Электрон
Electron
Электрон – самая
лёгкая отрицательно заряженная частица, составная часть атома. Электрон
в атоме связан с центральным положительно заряженным ядром электростатическим
притяжением. Он имеет отрицательный заряд е = 1.602.10-19
Кл, массу mе = 0.511 МэВ/с2 = 9.11.10-28
г и спин 1/2 (в единицах ћ), т.е. является фермионом. Магнитный момент электрона
μе>>μВ, где μВ = ећ/2mес – магнетон
Бора (использована Гауссова система единиц), что согласуется с моделью точечноподобной
бесструктурной частицы (согласно опытным данным размер электрона < 10-17
см). В пределах точности эксперимента электрон стабильная частица. Его время
жизни
τе > 4.6.1026 лет.
Электрон принадлежит к классу лептонов, т.е. не участвует в сильном
взаимодействии (участвует в остальных – электромагнитном, слабом и гравитационном).
Описание электромагнитного взаимодействия электрона даётся квантовой электродинамикой
– одним из разделов квантовой теории поля). У электрона имеется специальная
характеристика, присущая лептонам, – электронное лептонное число + 1.
Античастицей электрона является позитрон е+ , отличающийся
от электрона только знаками электрического заряда, лептонного числа и магнитного
момента.
Основные характеристики электрона
Характеристика
|
Численное значение
|
Спин J, |
1/2
|
Масса mec2,
МэВ |
0.51099892±0,00000004
|
Электрический заряд,
Кулон |
- (1,60217653±0,00000014)·10-19
|
Магнитный момент, eћ/2mec |
1.0011596521859± 0.0000000000038
|
Время жизни
,
лет |
> 4.6·1026
|
Лептонное число Le
|
+ 1
|
Лептонные числа Lμ,
Lτ |
0
|
Электрон – первая из открытых элементарных частиц – был открыт
Дж. Дж. Томсоном
в 1897 г. Изучая характеристики газового разряда, Томсон показал, что катодные
лучи, образующиеся в разрядной трубке, состоят из отрицательно заряженных
частиц вещества. Отклоняя катодные лучи в электрических и магнитных полях,
он определил отношение заряда к массе этих частиц e/m = 6.7·1017
ед. СГСЭ/г (современное значение 5.27·1017 ед. СГСЭ/г). Он показал,
что катодные лучи представляют собой поток более лёгких, чем атомы, частиц
и не зависят от состава газа. Эти частицы были названы электронами. Открытие
электрона и установление того факта, что все атомы содержат электроны, явилось
важной информацией о внутреннем строении атома.
|