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(chēng)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(chēng)該物體帶靜電。當(dāng)正負(fù)電量平衡時(shí),稱(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)為電流。在許多物理現(xiàn)象里,像電傳導(dǎo)、磁性或熱傳導(dǎo)。電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流,如金屬導(dǎo)線中的電流。崇明區(qū)生態(tài)電機(jī)控制代理商
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(lèi)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(chēng)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。寶山區(qū)水性電機(jī)控制加工廠1897年由英國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·約翰·湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)。
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(chēng)呼這種粒子。至此,電子作為人類(lèi)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(chēng),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。
光子的平均能量超過(guò),有足夠的能量來(lái)創(chuàng)生電子和正電子對(duì)。電子天文學(xué)理論同時(shí),反電子和正電子對(duì)也在大規(guī)模地相互湮滅對(duì)方,并且發(fā)射高能量光子。在這短暫的宇宙演化階段,電子,正電子和光子努力地維持著微妙的平衡。但是,因?yàn)橛钪嬲诳焖俚嘏蛎浿校瑴囟瘸掷m(xù)轉(zhuǎn)涼,在10秒鐘時(shí)候,溫度已降到30億K,低于電子-正電子創(chuàng)生過(guò)程的溫度底限100億K。因此,光子不再具有足夠的能量來(lái)創(chuàng)生電子和正電子對(duì),大規(guī)模的電子-正電子創(chuàng)生事件不再發(fā)生??墒?,反電子和正電子還是繼續(xù)不段地相互湮滅對(duì)方,發(fā)射高能量光子。由于某些尚未確定的因素,在輕子創(chuàng)生過(guò)程(英語(yǔ):leptogenesis(physics))中,創(chuàng)生的正電子多于反電子。否則,假若電子數(shù)量與正電子數(shù)量相等,就沒(méi)有電子了!大約每10億個(gè)電子中,會(huì)有一個(gè)正電子經(jīng)歷了湮滅過(guò)程而存留下來(lái)。不只這樣,由于一種稱(chēng)為重子不對(duì)稱(chēng)性的狀況,質(zhì)子的數(shù)目也多過(guò)反質(zhì)子。很巧地,正電子存留的數(shù)目跟正質(zhì)子多過(guò)反質(zhì)子的數(shù)目正好相等。因此,宇宙凈電荷量為零,呈電中性。電子應(yīng)用領(lǐng)域編輯語(yǔ)音電子的應(yīng)用領(lǐng)域很多,像電子束焊接、陰極射線管、電子顯微鏡、放射線***、激光和粒子加速器等等。在實(shí)驗(yàn)室里,精密的前列儀器,像四極離子阱。電子(electron)是帶負(fù)電的亞原子粒子。
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??梢源┩?cm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(lèi)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(chēng)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。一切原子都由一個(gè)帶正電的原子核和圍繞它運(yùn)動(dòng)的若干電子組成。靜安區(qū)進(jìn)口電機(jī)控制商城
利用電場(chǎng)和磁場(chǎng),能按照需要控制電子的運(yùn)動(dòng)。崇明區(qū)生態(tài)電機(jī)控制代理商
使電子束和正子束發(fā)生互相碰撞與湮滅,這會(huì)引起高能量輻射發(fā)射。探測(cè)這些能量的分布,物理學(xué)家可以研究電子與正子碰撞與湮滅的物理行為。電子成像技術(shù)低能電子衍射技術(shù)(LEED)照射準(zhǔn)直電子束于晶體物質(zhì),然后根據(jù)觀測(cè)到的衍射圖案,來(lái)推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)。這技術(shù)所使用的電子能量通常在20~200eV之間。反射高能電子衍射(RHEED))技術(shù)以低角度照射準(zhǔn)直電子束于晶體物質(zhì),然后搜集反射圖案,從而推斷晶體表面的資料。這技術(shù)所使用的電子的能量在8~20keV之間,入射角度為1~4°。電子顯微鏡將聚焦的電子束入射于樣本。由于電子束與樣本的相互作用,電子的性質(zhì)會(huì)有所改變,像移動(dòng)方向、相對(duì)相位和能量。細(xì)心地分析這些數(shù)據(jù),即可得到分辨率為原子尺寸的樣本影像。使用藍(lán)色光,普通的光學(xué)顯微鏡的分辨率,因受到衍射限制,大約為200nm;相互比較,電子顯微鏡的分辨率,則是受到電子的德布羅意波長(zhǎng)限制,對(duì)于能量為100keV的電子,分辨率大約為。像差修正穿透式電子顯微鏡。能夠?qū)⒎直媛式档降陀?,足夠清楚地觀測(cè)個(gè)別原子。這能力使得電子顯微鏡成為,在實(shí)驗(yàn)室里,高分辨率成像不可缺少的儀器。但是,電子顯微鏡的價(jià)錢(qián)昂貴,保養(yǎng)不易;而且由于操作時(shí),樣品環(huán)境需要維持真空。崇明區(qū)生態(tài)電機(jī)控制代理商
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