ელექტრონი: განსხვავება გადახედვებს შორის

[შეუმოწმებელი ვერსია]

შიგთავსი ამოიშალა შიგთავსი დაემატა

შიდახაზური

09:06, 4 თებერვალი 2014-ის ვერსია

ელექტრონი - უარყოფითად დამუხტული ელემენტარული ნაწილაკი. ელექტრონის ელექტრული მუხტი e = 1,6 × 10 ^–19 კულონი. ყველა დამუხტულ ნაწილაკს შორის ელექტრონი ყველაზე მსუბუქია. მისი მასა $m_{e}$ = 9,1×10 ^-31 კგ, რაც 1836 – ჯერ ნაკლებია პროტონის მასაზე. მისი სპინი 1/2 $\hbar$ , ამიტომ იგი ფერმიონია და ფერმი – დირაკის სტატისტიკას ემორჩილება. ელექტრონის მაგნიტური მომენტი ${\mu _{e}}={\frac {e\hbar }{2m_{e}c}}={\mu _{B}}$ , სადაც ${\mu _{B}}$ არის ბორის მაგნეტონი. დღევანდელი წარმოდგენით, ელექტრონი სტაბილური ნაწილაკია. მისი არსებობის ხანგრძლივობა t > 2 × 10 ²² წელი.

აღმოჩენის ისტორია

ელექტრონი – პირველი ექსპერიმენტულად დამზერილი ნაწილაკია. იგი 1897 წელს ჯ. ჯ. ტომსონმა აღმოაჩინა. მან დაამტკიცა, რომ გაიშვიათებულ აირებში ელექტრული განმუხტვისას წარმოქმნილი ე. წ. კათოდური სხივები უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების ნაკადს წარმოადგენენ. სახელწოდება "ელექტრონი" ჯ. სტონის (G. Stoney) ეკუთვნის. ეს სიტყვა ბერძნულად ქარვას აღნიშნავს. ელექტრულ და მაგნიტურ ველებში გადახრის მიხედვით დადგინდა, რომ ელექტრონის კუთრი მუხტი e/m დაახლოებით 1837 – ჯერ აღემატება პროტონის კუთრ მუხტს. ელექტრონის ელექტრული მუხტი პირველად 1910 წელს რობერტ მილიკენმა გაზომა.

ელექტრონების როლი

ჩვენს გარშემო არსებული ნივთიერების აგებულებაში უდიდესი წვლილი ელექტრონებს ეკუთვნის, რამეთუ სწორედ ისინი ქმნიან ყველა ქიმიური ელემენტის ელექტრონულ გარსს. ბირთვის ველში ელექტრონების მოძრაობის კვანტური თავისებურებანი ატომთა ელექტრონული გარსების ტიპურ ზომებს განსაზღვრავენ. ეს ზომები დამოკიდებულია ელექტრონის მასაზე და მუხტზე, და ბორის რადიუსის რიგისაა ( ${\hbar ^{2} \over m_{e}e^{2}}$ = 5 × 10^-11 მ). ატომურ გარსებში ელექტრონების განთავსება და მათ მიერ ენერგეტიკული დონეების შევსება არსებითად მათი სპინის მნიშვნელობაზეა დამოკიდებული: პაულის პრინციპი ერთსა და იმავე მდგომარეობაში რამდენიმე ელექტრონის ყოფნას გამორიცხავს. ამის გამო ქიმიურ ელემენტთა თვისებები პერიოდულად მეორდება (იხ. ქიმიურ ელემენტთა პერიოდული სისტემა). ელექტრონის სპინთან დაკავშირებულია მყარ სხეულთა ისეთი არატრივიალური თვისებები, როგორიცაა, მაგალითად, ფერომაგნეტიზმი ან ზეგამტარობა. ელექტრონი ლეპტონების კლასს მიეკუთვნება, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის მხოლოდ სუსტ ურთიერთქმედებაში და ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებაში მონაწილეობს. ელექტრონის ურთიერთქმედებას ელექტრომაგნიტურ ველთან კვანტური ელექტროდინამიკა აღწერს. ამ თეორიის ფარგლებში მიღებული დირაკის განტოლებიდან ელექტრონის ანტინაწილაკის – პოზიტრონის არსებობა გამომდინარეობს. კვანტურ ელექტროდინამიკაში იგულისხმება, რომ ელექტრონი წერტილოვანია. ამ დაშვებას არც ერთი ექსპერიმენტი არ ეწინააღმდეგება. ფიზიკურად ეს ნიშნავს, რომ მისი ზომა 10 ^-18 მ–ზე ნაკლებია. თუ ნაწილაკის ენერგია მასათა ცენტრის სისტემაში (იხ.ათვლის სისტემა) 100 GeV (იხ. ელექტრონვოლტი) არ აღემატება, მაშინ იგი ოთხფერმიონული თეორიით აღიწერება; თუ იმავე სისტემაში ელექტრონის ენერგია აღნიშნულ ზღვარს აჭარბებს, მაშინ ნაწილაკი ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების თეორიით აღიწერება. სუსტი ურთიერთქმედების განხილვის დროს შემოღებულ იქნა დამატებითი სიდიდე – ლეპტონური მუხტი. თანამედროვე ექსპერიმენტის სიზუსტის ფარგლებში ელექტრონული ლეპტონური რიცხვი ინახება. ამ სიდიდის შენახვის მიზეზი უცნობია. ვარაუდობენ, რომ ელექტრონური ლეპტონური რიცხვის შენახვის კანონი არამკაცრია.

რესურსები ინტერნეტში

The Discovery of the Electron. American Institute of Physics, Center for History of Physics.
Particle Data Group. University of California.
Bock, R.K.; Vasilescu, A. (1998). The Particle Detector BriefBook, 14th, Springer. ISBN 3-540-64120-3.

თარგი:Link FA თარგი:Link FA თარგი:Link GA თარგი:Link GA

@@ ხაზი 1: / ხაზი 1: @@
 '''ელექტრონი''' - უარყოფითად დამუხტული [[ელემენტარული ნაწილაკები|ელემენტარული ნაწილაკი]].
-ელექტრონის [[ელექტრული მუხტი]] e = 1,6 × 10 <sup>–19</sup> [[კულონი]]. ყველა დამუხტულ ნაწილაკს შორის ელექტრონი ყველაზე მსუბუქია. მისი [[მასა]] <math>m_e</math> = 9,1×10 <sup>-31</sup> კგ, რაც 1836 – ჯერ ნაკლებია [[პროტონი|პროტონის]] მასაზე. მისი [[სპინი]] 1/2 <math>\hbar</math>, ამიტომ იგი [[ფერმიონები|ფერმიონია]] და [[ფერმი – დირაკის სტატისტიკა|ფერმი – დირაკის სტატისტიკას]] ემორჩილება. ელექტრონის [[მაგნიტური მომენტი]] <math>{\mu_e} = \frac {e\hbar} {2m_ec} = {\mu_B} </math>, სადაც <math>{\mu_B}</math> არის [[ბორის მაგნეტონი]]. დღევანდელი წარმოდგენით, ელექტრონი სტაბილური ნაწილაკია. მისი არსებობის ხანგრძლივობა t > 2 × 10 <sup>22</sup> წელი.
+ელექტრონის [[ელექტრული მუხტი]] e = 1,6 × 10 <sup>–19</sup> [[კულონი]]. ყველა დამუხტულ ნაწილაკს შორის ელექტრონი ყველაზე მსუბუქია. მისი [[მასა]] <math>m_e</math> = 9,1×10 <sup>-31</sup> კგ, რაც 1836 – ჯერ ნაკლებია [[პროტონი]]ს მასაზე. მისი [[სპინი]] 1/2 <math>\hbar</math>, ამიტომ იგი [[ფერმიონები|ფერმიონია]] და [[ფერმი – დირაკის სტატისტიკა]]ს ემორჩილება. ელექტრონის [[მაგნიტური მომენტი]] <math>{\mu_e} = \frac {e\hbar} {2m_ec} = {\mu_B} </math>, სადაც <math>{\mu_B}</math> არის [[ბორის მაგნეტონი]]. დღევანდელი წარმოდგენით, ელექტრონი სტაბილური ნაწილაკია. მისი არსებობის ხანგრძლივობა t > 2 × 10 <sup>22</sup> წელი.
 == აღმოჩენის ისტორია ==
@@ ხაზი 7: / ხაზი 7: @@
 == ელექტრონების როლი ==
-ჩვენს გარშემო არსებული ნივთიერების აგებულებაში უდიდესი წვლილი ელექტრონებს ეკუთვნის, რამეთუ სწორედ ისინი ქმნიან ყველა [[ქიმიური ელემენტები|ქიმიური ელემენტის]] [[ელექტრონული გარსი|ელექტრონულ გარსს]]. ბირთვის ველში ელექტრონების მოძრაობის კვანტური თავისებურებანი ატომთა ელექტრონული გარსების ტიპურ ზომებს განსაზღვრავენ. ეს ზომები დამოკიდებულია ელექტრონის მასაზე და მუხტზე, და [[ბორის რადიუსი|ბორის რადიუსის]] რიგისაა (<math> {\hbar^2\over m_ee^2}</math> = 5 × 10<sup>-11</sup> მ). ატომურ გარსებში ელექტრონების განთავსება და მათ მიერ ენერგეტიკული დონეების შევსება არსებითად მათი სპინის მნიშვნელობაზეა დამოკიდებული: [[პაულის პრინციპი]] ერთსა და იმავე მდგომარეობაში რამდენიმე ელექტრონის ყოფნას გამორიცხავს. ამის გამო ქიმიურ ელემენტთა თვისებები პერიოდულად მეორდება (იხ. [[ქიმიურ ელემენტთა პერიოდული სისტემა]]). ელექტრონის სპინთან დაკავშირებულია [[მყარი სხეული|მყარ სხეულთა]] ისეთი არატრივიალური თვისებები, როგორიცაა, მაგალითად, [[ფერომაგნეტიზმი]] ან [[ზეგამტარობა]]. ელექტრონი [[ლეპტონები|ლეპტონების]] კლასს მიეკუთვნება, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის მხოლოდ [[სუსტი ურთიერთქმედება|სუსტ ურთიერთქმედებაში]] და [[ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება|ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებაში]] მონაწილეობს. ელექტრონის ურთიერთქმედებას [[ელექტრომაგნიტური ველი|ელექტრომაგნიტურ ველთან]] [[კვანტური ელექტროდინამიკა]] აღწერს. ამ თეორიის ფარგლებში მიღებული [[დირაკის განტოლება|დირაკის განტოლებიდან]] ელექტრონის [[ანტინაწილაკი|ანტინაწილაკის]] – [[პოზიტრონი|პოზიტრონის]] არსებობა გამომდინარეობს. კვანტურ ელექტროდინამიკაში იგულისხმება, რომ ელექტრონი წერტილოვანია. ამ დაშვებას არც ერთი ექსპერიმენტი არ ეწინააღმდეგება. ფიზიკურად ეს ნიშნავს, რომ მისი ზომა 10 <sup>-18</sup> მ–ზე ნაკლებია. თუ ნაწილაკის [[ენერგია]] [[მასათა ცენტრი|მასათა ცენტრის]] სისტემაში (იხ.[[ათვლის სისტემა]]) 100 GeV (იხ. [[ელექტრონვოლტი]]) არ აღემატება, მაშინ იგი ოთხფერმიონული თეორიით აღიწერება; თუ იმავე სისტემაში ელექტრონის ენერგია აღნიშნულ ზღვარს აჭარბებს, მაშინ ნაწილაკი [[ელექტროსუსტი ურთიერთქმედება|ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების]] თეორიით აღიწერება. სუსტი ურთიერთქმედების განხილვის დროს შემოღებულ იქნა დამატებითი სიდიდე – [[ლეპტონური მუხტი]]. თანამედროვე ექსპერიმენტის სიზუსტის ფარგლებში ელექტრონული ლეპტონური რიცხვი ინახება. ამ სიდიდის შენახვის მიზეზი უცნობია. ვარაუდობენ, რომ ელექტრონური ლეპტონური რიცხვის შენახვის კანონი არამკაცრია.
+ჩვენს გარშემო არსებული ნივთიერების აგებულებაში უდიდესი წვლილი ელექტრონებს ეკუთვნის, რამეთუ სწორედ ისინი ქმნიან ყველა [[ქიმიური ელემენტები|ქიმიური ელემენტის]] [[ელექტრონული გარსი|ელექტრონულ გარსს]]. ბირთვის ველში ელექტრონების მოძრაობის კვანტური თავისებურებანი ატომთა ელექტრონული გარსების ტიპურ ზომებს განსაზღვრავენ. ეს ზომები დამოკიდებულია ელექტრონის მასაზე და მუხტზე, და [[ბორის რადიუსი]]ს რიგისაა (<math> {\hbar^2\over m_ee^2}</math> = 5 × 10<sup>-11</sup> მ). ატომურ გარსებში ელექტრონების განთავსება და მათ მიერ ენერგეტიკული დონეების შევსება არსებითად მათი სპინის მნიშვნელობაზეა დამოკიდებული: [[პაულის პრინციპი]] ერთსა და იმავე მდგომარეობაში რამდენიმე ელექტრონის ყოფნას გამორიცხავს. ამის გამო ქიმიურ ელემენტთა თვისებები პერიოდულად მეორდება (იხ. [[ქიმიურ ელემენტთა პერიოდული სისტემა]]). ელექტრონის სპინთან დაკავშირებულია [[მყარი სხეული|მყარ სხეულთა]] ისეთი არატრივიალური თვისებები, როგორიცაა, მაგალითად, [[ფერომაგნეტიზმი]] ან [[ზეგამტარობა]]. ელექტრონი [[ლეპტონები]]ს კლასს მიეკუთვნება, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის მხოლოდ [[სუსტი ურთიერთქმედება|სუსტ ურთიერთქმედებაში]] და [[ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება|ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებაში]] მონაწილეობს. ელექტრონის ურთიერთქმედებას [[ელექტრომაგნიტური ველი|ელექტრომაგნიტურ ველთან]] [[კვანტური ელექტროდინამიკა]] აღწერს. ამ თეორიის ფარგლებში მიღებული [[დირაკის განტოლება|დირაკის განტოლებიდან]] ელექტრონის [[ანტინაწილაკი]]ს – [[პოზიტრონი]]ს არსებობა გამომდინარეობს. კვანტურ ელექტროდინამიკაში იგულისხმება, რომ ელექტრონი წერტილოვანია. ამ დაშვებას არც ერთი ექსპერიმენტი არ ეწინააღმდეგება. ფიზიკურად ეს ნიშნავს, რომ მისი ზომა 10 <sup>-18</sup> მ–ზე ნაკლებია. თუ ნაწილაკის [[ენერგია]] [[მასათა ცენტრი]]ს სისტემაში (იხ.[[ათვლის სისტემა]]) 100 GeV (იხ. [[ელექტრონვოლტი]]) არ აღემატება, მაშინ იგი ოთხფერმიონული თეორიით აღიწერება; თუ იმავე სისტემაში ელექტრონის ენერგია აღნიშნულ ზღვარს აჭარბებს, მაშინ ნაწილაკი [[ელექტროსუსტი ურთიერთქმედება|ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების]] თეორიით აღიწერება. სუსტი ურთიერთქმედების განხილვის დროს შემოღებულ იქნა დამატებითი სიდიდე – [[ლეპტონური მუხტი]]. თანამედროვე ექსპერიმენტის სიზუსტის ფარგლებში ელექტრონული ლეპტონური რიცხვი ინახება. ამ სიდიდის შენახვის მიზეზი უცნობია. ვარაუდობენ, რომ ელექტრონური ლეპტონური რიცხვის შენახვის კანონი არამკაცრია.
 == რესურსები ინტერნეტში ==
 {{Commons category|Electrons}}
-*{{cite web
+* {{cite web
  | title = The Discovery of the Electron
  | url = http://www.aip.org/history/electron/
  | publisher = American Institute of Physics, Center for History of Physics
 }}
-*{{cite web
+* {{cite web
  | title = Particle Data Group
  | url = http://pdg.lbl.gov/
  | publisher = University of California
 }}
-*{{cite book
+* {{cite book
  | last = Bock | first = R.K.
  | last2 = Vasilescu | first2 = A.
@@ ხაზი 36: / ხაზი 36: @@
 [[კატეგორია:ელექტროსტატიკა]]
 [[კატეგორია:ელემენტარული ნაწილაკები]]
+{{Link FA|ar}}
 {{Link FA|en}}
 {{Link GA|id}}