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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2020-01-15

    英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫·約翰·湯姆森重做了赫茲的實(shí)驗(yàn)。使用真空度更高的真空管和更強(qiáng)的電場(chǎng),他觀察出負(fù)極射線的偏轉(zhuǎn),并計(jì)算出負(fù)級(jí)射線粒子(電子)的質(zhì)量-電荷比例,因此獲得了1906年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。湯姆遜采用1891年喬治·斯托尼所起的名字——電子來(lái)稱呼這種粒子。至此,電子作為人類發(fā)現(xiàn)的***個(gè)亞原子粒子和打開(kāi)原子世界的大門(mén)被湯姆遜發(fā)現(xiàn)了。100多年前,當(dāng)美國(guó)物理學(xué)家RobertMillikan***通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出電子所帶的電荷為×10-19C后,這一電荷值便被***看作為電荷基本單元。然而如果按照經(jīng)典理論,將電子看作“整體”或者“基本”粒子,將使我們對(duì)電子在某些物理情境下的行為感到極端困惑,比如當(dāng)電子被置入強(qiáng)磁場(chǎng)后出現(xiàn)的非整量子霍爾效應(yīng)。英國(guó)劍橋大學(xué)研究人員和伯明翰大學(xué)的同行合作完成了一項(xiàng)研究。公報(bào)稱,電子通常被認(rèn)為不可分。劍橋大學(xué)研究人員將極細(xì)的“量子金屬絲”置于一塊金屬平板上方,控制其間距離為約30個(gè)原子寬度,并將它們置于近乎***零度的**溫環(huán)境下,然后改變外加磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)金屬板上的電子在通過(guò)量子隧穿效應(yīng)跳躍到金屬絲上時(shí)分裂成了自旋子和穴子。為了解決這一難題,1980年。從而制造出各種電子儀器和元件,如各種電子管、電子顯微鏡等。奉賢區(qū)推廣電機(jī)控制客戶至上

    電子躍遷到距離原子核更近的軌域時(shí),會(huì)以光子的形式釋放出能量。相反的,從低能級(jí)軌域到高能級(jí)軌域則會(huì)吸收能量。藉著這些量子化軌域,玻爾正確地計(jì)算出氫原子光譜。但是,使用玻爾模型,并不能夠解釋譜線的相對(duì)強(qiáng)度,也無(wú)法計(jì)算出更復(fù)雜原子的光譜。這些難題,尚待后來(lái)量子力學(xué)的解釋。1916年,美國(guó)物理化學(xué)家吉爾伯特·路易士成功地解釋了原子與原子之間的相互作用。他建議兩個(gè)原子之間一對(duì)共用的電子形成了共價(jià)鍵。于1923年,沃爾特·海特勒WalterHeitler和弗里茨·倫敦FritzLondon應(yīng)用量子力學(xué)的理論,完整地解釋清楚電子對(duì)產(chǎn)生和化學(xué)鍵形成的原因。于1919年,歐文·朗繆爾將路易士的立方原子模型cubicalatom。加以發(fā)揮,建議所有電子都分布于一層層同心的(接近同心的)、等厚度的球形殼。他又將這些球形殼分為幾個(gè)部分,每一個(gè)部分都含有一對(duì)電子。使用這模型,他能夠解釋周期表內(nèi)每一個(gè)元素的周期性化學(xué)性質(zhì)。于1924年,奧地利物理學(xué)家沃爾夫?qū)づ堇靡唤M參數(shù)來(lái)解釋原子的殼層結(jié)構(gòu)。這一組的四個(gè)參數(shù),決定了電子的量子態(tài)。每一個(gè)量子態(tài)只能容許一個(gè)電子占有。(這禁止多于一個(gè)電子占有同樣的量子態(tài)的規(guī)則,稱為泡利不相容原理)。崇明區(qū)生態(tài)電機(jī)控制現(xiàn)貨它可以是自由的(不屬于任何原子),也可以被原子核束縛。

    工程師時(shí)常會(huì)選擇使用電子束焊接來(lái)完成任務(wù)。電子印刷電路電子束平版印刷術(shù)是一種分辨率小于一毫米的蝕刻半導(dǎo)體的方法。這種技術(shù)的缺點(diǎn)是成本高昂、程序緩慢、必須操作于真空內(nèi)、還有,電子束在固體內(nèi)很快就會(huì)散開(kāi),很難維持聚焦。**后這缺點(diǎn)限制住分辨率不能小于10nm。因此,電子束平版印刷術(shù)主要是用來(lái)制備少數(shù)量特別的集成電路。電子放射***技術(shù)使用電子束來(lái)照射物質(zhì)。這樣,可以改變物質(zhì)的物理性質(zhì)或滅除醫(yī)療物品和食品所含有的微生物。做為放射線療法的一種,直線型加速器。制備的電子束,被用來(lái)照射淺表性**。由于在被吸收之前,電子束只會(huì)穿透有限的深度(能量為5~20MeV的電子束通常可以穿透5cm的生物體),電子束療法可以用來(lái)醫(yī)療像基底細(xì)胞*一類的皮膚病。電子束療法也可以輔助***,已被X-射線照射過(guò)的區(qū)域。粒子加速器使用電場(chǎng)來(lái)增加電子或正子的能量,使這些粒子擁有高能量。當(dāng)這些粒子通過(guò)磁場(chǎng)時(shí),它們會(huì)放射同步輻射。由于輻射的強(qiáng)度與自旋有關(guān),因而造成了電子束的偏振。這過(guò)程稱為索克洛夫-特諾夫效應(yīng)。很多實(shí)驗(yàn)都需要使用偏振的電子束為粒子源。同步輻射也可以用來(lái)降低電子束溫度,減少粒子的動(dòng)量偏差。一當(dāng)粒子達(dá)到要求的能量。

    這一組參數(shù)的**個(gè)參數(shù)分別為主量子數(shù)、角量子數(shù)和磁量子數(shù)。第四個(gè)參數(shù)可以有兩個(gè)不同的數(shù)值。于1925年,荷蘭物理學(xué)家撒姆耳·高斯密特SamuelAbrahamGoudsmit和喬治·烏倫貝克GeorgeUhlenbeck提出了第四個(gè)參數(shù)所**的物理機(jī)制。他們認(rèn)為電子,除了運(yùn)動(dòng)軌域的角動(dòng)量以外,可能會(huì)擁有內(nèi)在的角動(dòng)量,稱為自旋,可以用來(lái)解釋先前在實(shí)驗(yàn)里,用高分辨率光譜儀觀測(cè)到的神秘的譜線分裂。這現(xiàn)象稱為精細(xì)結(jié)構(gòu)分裂。電子質(zhì)量測(cè)量編輯語(yǔ)音電子的質(zhì)量出現(xiàn)在亞原子領(lǐng)域的許多基本法則里,但是由于粒子的質(zhì)量極小,直接測(cè)量非常困難。一個(gè)物理學(xué)家小組克服了這些挑戰(zhàn),得出了迄今為止**精確的電子質(zhì)量測(cè)量結(jié)果。將一個(gè)電子束縛在中空的碳原子核中,并將該合成原子放入了名為彭寧離子阱的均勻電磁場(chǎng)中。在彭寧離子阱中,該原子開(kāi)始出現(xiàn)穩(wěn)定頻率的振蕩。該研究小組利用微波射擊這個(gè)被捕獲的原子,導(dǎo)致電子自旋上下翻轉(zhuǎn)。通過(guò)將原子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的頻率與自旋翻轉(zhuǎn)的微波的頻率進(jìn)行對(duì)比,研究人員使用量子電動(dòng)力學(xué)方程得到了電子的質(zhì)量。電子正電子反電子編輯語(yǔ)音在眾多解釋宇宙早期演化的理論中,大理論是比較能夠被物理學(xué)界***接受的科學(xué)理論。在大的**初幾秒鐘時(shí)間,溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)100億K。那時(shí)。電子的波動(dòng)性于1927年由晶體衍射實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)。

    可以長(zhǎng)時(shí)間約束電子,以供觀察和測(cè)量。大型托卡馬克設(shè)施,像國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆,借著約束電子和離子等離子體,來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變。無(wú)線電望遠(yuǎn)鏡可以用來(lái)探測(cè)外太空的電子等離子體。[4]在一次美國(guó)國(guó)家航空航天局的風(fēng)洞試驗(yàn)中,電子束射向航天飛機(jī)的迷你模型,模擬返回大氣層時(shí),航天飛機(jī)四周的游離氣體。電子天文觀測(cè)遠(yuǎn)距離地觀測(cè)電子的各種現(xiàn)象,主要是依靠探測(cè)電子的輻射能量。例如,在像恒星日冕一類的高能量環(huán)境里,自由電子會(huì)形成一種藉著制動(dòng)輻射來(lái)輻射能量的等離子。電子氣體的等離子振蕩。是一種波動(dòng),是由電子密度的快速震蕩所產(chǎn)生的波動(dòng)。這種波動(dòng)會(huì)造成能量發(fā)射。天文學(xué)家可以使用無(wú)線電望遠(yuǎn)鏡來(lái)探測(cè)這能量。電子焊接應(yīng)用電子束科技,應(yīng)用于焊接,稱為電子束焊接。這焊接技術(shù)能夠?qū)⒏哌_(dá)107W·cm2能量密度的熱能,聚焦于直徑為~。使用這技術(shù),技工可以焊接更深厚的物件,限制大部分熱能于狹窄的區(qū)域,而不會(huì)改變附近物質(zhì)的材質(zhì)。為了避免物質(zhì)被氧化的可能性,電子束焊接必須在真空內(nèi)進(jìn)行。不適合使用普通方法焊接的傳導(dǎo)性物質(zhì),可以考慮使用電子束焊接。在核子工程和航天工程里,有些高價(jià)值焊接工件不能忍受任何缺陷。這時(shí)候。在半導(dǎo)體材料中,電流也是由運(yùn)動(dòng)的電子產(chǎn)生的。虹口區(qū)推廣電機(jī)控制技術(shù)規(guī)范

電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流,如金屬導(dǎo)線中的電流。奉賢區(qū)推廣電機(jī)控制客戶至上

    物質(zhì)的電子可以失去也可以得到,物質(zhì)具有得電子的性質(zhì)叫做氧化性,該物質(zhì)為氧化劑;物質(zhì)具有失電子的性質(zhì)叫做還原性,該物質(zhì)為還原劑。物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱由得失電子難易決定,與得失電子多少無(wú)關(guān)。電子層由電子與中子、質(zhì)子所組成的原子,是物質(zhì)的基本單位。相對(duì)于中子和質(zhì)子所組成的原子核,電子的質(zhì)量顯得極小。質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子質(zhì)量的1842倍。當(dāng)原子的電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)不等時(shí),原子會(huì)帶電,稱這原子為離子。當(dāng)原子得到額外的電子時(shí),它帶有負(fù)電,叫陰離子,失去電子時(shí),它帶有正電,叫陽(yáng)離子。若物體帶有的電子多于或少于原子核的電量,導(dǎo)致正負(fù)電量不平衡時(shí),稱該物體帶靜電。當(dāng)正負(fù)電量平衡時(shí),稱物體的電性為電中性。靜電在日常生活中有很多用途,例如,靜電油漆系統(tǒng)能夠?qū)⒋善幔ㄓ⒄Z(yǔ):enamelpaint)或聚氨酯漆,均勻地噴灑于物品表面。電子與質(zhì)子之間的吸引性庫(kù)侖力,使得電子被束縛于原子,稱此電子為束縛電子。兩個(gè)以上的原子,會(huì)交換或分享它們的束縛電子,這是化學(xué)鍵的主要成因。當(dāng)電子脫離原子核的束縛,能夠自由移動(dòng)時(shí),則改稱此電子為自由電子。許多自由電子一起移動(dòng)所產(chǎn)生的凈流動(dòng)現(xiàn)象稱為電流。在許多物理現(xiàn)象里,像電傳導(dǎo)、磁性或熱傳導(dǎo)。奉賢區(qū)推廣電機(jī)控制客戶至上

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