Чому електрон вважають негативним

Так склалося історично і, в общем-то, випадково.

Те, що існує "два види" електрики, люди дізналися досить давно - на початку 18 століття, коли стали всерйоз вивчати електростатічепскіе явища - перш за все електризацію діелектриків при терті. Спочатку ці два види називали "скляним" і "смоляним" (за тим матеріалом, на якому переважно формувався той або іншої заряд). Але потім Б. Франклін запропонував називати їх позитивним і негативним - що досить логічно, тому що ці заряди здатні нейтралізувати один одного, тобто "давати в сумі нуль" - так само, як при додаванні числа дають нуль протилежного знака.

Вибір того, який з двох видів заряду вважати позитивним і який - негативним, був абсолютно довільним, тому їх назвали так, як назвали. Про те, яку роль саме електрони відіграють в перенесенні електрики (в освіті електричного струму) в той час і гадки не мали. Як і взагалі про існування електрона. Так що те, що електрон виявився саме негативно зарядженою часткою, - чиста випадковість.

Можливо, Франклін вибрав знаки не випадково. Ось його досвід. Якщо людина А на підставці з воску, натирає скляну трубку, він набуває заряд. Якщо друга людина У на такий же підставці торкнеться цієї трубки, він теж придбає заряд. Третя людина С, що стоїть на підлозі, торкнувшись будь-якого з "заряджених" людей, отримає електричний удар, але сильніший буде між А і В. Франклін зробив висновок, що у одного з "заряджених" людей надлишок, а в іншого - недолік електрики. У темно1 кімнаті він зауважив, що якщо "незаряджений" людина З простягає палець до А, з пальця З вискакує іскра. Але якщо С протягне палець до В, то він витягне іскру з В. Звідси Франклін робить висновок, що В наелектризоване позитивно, тобто містить в собі надлишок електричного флюїду, а А - негативно. Франклін виявив, що якщо потерти паличку з каучуку про шерсть або волосся, то вона придбає заряд "мінус", а шерсть або волосся відповідно набувають заряд "плюс". - 7 місяців тому

Електрон - найлегша стабільна негативно заряджена елементарна частинка, одна з основних структурних одиниць речовини. Заряд електрона дорівнює -1,602176487 (40) × 10-19 Кл (або -4,80320427 (13) × 10-10 од. СГСЕ в системі СГС); найточніше він був визначений в незалежних експериментах Р. Міллікена в 1909-1911 рр. і А. Ф. Іоффе в 1911-1913 рр. Ця величина служить одиницею виміру електричного заряду інших елементарних частинок (на відміну від заряду електрона, елементарний заряд зазвичай береться з позитивним знаком).

10 ^> кг - маса електрона. [1]

10 ^> Кл - заряд електрона.

10 ^> Кл / кг - питома заряд електрона на одиницю маси.

s = >> - спін електрона в одиницях постійної Дірака

Згідно з уявленнями фізики елементарних частинок, електрон вважається неподільним і безструктурним (як мінімум до відстаней 10-17 см). Електрон бере участь в слабкій взаємодії, електромагнітних і гравітаційних взаємодіях. Він належить до групи лептонів і є (разом зі своєю античастинкою, позитроном) легчайшим з заряджених лептонів. При зіткненнях електронів і позитронів вони анігілюють. Електрон-позитронна пара може народитися від гамма-кванта достатньої енергії поблизу ядра. [2] Самовільний розпад як електрона, так і позитрона, буде суперечити закону збереження електричного заряду, тому дані елементарні частинки стабільні.

До відкриття маси нейтрино електрон вважався найбільш легкої з масивних частинок - його маса приблизно в 1836 разів менше маси протона. Квантовомеханічний спин електрона дорівнює 1/2, і, таким чином, електрон відноситься до ферміонами. Як і будь-яка заряджена частинка зі спіном, електрон в квантовій механіці має магнітним моментом, причому магнітний момент ділиться на нормальну частина у вигляді магнетона Бора і на аномальний магнітний момент. Іноді до електронів відносять як власне електрони, так і позитрони (наприклад, розглядаючи їх як загальне електрон-позитронне поле в рішенні рівняння Дірака). В цьому випадку негативно заряджений електрон називають негатронів, а позитивно заряджений - позитроном.

Електрони належать до першого покоління сімейства лептонних частинок. Вони мають квантово властивості як частки, так і хвилі, оскільки можуть стикатися з іншими частками і відбиватися подібно до світла. Кожен електрон має деякий квантовий стан, обумовлений при вимірюванні його параметрів - енергії, спінової орієнтації та ін. Будучи фермионами, будь-які два електрона не можуть перебувати одночасно в одному і тому ж квантовому стані; це властивість відомо як принцип Паулі.

Перебуваючи в періодичному потенціалі кристала, електрон розглядається як квазічастинки, ефективна маса якої може значно відрізнятися від маси спокою електрона.

Рух вільних електронів обумовлює такі явища, як електричний струм в провідниках і вакуумі, магнетизм і термоерс. Заряд рухомого електрона створює в навколишньому просторі магнітне поле, в той же час зовнішнє магнітне поле відхиляє електрон від руху по прямій лінії. Прискорює електрон може поглинати і випромінювати енергію випромінювання у вигляді фотонів. З електронів складаються електронні оболонки атомів, де їх число і положення визначає всі хімічні властивості речовини. Основну масу атомів складають протони і нейтрони, що входять до складу ядра, тоді як на частку електронів припадає менше 0,06% всієї маси атома. Однією з основних сил, що утримують електрони біля ядра, є електрична сила Кулона від протонів ядра. При утворенні молекул з атомів і виникненні хімічного зв'язку відбувається перерозподіл електронів в просторі між атомами.

У всіх процесах народження електронів як правило беруть участь нуклони або більш важкі адрони. Радіоактивні ізотопи можуть випромінювати електрони і позитрони при бета-розпаді. Лабораторні прилади дозволяють вивчати окремі електрони, а телескопи можуть детектувати випромінювання від електронів у віддалених плазмових хмарах. Електронна плазма має безліч застосувань, включаючи плазмову зварку, рентгенівські трубки, електронні мікроскопи, радіаційну терапію, лазери і прискорювачі часток.