ЭЛЕКТРОН

атом электричества см. Электронная теория.

        первая элементарная частица, открытая в физике; материальный носитель наименьшей массы и наименьшего электрического заряда в природе. Э. — составная часть Атомов; их число в нейтральном атоме равно атомному номеру, т. е. числу протонов в ядре.

         Современные значения заряда (e) и массы (me) Э. равны:

         e = — 4,803242(14)․10^-10 ед. СГСЭ = — 1,6021892(46)․10^-19 Кулон,

         m_e = 0,9109534(47)․10^-27 г = 0,5110034(14) Мэв/с²,

        где с — скорость света в вакууме (в скобках после числовых значений величин указаны средние квадратичные ошибки в последних значащих цифрах). Спин Э. равен ¹/₂ (в единицах Планка постоянной (См. Планка постоянная) ), и, следовательно, Э. подчиняются Ферми — Дирака статистике (См. Ферми - Дирака статистика). Магнитный момент Э. — μ = 1,0011596567(35) μ₀, где μ₀ — Магнетон Бора. Э. — стабильная частица и относится к классу лептонов (См. Лептоны).

         Установление существования Э. было подготовлено трудами многих выдающихся исследователей; в 1897 Э.был открыт Дж. Дж. Томсоном. Название «Э.» [первоначально предложенное английским учёным Дж. Стони (1891) для заряда одновалентного иона] происходит от греческого слова élektron, что означает янтарь. Электрический заряд Э. условились считать отрицательным в соответствии с более ранним соглашением называть отрицательным заряд наэлектризованного янтаря (см. Электрический заряд). Античастица (См. Античастицы) Э. — позитрон (e⁺) открыта в 1932.

         Э. участвует в электромагнитных, слабых и гравитационных взаимодействиях и проявляет многообразие свойств в зависимости от типа взаимодействий. В классической электродинамике Э. ведёт себя как частица, движение которой подчиняется Лоренца - Максвелла уравнениям. Понятие «размер Э.» не удаётся сформулировать непротиворечиво, хотя величину r₀ = е²/т_ес²Электрон10^-13 см принято называть классическим радиусом Э. Причину этих затруднений удалось понять в рамках квантовой механики. Согласно гипотезе де Бройля (См. Бройль) (1924), Э. (как и все другие материальные микрообъекты) обладает не только корпускулярными, но и волновыми свойствами (см. Корпускулярно-волновой дуализм, Волны де Бройля). Де-бройлевская длина волны Э. равна , где υ — скорость движения Э. В соответствии с этим Э., подобно свету, могут испытывать интерференцию и дифракцию. Волновые свойства Э. были экспериментально обнаружены в 1927 американскими физиками К. Дэвиссоном и Л. Джермером и независимо английским физиком Дж. П. Томсоном (см. Дифракция частиц).

         Движение Э. подчиняется уравнениям квантовой механики: Шрёдингера уравнению (См. Шрёдингера уравнение) для нерелятивистских явлений и Дирака уравнению (См. Дирака уравнение) — для релятивистских. Опираясь на эти уравнения, можно показать, что все оптические, электрические, магнитные, химические и механические свойства веществ объясняются особенностями движения Э. в атомах. Наличие спина существенным образом влияет на характер движения Э. в атоме. В частности, только учёт спина Э. в рамках квантовой механики позволил объяснить периодическую систему элементов (См. Периодическая система элементов) Д. И. Менделеева, а также природу химической связи (См. Химическая связь) атомов в молекулах.

         Э. — член единого обширного семейства элементарных частиц, и ему в полной мере присуще одно из основных свойств элементарных частиц — их взаимопревращаемость. Э. может рождаться в различных реакциях, самыми известными из которых являются распад отрицательно заряженного мюона (См. Мюоны) (μ^-) на электрон, электронное Антинейтрино (Нейтрино (ν_μ):