджамин Франклин (1706–1790)» . Мир биографии Эрика Вайсштейна . Вольфрам Исследования . Архивировано из оригинала 27 августа 2013 года . Проверено 16 декабря 2010 г.
  23. ^ Майерс, Р.Л. (2006). Основы физики . Издательская группа Гринвуд . п. 242. ИСБН  978-0-313-32857-2 .
  24. ^ Барроу, доктор медицинских наук (1983). «Естественные единицы до Планка». Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества . 24 : 24–26. Бибкод : 1983QJRAS..24...24B .
  25. ^ Окамура, Сого (1994). История электронных ламп . ИОС Пресс. п. 11. ISBN  978-90-5199-145-1 . Архивировано из оригинала 11 мая 2016 года . Проверено 29 мая 2015 г. В 1881 году Стони назвал этот электромагнитный элемент «электролином». С 1891 года его стали называть «электроном». [...] В 1906 году было высказано предложение назвать катодно-лучевые частицы «электронами», но, по мнению Лоренца Голландского, «электроны» стали широко использоваться.
  26. ^ Стоуни, Дж.Дж. (1894). «Об «электроне» или атоме электричества» . Философский журнал . 38 (5): 418–420. дои : 10.1080/14786449408620653 . Архивировано из оригинала 31 октября 2020 г. Проверено 25 августа 2019 г.
  27. ^ "Электрон, №2" . ОЭД онлайн. Март 2013 г. Издательство Оксфордского университета. Доступ 12 апреля 2013 г. [1] Архивировано 27 апреля 2021 г. на Wayback Machine.
  28. ^ Суханов А.Х., изд. (1986). Тайны и истории слов . Хоутон Миффлин. п. 73. ИСБН  978-0-395-40265-8 .
  29. ^ Гуральник, Д.Б., изд. (1970). Словарь Нового Света Вебстера . Прентис Холл. п. 450.
  30. ^ Борн, М.; Блин-Стойл, Р.Дж.; Рэдклифф, Дж. М. (1989). Атомная физика . Курьер Дувр . п. 26. ISBN  978-0-486-65984-8 . Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  31. ^ Плюкер, М. (1 декабря 1858 г.). «XLVI. Наблюдения за электрическим разрядом в разреженных газах» . Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 16 (109): 408–418. дои : 10.1080/14786445808642591 . ISSN   1941-5982 .
  32. ^ Перейти обратно: а б с Лестер, HM (1971). Историческая основа химии . Курьер Дувр . стр. 221–222. ISBN  978-0-486-61053-5 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  33. ^ Перейти обратно: а б с Уиттакер, ET (1951). История теорий эфира и электричества . Том. 1. Лондон: Нельсон.
  34. ^ ДеКоски, РК (1983). «Уильям Крукс и поиски абсолютного вакуума в 1870-х годах». Анналы науки . 40 (1): 1–18. дои : 10.1080/00033798300200101 .
  35. ^ Перейти обратно: а б Шустер, Артур (1890). «Разряд электричества через газы» . Труды Лондонского королевского общества . 47 : 526–559. дои : 10.1098/rspl.1889.0111 . S2CID   96197979 .
  36. ^ Вильчек, Франк (июнь 2012 г.). «С днем ​​рождения, электрон» . Научный американец . Архивировано из оригинала 1 ноября 2013 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
  37. ^ Тренн, Ти Джей (1976). «Резерфорд о классификации радиоактивных лучей альфа-бета-гамма». Исида . 67 (1): 61–75. дои : 10.1086/351545 . JSTOR   231134 . S2CID   145281124 .
  38. ^ Беккерель, Х. (1900). «Отклонение радиевого излучения в электрическом поле». Труды Академии наук (на французском языке). 130 :809–815.
  39. ^ Бухвальд и Уорвик (2001: 90–91).
  40. ^ Майерс, WG (1976). «Открытие Беккерелем радиоактивности в 1896 году» . Журнал ядерной медицины . 17 (7): 579–582. ПМИД   775027 . Архивировано из оригинала 22 декабря 2008 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
  41. ^ Томсон, Джей-Джей (1906). «Нобелевская лекция: носители отрицательного электричества» (PDF) . Нобелевский фонд . Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2008 года . Проверено 25 августа 2008 г.
  42. ^ Авраам Паис (1997). «Открытие электрона – 100 лет элементарных частиц» (PDF) . Линия луча . 1 :4–16. Архивировано (PDF) из оригинала 14 сентября 2021 г. Проверено 4 сентября 2021 г.
  43. ^ Кауфманн, В. (1897). «Магнитная отклоняющая способность катодных лучей и ее зависимость от потенциала разряда» . Анналы физики и химии . 297 (7): 544–552. Бибкод : 1897АнП...297..544К . дои : 10.1002/andp.18972970709 . ISSN   0003-3804 . Архивировано из оригинала 24 февраля 2022 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
  44. ^ О'Хара, JG (март 1975 г.). «Джордж Джонстон Стоуни, ФРС, и концепция электрона». Заметки и отчеты Лондонского королевского общества . 29 (2). Королевское общество: 265–276. дои : 10.1098/rsnr.1975.0018 . JSTOR   531468 . S2CID   145353314 .
  45. ^ Джордж Джонстон Стоуни (1891). «О причине двойных линий и равноудаленных спутников в спектрах газов» . Научные труды Королевского Дублинского общества . 4 : 583–608.
  46. ^ Джордж Джонстон Стоуни (1894). «Об «Электроне» или атоме электричества» . Философский журнал . Серия 5. 38 (233): 418–420.
  47. ^ Кикоин, ИК; Соминский, И.С. (1961). «Абрам Федорович Иоффе (к восьмидесятилетию со дня рождения)». Успехи советской физики . 3 (5): 798–809. Бибкод : 1961СвФУ...3..798К . дои : 10.1070/PU1961v003n05ABEH005812 . Оригинальная публикация на русском языке: Кикоин, И.К.; Соминский, М.С. (1960). "Академик А.Ф. Иоффе" . Успехи Физических Наук . 72 (10): 303–321. doi : 10.3367/UFNr.0072.196010e.0307 .
  48. ^ Милликен, Р.А. (1911). «Изоляция иона, точное измерение его заряда и исправление закона Стокса» (PDF) . Физический обзор . 32 (2): 349–397. Бибкод : 1911PhRvI..32..349M . дои : 10.1103/PhysRevSeriesI.32.349 . Архивировано (PDF) из оригинала 17 марта 2020 г. Проверено 21 июня 2019 г.
  49. ^ Дас Гупта, штат Нью-Йорк; Гош, СК (1999). «Отчет о камере Вильсона и ее применении в физике». Обзоры современной физики . 18 (2): 225–290. Бибкод : 1946РвМП...18..225Г . дои : 10.1103/RevModPhys.18.225 .
  50. ^ Перейти обратно: а б с Смирнов, Б.М. (2003). Физика атомов и ионов . Спрингер . стр. 14–21. ISBN  978-0-387-95550-6 . Архивировано из оригинала 9 мая 2020 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  51. ^ Бор, Н. (1922). «Нобелевская лекция: Структура атома» (PDF) . Нобелевский фонд . Архивировано (PDF) из оригинала 3 декабря 2008 г. Проверено 3 декабря 2008 г.
  52. ^ Льюис, Дж. Н. (1916). «Атом и молекула» . Журнал Американского химического общества . 38 (4): 762–786. дои : 10.1021/ja02261a002 . S2CID   95865413 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 августа 2019 г. Проверено 25 августа 2019 г.
  53. ^ Перейти обратно: а б Арабацис, Т.; Гавроглу, К. (1997). «Электрон химиков» (PDF) . Европейский журнал физики . 18 (3): 150–163. Бибкод : 1997EJPh...18..150A . дои : 10.1088/0143-0807/18/3/005 . S2CID   56117976 . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2020 г.
  54. ^ Ленгмюр, И. (1919). «Расположение электронов в атомах и молекулах» . Журнал Американского химического общества . 41 (6): 868–934. дои : 10.1021/ja02227a002 . Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. Проверено 21 июня 2019 г.
  55. ^ Скерри, ER (2007). Периодическая таблица Издательство Оксфордского университета. стр. 100-1 205–226. ISBN  978-0-19-530573-9 .
  56. ^ Массими, М. (2005). Принцип исключения Паули, происхождение и подтверждение научного принципа . Издательство Кембриджского университета. стр. 7–8. ISBN  978-0-521-83911-2 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  57. ^ Уленбек, GE; Гаудсмит, С. (1925). «Замена гипотезы немеханического ограничения требованием относительно внутреннего поведения каждого отдельного электрона». Естественные науки (на немецком языке). 13 (47): 953–954. Бибкод : 1925NW.....13..953E . дои : 10.1007/BF01558878 . S2CID   32211960 .
  58. ^ Паули, В. (1923). «О законах аномального эффекта Зеемана». Журнал физики (на немецком языке). 16 (1): 155–164. Бибкод : 1923ZPhy...16..155P . дои : 10.1007/BF01327386 . S2CID   122256737 .
  59. ^ Перейти обратно: а б де Бройль, Л. (1929). «Нобелевская лекция: Волновая природа электрона» (PDF) . Нобелевский фонд . Архивировано (PDF) из оригинала 4 октября 2008 г. Проверено 30 августа 2008 г.
  60. ^ Фалькенбург, Б. (2007). Метафизика частиц: критический взгляд на субатомную реальность . Спрингер . п. 85. Бибкод : 2007pmca.book.....F . ISBN  978-3-540-33731-7 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  61. ^ Дэвиссон, К. (1937). «Нобелевская лекция: открытие электронных волн» (PDF) . Нобелевский фонд . Архивировано (PDF) из оригинала 9 июля 2008 года . Проверено 30 августа 2008 г.
  62. ^ Наварро, Хауме (2010). «Дифракция электронов через Томсона: ранние ответы на квантовую физику в Великобритании» . Британский журнал истории науки . 43 (2): 245–275. дои : 10.1017/S0007087410000026 . ISSN   0007-0874 . S2CID   171025814 .
  63. ^ Шрёдингер, Э. (1926). «Квантование как проблема собственных значений». Анналы физики (на немецком языке). 385 (13): 437–490. Нагрудный код : 1926АнП...385..437С . дои : 10.1002/andp.19263851302 .
  64. ^ Ригден, Дж. С. (2003). Водород . Издательство Гарвардского университета. стр. 59–86. ISBN  978-0-674-01252-3 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  65. ^ Рид, Британская Колумбия (2007). Квантовая механика . Издательство Джонс и Бартлетт . стр. 275–350. ISBN  978-0-7637-4451-9 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  66. ^ Дирак, ПАМ (1928). «Квантовая теория электрона» (PDF) . Труды Королевского общества А. 117 (778): 610–624. Бибкод : 1928RSPSA.117..610D . дои : 10.1098/rspa.1928.0023 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 ноября 2018 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
  67. ^ Дирак, ПАМ (1933). «Нобелевская лекция: теория электронов и позитронов» (PDF) . Нобелевский фонд . Архивировано (PDF) из оригинала 23 июля 2008 г. Проверено 1 ноября 2008 г.
  68. ^ Андерсон, Карл Д. (15 марта 1933 г.). «Положительный электрон» . Физический обзор . 43 (6): 491–494. Бибкод : 1933PhRv...43..491A . дои : 10.1103/PhysRev.43.491 . ISSN   0031-899X .
  69. ^ «Нобелевская премия по физике 1965 года» . Нобелевский фонд . Архивировано из оригинала 24 октября 2008 года . Проверено 4 ноября 2008 г.
  70. ^ Панофски, WKH (1997). «Эволюция ускорителей частиц и коллайдеров» (PDF) . Линия луча . 27 (1): 36–44. Архивировано (PDF) из оригинала 9 сентября 2008 г. Проверено 15 сентября 2008 г.
  71. ^ Элдер, Франция; и другие. (1947). «Излучение электронов в синхротроне». Физический обзор . 71 (11): 829–830. Бибкод : 1947PhRv...71..829E . дои : 10.1103/PhysRev.71.829.5 .
  72. ^ Ходдесон, Л.; и другие. (1997). Расцвет Стандартной модели: физика элементарных частиц в 1960-х и 1970-х годах . Издательство Кембриджского университета . стр. 25–26. ISBN  978-0-521-57816-5 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  73. ^ Бернардини, К. (2004). «AdA: Первый электрон-позитронный коллайдер». Физика в перспективе . 6 (2): 156–183. Бибкод : 2004PhP.....6..156B . дои : 10.1007/s00016-003-0202-y . S2CID   122534669 .
  74. ^ «Тестирование Стандартной модели: эксперименты LEP» . ЦЕРН . 2008. Архивировано из оригинала 14 сентября 2008 года . Проверено 15 сентября 2008 г.
  75. ^ «ЛЭП собирает последний урожай» . ЦЕРН Курьер . 40 (10). 2000. Архивировано из оригинала 30 сентября 2017 г. Проверено 24 февраля 2022 г.
  76. ^ Прати, Э.; Де Микьелис, М.; Белли, М.; Кокко, С.; Фанчулли, М.; Котекар-Патил, Д.; Руофф, М.; Керн, ДП; Варам, Д.А.; Вердуин, Дж.; Теттаманзи, ГК; Рогге, С.; Рош, Б.; Вакес, Р.; Джель, X.; Винет, М.; Санкер, М. (2012). «Малоэлектронный предел металлооксидных полупроводниковых одноэлектронных транзисторов n-типа». Нанотехнологии . 23 (21): 215204. arXiv : 1203.4811 . Бибкод : 2012Nanot..23u5204P . CiteSeerX   10.1.1.756.4383 . дои : 10.1088/0957-4484/23/21/215204 . ПМИД   22552118 . S2CID   206063658 .
  77. ^ Фрэмптон, штат Пенсильвания; Хунг, ПК; Шер, Марк (2000). «Кварки и лептоны за пределами третьего поколения». Отчеты по физике . 330 (5–6): 263–348. arXiv : hep-ph/9903387 . Бибкод : 2000PhR...330..263F . дои : 10.1016/S0370-1573(99)00095-2 . S2CID   119481188 .
  78. ^ Перейти обратно: а б с Райт, В.; Малви, Т. (2001). Составные части материи: атомы, молекулы, ядра и частицы . ЦРК Пресс . стр. 777–781. ISBN  978-0-8493-1202-1 .
  79. ^ Перейти обратно: а б с д Это ж Первоначальный источник CODATA: Мор, П.Дж.; Тейлор, Б.Н.; Ньюэлл, Д.Б. (2008). «Рекомендуемые CODATA значения фундаментальных физических констант». Обзоры современной физики . 80 (2): 633–730. arXiv : 0801.0028 . Бибкод : 2008РвМП...80..633М . CiteSeerX   10.1.1.150.1225 . дои : 10.1103/RevModPhys.80.633 .
    Отдельные физические константы из CODATA доступны по адресу:
    «Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности» . Национальный институт стандартов и технологий . Архивировано из оригинала 16 января 2009 г. Проверено 15 января 2009 г.
  80. ^ Перейти обратно: а б Зомбек, М.В. (2007). Справочник по космической астрономии и астрофизике (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 14. ISBN  978-0-521-78242-5 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  81. ^ Мерфи, Монтана; и другие. (2008). «Сильный предел переменного отношения масс протона к электрону в молекулах далекой Вселенной». Наука . 320 (5883): 1611–1613. arXiv : 0806.3081 . Бибкод : 2008Sci...320.1611M . дои : 10.1126/science.1156352 . ПМИД   18566280 . S2CID   2384708 .
  82. ^ Цорн, Дж. К.; Чемберлен, GE; Хьюз, VW (1963). «Экспериментальные пределы разности зарядов электрона и протона и заряда нейтрона». Физический обзор . 129 (6): 2566–2576. Бибкод : 1963PhRv..129.2566Z . дои : 10.1103/PhysRev.129.2566 .
  83. ^ Гупта, MC (2001). Атомная и молекулярная спектроскопия . Издатели Нью Эйдж. п. 81. ИСБН  978-81-224-1300-7 . Архивировано из оригинала 30 сентября 2014 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  84. ^ Перейти обратно: а б Одом, Б.; и другие. (2006). «Новое измерение магнитного момента электрона с использованием одноэлектронного квантового циклотрона». Письма о физических отзывах . 97 (3): 030801. Бибкод : 2006PhRvL..97c0801O . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.030801 . ПМИД   16907490 .
  85. ^ «Значение CODATA 2022: магнетон Бора» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  86. ^ Анастопулос, К. (2008). Частица или волна: эволюция понятия материи в современной физике . Издательство Принстонского университета. стр. 261–262. ISBN  978-0-691-13512-0 . Архивировано из оригинала 07 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  87. ^ Габриэль, Г.; и другие. (2006). «Новое определение постоянной тонкой структуры по значению электрона и КЭД». Письма о физических отзывах . 97 (3): 030802(1–4). Бибкод : 2006PhRvL..97c0802G . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.030802 . ПМИД   16907491 . S2CID   763602 .
  88. ^ «Великобритания | Англия | Физики «заставляют электроны расщепляться» » . Новости BBC . 28 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 31 августа 2017 г. Проверено 11 июля 2016 г.
  89. ^ Открытие поведения строительных блоков природы может привести к компьютерной революции. Архивировано 4 апреля 2019 г. в Wayback Machine . Science Daily (31 июля 2009 г.)
  90. ^ Яррис, Линн (13 июля 2006 г.). «Первые прямые наблюдения спинонов и холонов» . Lbl.gov. Архивировано из оригинала 24 февраля 2022 г. Проверено 11 июля 2016 г.
  91. ^ Эдуард Шпольский , Атомная физика (Атомная физика), второе издание, 1951 г.
  92. ^ Демельт, Х. (1988). «Одна атомная частица, вечно плавающая в покое в свободном пространстве: новое значение электронного радиуса». Физика Скрипта . Т22 : 102–110. Бибкод : 1988PhST...22..102D . дои : 10.1088/0031-8949/1988/T22/016 . S2CID   250760629 .
  93. ^ Габриэльс, Джеральд . «Электронная субструктура» . Физика. Гарвардский университет. Архивировано из оригинала 10 апреля 2019 г. Проверено 21 июня 2016 г.
  94. ^ Meschede, D. (2004). Optics, light and lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics. Wiley-VCH. p. 168. ISBN 978-3-527-40364-6. Архивировано из оригинала 21 августа 2014 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  95. ^ Haken, H.; Wolf, H.C.; Brewer, W.D. (2005). The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory. Springer. p. 70. ISBN 978-3-540-67274-6. Archived from the original on 2021-05-10. Retrieved 2020-08-25.
  96. ^ Steinberg, R.I.; et al. (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.
  97. ^ Beringer, J.; et al. (Particle Data Group) (2012). "Review of Particle Physics: [electron properties]" (PDF). Physical Review D. 86 (1): 010001. Bibcode:2012PhRvD..86a0001B. doi:10.1103/PhysRevD.86.010001. Archived (PDF) from the original on 2022-01-15. Retrieved 2022-02-24.
  98. ^ Назад, ХО; и другие. (2002). «Поиск режима распада электрона e → γ + ν с помощью прототипа детектора Борексино» . Буквы по физике Б. 525 (1–2): 29–40. Бибкод : 2002PhLB..525...29B . дои : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X .
  99. ^ Перейти обратно: а б с д Это Муновиц, М. (2005). Познание природы физического закона . Издательство Оксфордского университета. п. 162 . ISBN  978-0-19-516737-5 .
  100. ^ Кейн, Г. (9 октября 2006 г.). «Действительно ли виртуальные частицы постоянно появляются и исчезают? Или они просто математический прибор для учета в квантовой механике?» . Научный американец . Проверено 19 сентября 2008 г.
  101. ^ Тейлор, Дж. (1989). «Калибровочные теории в физике элементарных частиц» . В Дэвисе, Поле (ред.). Новая Физика . Издательство Кембриджского университета . п. 464. ИСБН  978-0-521-43831-5 . Архивировано из оригинала 21 сентября 2014 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  102. ^ Перейти обратно: а б Генц, Х. (2001). Ничто: наука о пустом пространстве . Капо Пресс стр. 100-1 241–243, 245–247. ISBN  978-0-7382-0610-3 .
  103. ^ Гриббин, Дж. (25 января 1997 г.). «Больше для электронов, чем кажется на первый взгляд» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 11 февраля 2015 года . Проверено 17 сентября 2008 г.
  104. ^ Левин, И.; и другие. (1997). «Измерение электромагнитной связи при передаче большого импульса». Письма о физических отзывах . 78 (3): 424–427. Бибкод : 1997PhRvL..78..424L . дои : 10.1103/PhysRevLett.78.424 .
  105. ^ Мураяма, Х. (10–17 марта 2006 г.). Нарушение суперсимметрии стало простым, жизнеспособным и универсальным . Труды XLII конференции Морионда по электрослабым взаимодействиям и единым теориям. Ла Тюиль, Италия. arXiv : 0709.3041 . Бибкод : 2007arXiv0709.3041M . – указана разница масс электрона в 9%, что соответствует размеру планковского расстояния .
  106. ^ Швингер, Дж. (1948). «О квантовой электродинамике и магнитном моменте электрона» . Физический обзор . 73 (4): 416–417. Бибкод : 1948PhRv...73..416S . дои : 10.1103/PhysRev.73.416 .
  107. ^ Хуанг, К. (2007). Фундаментальные силы природы: история калибровочных полей . Всемирная научная . стр. 123–125. ISBN  978-981-270-645-4 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  108. ^ Фолди, LL; Воутхейсен, С. (1950). «О теории Дирака частиц со спином 1/2 и ее нерелятивистском пределе». Физический обзор . 78 (1): 29–36. Бибкод : 1950PhRv...78...29F . дои : 10.1103/PhysRev.78.29 .
  109. ^ Перейти обратно: а б Гриффитс, Дэвид Дж. (1998). Введение в электродинамику (3-е изд.). Прентис Холл. ISBN  978-0-13-805326-0 .
  110. ^ Кроуэлл, Б. (2000). Электричество и магнетизм . Свет и Материя. стр. 129–152. ISBN  978-0-9704670-4-1 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  111. ^ Махадеван, Р.; Нараян, Р.; Йи, И. (1996). «Гармония в электронах: циклотронное и синхротронное излучение тепловых электронов в магнитном поле». Астрофизический журнал . 465 : 327–337. arXiv : astro-ph/9601073 . Бибкод : 1996ApJ...465..327M . дои : 10.1086/177422 . S2CID   16324613 .
  112. ^ Рорлих, Ф. (1999). «Самосила и радиационная реакция». Американский журнал физики . 68 (12): 1109–1112. Бибкод : 2000AmJPh..68.1109R . дои : 10.1119/1.1286430 .
  113. ^ Георгий, Х. (1989). «Теории Великого объединения» . В Дэвисе, Поле (ред.). Новая Физика . Издательство Кембриджского университета. п. 427. ИСБН  978-0-521-43831-5 . Архивировано из оригинала 21 сентября 2014 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  114. ^ Блюменталь, Г.Дж.; Гулд, Р. (1970). «Тормозное, синхротронное излучение и комптоновское рассеяние электронов высоких энергий, проходящих через разбавленные газы». Обзоры современной физики . 42 (2): 237–270. Бибкод : 1970РвМП...42..237Б . дои : 10.1103/RevModPhys.42.237 .
  115. ^ «Нобелевская премия по физике 1927 года» . Нобелевский фонд . 2008. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 года . Проверено 28 сентября 2008 г.
  116. ^ Чен, С.-Ю.; Максимчук А.; Умштадтер, Д. (1998). «Экспериментальное наблюдение релятивистского нелинейного томсоновского рассеяния». Природа . 396 (6712): 653–655. arXiv : физика/9810036 . Бибкод : 1998Natur.396..653C . дои : 10.1038/25303 . S2CID   16080209 .
  117. ^ «Значение CODATA 2022: константа тонкой структуры» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  118. ^ Беринджер, Р.; Монтгомери, CG (1942). «Угловое распределение аннигиляционного излучения позитронов». Физический обзор . 61 (5–6): 222–224. Бибкод : 1942PhRv...61..222B . дои : 10.1103/PhysRev.61.222 .
  119. ^ Буффа, А. (2000). Колледж физики (4-е изд.). Прентис Холл. п. 888. ИСБН  978-0-13-082444-8 .
  120. ^ Эйхлер, Дж. (2005). «Рождение пар электрон-позитрон в релятивистских столкновениях ион-атом». Буквы по физике А. 347 (1–3): 67–72. Бибкод : 2005PhLA..347...67E . дои : 10.1016/j.physleta.2005.06.105 .
  121. ^ Хаббелл, Дж. Х. (2006). «Рождение пар электронов и позитронов фотонами: исторический обзор» . Радиационная физика и химия . 75 (6): 614–623. Бибкод : 2006RaPC...75..614H . doi : 10.1016/j.radphyschem.2005.10.008 . Архивировано из оригинала 21 июня 2019 г. Проверено 21 июня 2019 г.
  122. ^ Куигг, К. (4–30 июня 2000 г.). Электрослабая теория . TASI 2000: Физика вкусов тысячелетия. Боулдер, Колорадо. п. 80. arXiv : hep-ph/0204104 . Бибкод : 2002hep.ph....4104Q .
  123. ^ Перейти обратно: а б Типлер, Пол; Ллевеллин, Ральф (2003). Современная физика (иллюстрированное изд.). Макмиллан. ISBN  978-0-7167-4345-3 .
  124. ^ Берхоп, EHS (1952). Эффект Оже и другие безызлучательные переходы . Издательство Кембриджского университета. стр. 2–3. ISBN  978-0-88275-966-1 .
  125. ^ Джайлс, Д. (1998). Введение в магнетизм и магнитные материалы . ЦРК Пресс . стр. 280–287. ISBN  978-0-412-79860-3 . Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  126. ^ Лёвдин, ПО; Эркки Брендас, Э.; Крячко, Е.С. (2003). Фундаментальный мир квантовой химии: дань памяти Пер-Олову Лёвдину . Springer Science + Business Media. стр. 393–394. ISBN  978-1-4020-1290-7 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  127. ^ МакКуорри, округ Колумбия; Саймон, доктор юридических наук (1997). Физическая химия: молекулярный подход . Университетские научные книги. стр. 325–361. ISBN  978-0-935702-99-6 . Архивировано из оригинала 07 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  128. ^ Даудель, Р.; и другие. (1974). «Электронная пара в химии» . Канадский химический журнал . 52 (8): 1310–1320. дои : 10.1139/v74-201 .
  129. ^ Раков, В.А.; Умань, Массачусетс (2007). Молния: физика и эффекты . Издательство Кембриджского университета. п. 4. ISBN  978-0-521-03541-5 . Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  130. ^ Фриман, Греция; Марш, Нью-Хэмпшир (1999). «Трибоэлектричество и некоторые связанные с ним явления». Материаловедение и технологии . 15 (12): 1454–1458. Бибкод : 1999MatST..15.1454F . дои : 10.1179/026708399101505464 .
  131. ^ Вперед, КМ; Лакс, диджей; Шанкаран, РМ (2009). «Методология исследования частично-частичной трибоэлектрификации в гранулированных материалах». Журнал электростатики . 67 (2–3): 178–183. doi : 10.1016/j.elstat.2008.12.002 .
  132. ^ Вайнберг, С. (2003). Открытие субатомных частиц . Издательство Кембриджского университета. стр. 15–16. ISBN  978-0-521-82351-7 .
  133. ^ Лу, Л.-Ф. (2003). Введение в фононы и электроны . Всемирная научная . стр. 162, 164. Бибкод : 2003ipe..book.....L . ISBN  978-981-238-461-4 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  134. ^ Гуру, бакалавр наук; Хызыроглу, HR (2004). Теория электромагнитного поля . Издательство Кембриджского университета. стр. 138, 276. ISBN.  978-0-521-83016-4 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  135. ^ Ачутан, МК; Бхат, КН (2007). Основы полупроводниковых приборов . Мистер МакГроу-Хилл . стр. 100-1 49–67. ISBN  978-0-07-061220-4 . Архивировано из оригинала 07 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  136. ^ Перейти обратно: а б Зиман, Дж. М. (2001). Электроны и фононы: теория явлений переноса в твердых телах . Издательство Оксфордского университета. п. 260. ИСБН  978-0-19-850779-6 . Архивировано из оригинала 24 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  137. ^ Мэйн, П. (12 июня 1993 г.). «Когда электроны плывут по течению: устраните препятствия, создающие электрическое сопротивление, и вы получите баллистические электроны и квантовый сюрприз» . Новый учёный . 1887 : 30. Архивировано из оригинала 11 февраля 2015 года . Проверено 9 октября 2008 г.
  138. ^ Блэквелл, Греция (2000). Справочник по электронной упаковке . ЦРК Пресс . стр. 6.39–6.40. ISBN  978-0-8493-8591-9 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  139. ^ Даррант, А. (2000). Квантовая физика материи: физический мир . ЦРК Пресс. стр. 43, 71–78. ISBN  978-0-7503-0721-5 . Архивировано из оригинала 27 мая 2016 г. Проверено 16 октября 2015 г.
  140. ^ «Нобелевская премия по физике 1972 года» . Нобелевский фонд . 2008. Архивировано из оригинала 11 октября 2008 года . Проверено 13 октября 2008 г.
  141. ^ Кадин, AM (2007). «Пространственная структура куперовской пары». Журнал сверхпроводимости и нового магнетизма . 20 (4): 285–292. arXiv : cond-mat/0510279 . дои : 10.1007/s10948-006-0198-z . S2CID   54948290 .
  142. ^ «Открытие поведения строительных блоков природы может привести к компьютерной революции» . ScienceDaily . 31 июля 2009 г. Архивировано из оригинала 4 апреля 2019 г. . Проверено 1 августа 2009 г.
  143. ^ Жомполь, Ю.; и другие. (2009). «Исследование разделения спиновых зарядов в жидкости Томонаги-Латтингера». Наука . 325 (5940): 597–601. arXiv : 1002.2782 . Бибкод : 2009Sci...325..597J . дои : 10.1126/science.1171769 . ПМИД   19644117 . S2CID   206193 .
  144. ^ «Нобелевская премия по физике 1958 года за открытие и интерпретацию эффекта Черенкова» . Нобелевский фонд . 2008. Архивировано из оригинала 18 октября 2008 года . Проверено 25 сентября 2008 г.
  145. ^ «Специальная теория относительности» . Стэнфордский центр линейных ускорителей . 26 августа 2008 г. Архивировано из оригинала 28 августа 2008 г. Проверено 25 сентября 2008 г.
  146. ^ Адамс, С. (2000). Границы: физика двадцатого века . ЦРК Пресс . п. 215. ИСБН  978-0-7484-0840-5 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  147. ^ Бьянкини, Лоренцо (2017). Избранные упражнения по физике элементарных частиц и ядерной физике . Спрингер. п. 79. ИСБН  978-3-319-70494-4 . Архивировано из оригинала 2 января 2020 г. Проверено 20 апреля 2018 г.
  148. ^ Луркин, ПФ (2003). Происхождение жизни и Вселенной . Издательство Колумбийского университета. п. 2. ISBN  978-0-231-12655-7 .
  149. ^ Силк, Дж. (2000). Большой взрыв: создание и эволюция Вселенной (3-е изд.). Макмиллан. стр. 110–112, 134–137. ISBN  978-0-8050-7256-3 .
  150. ^ Колб, EW; Вольфрам, Стивен (1980). «Развитие барионной асимметрии в ранней Вселенной» (PDF) . Буквы по физике Б. 91 (2): 217–221. Бибкод : 1980PhLB...91..217K . дои : 10.1016/0370-2693(80)90435-9 . S2CID   122680284 . Архивировано (PDF) из оригинала 30 октября 2020 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  151. ^ Сатер, Э. (весна – лето 1996 г.). «Тайна асимметрии материи» (PDF) . Линия луча . Стэндфордский Университет. Архивировано (PDF) из оригинала 12 октября 2008 г. Проверено 1 ноября 2008 г.
  152. ^ Берлс, С.; Ноллетт, К.М.; Тернер, М.С. (1999). «Нуклеосинтез Большого взрыва: связь внутреннего и космического пространства». arXiv : astro-ph/9903300 .
  153. ^ Боесгаард, AM; Стейгман, Г. (1985). «Нуклеосинтез Большого взрыва - Теории и наблюдения». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 23 (2): 319–378. Бибкод : 1985ARA&A..23..319B . дои : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535 .
  154. ^ Перейти обратно: а б Баркана, Р. (2006). «Первые звезды во Вселенной и космическая реионизация». Наука . 313 (5789): 931–934. arXiv : astro-ph/0608450 . Бибкод : 2006Sci...313..931B . CiteSeerX   10.1.1.256.7276 . дои : 10.1126/science.1125644 . ПМИД   16917052 . S2CID   8702746 .
  155. ^ Бербидж, EM; и другие. (1957). «Синтез элементов в звездах» (PDF) . Обзоры современной физики . 29 (4): 548–647. Бибкод : 1957РвМП...29..547Б . дои : 10.1103/RevModPhys.29.547 . Архивировано (PDF) из оригинала 23 июля 2018 г. Проверено 21 июня 2019 г.
  156. ^ Родберг, Л.С.; Вайскопф, В. (1957). «Падение четности: недавние открытия, связанные с симметрией законов природы». Наука . 125 (3249): 627–633. Бибкод : 1957Sci...125..627R . дои : 10.1126/science.125.3249.627 . ПМИД   17810563 .
  157. ^ Фрайер, CL (1999). «Пределы массы для образования черных дыр». Астрофизический журнал . 522 (1): 413–418. arXiv : astro-ph/9902315 . Бибкод : 1999ApJ...522..413F . дои : 10.1086/307647 . S2CID   14227409 .
  158. ^ Парих, МК; Вильчек, Ф. (2000). «Излучение Хокинга как туннелирование». Письма о физических отзывах . 85 (24): 5042–5045. arXiv : hep-th/9907001 . Бибкод : 2000PhRvL..85.5042P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.5042 . hdl : 1874/17028 . ПМИД   11102182 . S2CID   8013726 .
  159. ^ Хокинг, Юго-Запад (1974). «Взрывы черных дыр?». Природа . 248 (5443): 30–31. Бибкод : 1974Natur.248...30H . дои : 10.1038/248030a0 . S2CID   4290107 .
  160. ^ Хальцен, Ф .; Хупер, Д. (2002). «Астрономия нейтрино высоких энергий: связь космических лучей». Отчеты о прогрессе в физике . 66 (7): 1025–1078. arXiv : astro-ph/0204527 . Бибкод : 2002RPPh...65.1025H . дои : 10.1088/0034-4885/65/7/201 . S2CID   53313620 .
  161. ^ Зиглер, Дж. Ф. (1998). «Интенсивность земных космических лучей». Журнал исследований и разработок IBM . 42 (1): 117–139. Бибкод : 1998IBMJ...42..117Z . дои : 10.1147/rd.421.0117 .
  162. ^ Саттон, К. (4 августа 1990 г.). «Мюоны, пионы и другие странные частицы» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 11 февраля 2015 года . Проверено 28 августа 2008 г.
  163. ^ Вулперт, С. (24 июля 2008 г.). «Ученые разгадали тайну 30-летнего северного сияния» (Пресс-релиз). Калифорнийский университет. Архивировано из оригинала 17 августа 2008 года . Проверено 11 октября 2008 г.
  164. ^ Гернетт, округ Колумбия; Андерсон, Р. (1976). «Электронно-плазменные колебания, связанные с радиовсплесками III типа». Наука . 194 (4270): 1159–1162. Бибкод : 1976Sci...194.1159G . дои : 10.1126/science.194.4270.1159 . ПМИД   17790910 . S2CID   11401604 .
  165. ^ Мартин, туалет; Визе, WL (2007). «Атомная спектроскопия: сборник основных идей, обозначений, данных и формул» . Национальный институт стандартов и технологий . Архивировано из оригинала 8 февраля 2007 года . Проверено 8 января 2007 г.
  166. ^ Фаулз, GR (1989). Введение в современную оптику . Курьер Дувр . стр. 227–233. ISBN  978-0-486-65957-2 . Архивировано из оригинала 07 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  167. ^ Групен, К. (2000). «Физика обнаружения частиц». Материалы конференции AIP . 536 : 3–34. arXiv : физика/9906063 . Бибкод : 2000AIPC..536....3G . дои : 10.1063/1.1361756 . S2CID   119476972 .
  168. ^ «Нобелевская премия по физике 1989 года» . Нобелевский фонд . 2008. Архивировано из оригинала 28 сентября 2008 года . Проверено 24 сентября 2008 г.
  169. ^ Экстром, П.; Вайнленд, Дэвид (1980). «Изолированный электрон» (PDF) . Научный американец . 243 (2): 91–101. Бибкод : 1980SciAm.243b.104E . doi : 10.1038/scientificamerican0880-104 . Архивировано (PDF) из оригинала 16 сентября 2019 года . Проверено 24 сентября 2008 г.
  170. ^ Маурицсон, Дж. «Впервые снят фильм «Электрон»» (PDF) . Лундский университет . Архивировано из оригинала (PDF) 25 марта 2009 года . Проверено 17 сентября 2008 г.
  171. ^ Маурицсон, Дж.; и другие. (2008). «Когерентное рассеяние электронов, зафиксированное аттосекундным квантовым стробоскопом». Письма о физических отзывах . 100 (7): 073003. arXiv : 0708.1060 . Бибкод : 2008PhRvL.100g3003M . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.073003 . ПМИД   18352546 . S2CID   1357534 .
  172. ^ Дамаселли, А. (2004). «Исследование электронной структуры сложных систем с помощью ARPES». Физика Скрипта . Т109 : 61–74. arXiv : cond-mat/0307085 . Бибкод : 2004PhST..109...61D . doi : 10.1238/Physica.Topical.109a00061 . S2CID   21730523 .
  173. ^ «Изображение № L-1975-02972» . Исследовательский центр Лэнгли . НАСА . 4 апреля 1975 года. Архивировано из оригинала 7 декабря 2008 года . Проверено 20 сентября 2008 г.
  174. ^ Элмер, Дж. (3 марта 2008 г.). «Стандартизация техники электронно-лучевой сварки» . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Архивировано из оригинала 20 сентября 2008 года . Проверено 16 октября 2008 г.
  175. ^ Шульц, Х. (1993). Электронно-лучевая сварка . Издательство Вудхед . стр. 2–3. ISBN  978-1-85573-050-2 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  176. ^ Бенедикт, Г.Ф. (1987). Нетрадиционные производственные процессы . Технология производства и обработка материалов. Том. 19. ЦРК Пресс . п. 273. ИСБН  978-0-8247-7352-6 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  177. ^ Оздемир, Ф.С. (25–27 июня 1979 г.). Электронно-лучевая литография . Материалы 16-й конференции по автоматизации проектирования. Сан-Диего, Калифорния: IEEE Press . стр. 383–391 . Проверено 16 октября 2008 г.
  178. ^ Маду, MJ (2002). Основы микропроизводства: наука миниатюризации (2-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 100-1 53–54. ISBN  978-0-8493-0826-0 . Архивировано из оригинала 07 января 2021 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  179. ^ Йонген, Ю.; Херер, А. (2–5 мая 1996 г.). [название не указано] . Совместное совещание APS/AAPT. Сканирование электронным лучом в промышленных приложениях. Американское физическое общество . Бибкод : 1996APS..MAY.H9902J .
  180. ^ Мобус, Г.; и другие. (2010). «Наномасштабное квазиплавление щелочно-боросиликатных стекол под действием электронного облучения». Журнал ядерных материалов . 396 (2–3): 264–271. Бибкод : 2010JNuM..396..264M . дои : 10.1016/j.jnucmat.2009.11.020 .
  181. ^ Беддар, А.С.; Доманович, Мэри Энн; Кубу, Мэри Лу; Эллис, Род Дж.; Сибата, Клаудио Х.; Кинселла, Тимоти Дж. (2001). «Мобильные линейные ускорители для интраоперационной лучевой терапии». Журнал АОРН . 74 (5): 700–705. дои : 10.1016/S0001-2092(06)61769-9 . ПМИД   11725448 .
  182. ^ Газда, MJ; Койя, ЛР (1 июня 2007 г.). «Принципы лучевой терапии» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2 ноября 2013 года . Проверено 31 октября 2013 г.
  183. ^ Чао, AW; Тигнер, М. (1999). Справочник по физике и технике ускорителей . Всемирная научная . стр. 155, 188. ISBN.  978-981-02-3500-0 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  184. ^ Оура, К.; и другие. (2003). Наука о поверхности: Введение . Springer Science+Business Media . стр. 100-1 1–45. ISBN  978-3-540-00545-2 .
  185. ^ Ичимия, А.; Коэн, ИП (2004). Отражение. Дифракция быстрых электронов . Издательство Кембриджского университета. п. 1. ISBN  978-0-521-45373-8 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  186. ^ Хеппелл, Т. А. (1967). «Комбинированный аппарат для дифракции электронов низкой энергии и отражения высоких энергий». Журнал научных инструментов . 44 (9): 686–688. Бибкод : 1967JScI...44..686H . дои : 10.1088/0950-7671/44/9/311 .
  187. ^ Макмаллан, Д. (1993). «Сканирующая электронная микроскопия: 1928–1965» . Кембриджский университет. Архивировано из оригинала 16 марта 2009 года . Проверено 23 марта 2009 г.
  188. ^ Слейтер, HS (1992). Световая и электронная микроскопия . Издательство Кембриджского университета. п. 1. ISBN  978-0-521-33948-3 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  189. ^ Сембер, Х. (1996). Введение в физику здоровья . МакГроу-Хилл Профессионал . стр. 42–43. ISBN  978-0-07-105461-4 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  190. ^ Эрни, Р.; и другие. (2009). «Визуализация атомного разрешения с помощью электронного зонда с толщиной менее 50 мкм» . Письма о физических отзывах . 102 (9): 096101. Бибкод : 2009PhRvL.102i6101E . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.096101 . ПМИД   19392535 . Архивировано из оригинала 2 января 2020 г. Проверено 17 августа 2018 г.
  191. ^ Боззола, Джей-Джей; Рассел, Л.Д. (1999). Электронная микроскопия: принципы и методы для биологов . Издательство Джонс и Бартлетт . стр. 12, 197–199. ISBN  978-0-7637-0192-5 . Архивировано из оригинала 4 февраля 2022 г. Проверено 25 августа 2020 г.
  192. ^ Flegler, S.L.; Heckman, J.W. Jr.; Klomparens, K.L. (1995). Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction (Reprint ed.). Oxford University Press. pp. 43–45. ISBN 978-0-19-510751-7.
  193. ^ Bozzola, J.J.; Russell, L.D. (1999). Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists (2nd ed.). Jones & Bartlett Publishers. p. 9. ISBN 978-0-7637-0192-5. Archived from the original on 2022-02-04. Retrieved 2020-08-25.
  194. ^ Freund, H.P.; Antonsen, T. (1996). Principles of Free-Electron Lasers. Springer. pp. 1–30. ISBN 978-0-412-72540-1. Archived from the original on 2022-02-04. Retrieved 2020-08-25.
  195. ^ Kitzmiller, J.W. (1995). Television Picture Tubes and Other Cathode-Ray Tubes: Industry and Trade Summary. Diane Publishing. pp. 3–5. ISBN 978-0-7881-2100-5.
  196. ^ Sclater, N. (1999). Electronic Technology Handbook. McGraw-Hill Professional. pp. 227–228. ISBN 978-0-07-058048-0.
  197. ^ "The History of the Integrated Circuit". The Nobel Foundation. 2008. Archived from the original on 1 December 2008. Retrieved 18 October 2008.

External links[edit]

Arc.Ask3.Ru: конец оригинального документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ED32E6B99E19DC4EC0C3E3145A5B183B__1717880820
URL1:https://en.wikipedia.org/wiki/Electron
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Electron - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть, любые претензии не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, денежную единицу можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)