ЕЛЕКТРОН значення слова, meaning of ЕЛЕКТРОН in English
елементарна частка з негативним електричним зарядом, що входить до складу всіх атомів, а отже, і будь-якої звичайної речовини. Це найлегша з електрично заряджених частинок. Електрони беруть участь у всіх електричних явищах. У металі частина електронів не пов'язана з атомами і може вільно переміщатися, завдяки чому метали добре проводять електрику. У плазмі, тобто. іонізованому газі, позитивно заряджені атоми також переміщуються вільно, але, маючи набагато більшу масу, рухаються значно повільніше електронів, а тому вносять менший внесок у електричний струм. Завдяки малій масі електрон виявився часткою, найбільш залученою до розвитку квантової механіки, приватної теорії відносності та їх об'єднання - релятивістську квантову теорію поля. Вважається, що в даний час повністю відомі рівняння, що описують поведінку електронів у всіх реально фізичних умовах. (Щоправда, розв'язання цих рівнянь для систем, що містять велику кількість електронів, таких як тверде тіло і конденсоване середовище, все ще пов'язане з труднощами.)
Усі електрони тотожні і підпорядковуються статистиці Фермі – Дірака. Ця обставина виражається в принципі Паулі, згідно з яким два електрони не можуть перебувати в тому самому квантовому стані. Один із наслідків принципу Паулі полягає в тому, що стани найслабше пов'язаних електронів - валентних електронів, що визначають хімічні властивості атомів, - залежать від атомного номера (зарядового числа), який дорівнює числу електронів в атомі. Атомний номер дорівнює також заряду ядра, вираженому в одиницях заряду протону е. Інше слідство полягає в тому, що електронні "хмари", що огортають ядра атомів, опираютьсяперекриття, внаслідок чого звичайна речовина має властивість займати певний простір. Як і належить елементарній частинці, кількість основних характеристик електрона невелика, а саме маса (me? 0,51 МеВ? 0,91?10-27 г), заряд (?e??1,6?10-19 Кл) і спин (1/2ћ ?1/2?0,66?10-33 Дж?с, де - постійна Планка h, поділена на 2?). Через них виражаються й інші характеристики електрона, наприклад магнітний момент (?1,001?3 ? 1,001?0,93?10-23 Дж/Тл), крім двох констант, характеризуючих слабке взаємодія електронів (див. нижче).
Перші вказівки на те, що електрика не є безперервним потоком, а переноситься дискретними порціями, були отримані в дослідах електролізу. Результатом став один із законів Фарадея (1833): заряд кожного іона дорівнює цілому кратному заряду електрона, званого нині елементарним зарядом е. Найменування "електрон" спочатку відносилося до цього елементарного заряду. Електрон же в сучасному сенсі слова був відкритий Дж. Томсоном в 1897. Тоді було вже відомо, що при електричному розряді в розрідженому газі виникають "катодні промені", що несуть негативний електричний заряд і від катода (негативно зарядженого електрода) до анода (позитивно зарядженого) електроду). Досліджуючи вплив електричного та магнітного полів на пучок катодних променів, Томсон дійшов висновку: якщо припустити, що пучок складається з частинок, заряд яких не перевищує елементарного заряду іонів е, то маса таких частинок буде у тисячі разів меншою за масу атома. (Дійсно, маса електрона становить приблизно 1/1837 маси найлегшого атома, водню.) Незадовго до цього Х.Лоренц та П.Зееман вже отримали докази того, що електрони входять до складу атомів: дослідження впливу магнітного поля на атомні спектри (ефектЗеємана) показали, що у заряджених частинок в атомі, завдяки наявності яких світло взаємодіє з атомом, відношення заряду до маси таке ж, як і встановлене Томсоном для частинок катодних променів.
Перша спроба описати поведінку електрона у атомі пов'язані з моделлю атома Бора (1913). Уявлення про хвильову природу електрона, висунуте Л. де Бройлем (1924) (і підтверджене експериментально К. Девіссоном і Л. Джермером в 1927), послужило основою хвильової механіки, розробленої Е. Шредінгера в 1926. Одночасно на підставі аналізу атомних спектрів. та Дж.Уленбеком (1925) було зроблено висновок про наявність у електрона спина. Суворе хвильове рівняння для електрона було отримано П.Діраком (1928). Рівняння Дірака узгоджується з приватною теорією відносності та адекватно описує спин та магнітний момент електрона (без урахування радіаційних поправок).
З рівняння Дірака випливало існування ще однієї частинки - позитивного електрона, або позитрона, з такими ж значеннями маси і спина, як у електрона, але з протилежним знаком електричного заряду та магнітного моменту. Формально рівняння Дірака допускає існування електрона з повною енергією чи ? mс2 (mс2 - енергія спокою електрона), чи ? - mс2; відсутність радіаційних переходів електронів у стани з негативними енергіями можна було пояснити, припустивши, що ці стани вже зайняті електронами, тож, згідно з принципом Паулі, для додаткових електронів немає місця. Якщо з цього дираківського "моря" електронів з негативними енергіями видалити один електрон, то електронна "дірка", що виникла, поводитиметься як позитивно заряджений електрон. Позитрон був виявлений у космічних променях К. Андерсоном (1932).
За сучасною термінологією електрон та позитрон єантичастинками по відношенню один до одного. Відповідно до релятивістської квантової механіки, для частинок будь-якого виду існують відповідні античастинки (античастка електрично нейтральної частинки може збігатися з нею). Окремо взятий позитрон настільки ж стабільний, як і електрон, час життя якого нескінченно, оскільки немає більш легких частинок із зарядом електрона. Однак у звичайній речовині позитрон рано чи пізно з'єднується з електроном. (Спочатку електрон та позитрон можуть на короткий час утворити "атом", так званий позитроній, подібний до атома водню, в якому роль протона виконує позитрон.) Такий процес з'єднання називається електрон-позитронною анігіляцією; в ньому повна енергія, імпульс і момент імпульсу зберігаються, а електрон і позитрон перетворюються на гамма-кванти, або фотони, - зазвичай їх два. (З точки зору "моря" електронів цей процес є радіаційний перехід електрона в так звану дірку - незайнятий стан з негативною енергією.) Якщо швидкості електрона і позитрона не дуже великі, то енергія кожного з двох гамма-квантів приблизно дорівнює mс2. Це характеристичне випромінювання анігіляції дозволяє виявляти позитрони. Спостерігалося, наприклад, таке випромінювання, що виходить із центру нашої Галактики. Зворотний процес перетворення електромагнітної енергії на електрон і позитрон називається народженням електрон-позитронної пари. Зазвичай гамма-квант з високою енергією "конвертується" в таку пару, пролітаючи поблизу атомного ядра (електричне поле ядра необхідне, оскільки при перетворенні окремо взятого фотона на електрон-позитронну пару було б порушено закони збереження енергії та імпульсу). Ще один приклад - розпад першого збудженого стану ядра 16О, ізотопу кисню.
Випусканням електронівсупроводжується один із видів радіоактивності ядер. Це бета-розпад - процес, зумовлений слабким взаємодією, у якому нейтрон у вихідному ядрі перетворюється на протон. Найменування розпаду походить від назви "бета-промені", історично привласненого одному з видів радіоактивних випромінювань, яке, як потім з'ясувалося, є швидкими електронами. Енергія електронів цього випромінювання не має фіксованого значення, оскільки (відповідно до гіпотези, висунутої Е.Фермі) при бета-розпаді вилітає ще одна частка - нейтрино, що забирає частину енергії, що виділяється при ядерному перетворенні. Основний процес такий:
Нейтрон? протон? електрон? антинейтрино.
Електрон, що випускається, не міститься в нейтроні; Поява електрона і антинейтрино є "народження пари" з енергії та електричного заряду, що звільняються при ядерному перетворенні. Існує також бета-розпад з випромінюванням позитронів, при якому протон, що знаходиться в ядрі, перетворюється на нейтрон. Подібні перетворення можуть відбуватися в результаті поглинання електрона; відповідний процес називається К-захопленням. Електрони та позитрони випускаються при бета-розпаді та інших частинок, наприклад, мюонів.
Роль у науці та техніці. Швидкі електрони широко застосовуються в сучасній науці та техніці. Вони використовуються для отримання електромагнітного випромінювання, наприклад, рентгенівського, що виникає в результаті взаємодії швидких електронів з речовиною, і для генерації синхротронного випромінювання, що виникає при їх русі в сильному магнітному полі. Прискорені електрони застосовують і безпосередньо, наприклад, в електронному мікроскопі, або при більш високих енергіях - для зондування ядер. (У таких дослідженнях було виявлено кваркову структуру ядерних частинок.) Електронита позитрони надвисоких енергій використовуються в електрон-позитронних накопичувальних кільцях – установках, аналогічних прискорювачам елементарних частинок. За рахунок їх анігіляції накопичувальні кільця дають змогу з високою ефективністю отримувати елементарні частинки з дуже великою масою. також Антиречовина; АТОМ; АТОМА БУДОВА; ХІМІЯ; МОЛЕКУЛ БУДОВА; ЕЛЕКТРОННИЙ МІКРОСКОП; АТОМНОГО ЯДРУ БУДОВА; ПРИСКОРЮВАЧ ЧАСТИНИК; ФІЗИКА; ПЛАНКА ПОСТІЙНА; КВАНТОВА МЕХАНІКА; РАДІОАКТИВНІСТЬ; ФІЗИКА ТВЕРДОГО ТІЛА; СПЕКТРОСКОПІЯ.
українська словник Colier. Російська мова Dictionary Colier. 2012
Ще значення слова та переклад ЕЛЕКТРОН з англійської на українську мову в англо-українських словниках.
Більше meanings of this word and English-Russian, Russian-English translations for ЕЛЕКТРОН in dictionaries.