ηλεκτρόνιο

Εξηγούμε τι είναι ένα ηλεκτρόνιο, ποια είναι τα χαρακτηριστικά του και πώς έγινε η ανακάλυψη αυτού του υποατομικού σωματιδίου.

Το μέγεθος ενός ηλεκτρονίου είναι 1836 φορές μικρότερο από αυτό ενός πρωτονίου.

Τι είναι ένα ηλεκτρόνιο;

Ένα ηλεκτρόνιο είναι ένας τύποςυποατομικό σωματίδιο αυτό δείχνειηλεκτρικό φορτίο αρνητικό και ενεργά σε τροχιά γύρω από τον ατομικό πυρήνα (αποτελούμενο απόπρωτόνια Υνετρόνια), το οποίο έχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο.

Το μέγεθος ενός ηλεκτρονίου είναι 1836 φορές μικρότερο από αυτό των πρωτονίων (συμβάλλουν το 0,06% της συνολικής μάζας ενός άτομο) και, μη έχοντας υποδομές ή διαιρέσεις, θεωρείται στοιχειώδες σωματίδιο του ύλη.

Τα ηλεκτρόνια παίζουν ουσιαστικό ρόλο σε ορισμένες δυνάμεις και φυσικά φαινόμενα του φύση, όπως τοηλεκτρική ενέργεια, ομαγνητισμός κύμαΘερμική αγωγιμότητα, και σε μεγάλο βαθμό καθορίζουν τους ατομικούς δεσμούς, τόσο ιοντικούς (απώλειας ή κέρδους ηλεκτρονίων) όσο και ομοιοπολικούς (από κοινού χρήσης ηλεκτρονίων). Τα ηλεκτρόνια δημιουργούν ηλεκτρικά πεδία που επηρεάζουν τα φορτισμένα σωματίδια γύρω τους.

Η προέλευση των ηλεκτρονίων, σύμφωνα με την πιο αποδεκτή θεωρία σχετικά με την προέλευση τωνσύμπαν, δείχνει ότι σχηματίστηκαν κατά τα πρώτα χιλιοστά του δευτερολέπτου του μεγάλη έκρηξη, του οποίου θερμοκρασίες ξεπέρασαν τα 1010 K, αρκετά για να σχηματίσουν ζεύγη ποζιτρονίων (e +) - ηλεκτρονίων (e-) που εξολοθρεύονταν το ένα το άλλο επειδή είχαν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία.

Για άγνωστους λόγους, ο αριθμός των ηλεκτρονίων ήταν πολύ μεγαλύτερος από αυτόν των πρωτονίων, έτσι επέζησαν και άρχισαν να έλκονται από τα πρώτα πρωτόνια όταν το σύμπαν ψύχθηκε αρκετά, σχηματίζοντας έτσι τα πιο στοιχειώδη άτομα στη φύση.

Ο αριθμός των ηλεκτρονίων στα άτομα του ύλη καθορίζει ότι έχει ουδέτερο φορτίο (ισορροπία μεταξύ πρωτονίων και ηλεκτρονίων), θετικό (έλλειψη ηλεκτρονίων) ή αρνητικό (περσόνα ηλεκτρονίων).

Ταυτόχρονα, υπάρχουν «ελεύθερα» ηλεκτρόνια που μπορούν να μετακινηθούν από το ένα άτομο στο άλλο στην ύλη, δημιουργώντας ηλεκτρικές ροές ή μαγνητικά πεδία, ανάλογα με τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκονται. Υπάρχουν υλικά που είναι γνωστά ως οδηγούς, στην οποία τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν ελεύθερα από άτομο σε άτομο και έτσι να δημιουργήσουν ροές ατόμων σε κίνηση, το οποίο είναι γνωστό ως ηλεκτρικό ρεύμα.

Δείτε επίσης:Ατομικό μοντέλο Rutherford

Χαρακτηριστικά ενός ηλεκτρονίου

Τα ηλεκτρόνια ανήκουν στην πρώτη γενιά θεμελιωδών σωματιδίων.

Τα ηλεκτρόνια ανήκουν σε έναν τύπο στοιχειώδους σωματιδίου που ονομάζεται λεπτόνια. Υπάρχουν επίσης δύο άλλες ομάδες στοιχειωδών σωματιδίων που ονομάζονται κουάρκ και μποζόνια. Για κάθε τύπο σωματιδίου υπάρχουν τρεις οικογένειες ή γενιές.

Τα ηλεκτρόνια είναι τα μικρότερης μάζας ηλεκτρικά φορτισμένα λεπτόνια στο σύνολο και ανήκουν στην πρώτη γενιά θεμελιωδών σωματιδίων (η δεύτερη και τρίτη γενιά περιέχουν σωματίδια μιονίου και ταυ).

ομάζα ενός ηλεκτρονίου είναι πάντα 9,019 x 10-31 kg και το αντίστοιχο ηλεκτρικό του φορτίο είναι -1,602 x 10-19 coulomb, που αντιπροσωπεύει ένα φορτίο πανομοιότυπο με αυτό του πρωτονίου, αλλά με το αντίθετο πρόσημο. Αυτό το μέτρο είναι γνωστό ως το στοιχειώδες φορτίο της φύσης.

Ποιος ανακάλυψε το ηλεκτρόνιο;

Το ηλεκτρόνιο ανακαλύφθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα, χάρη σε διαδοχικές έρευνες στον τομέα της ηλεκτρικής αγωγιμότητας στο αέρια. Χρησιμοποιώντας καθοδικές ακτίνες, παρατηρήθηκαν φαινόμενα που οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι αυτές οι ακτίνες ήταν αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, που αρχικά ονομάζονταν σωματίδια και ότι είχαν το ένα χιλιοστό της μάζας τουιόν υδρογόνο, το λιγότερο μάζα από όλα τα άτομα. Το περίεργο είναι ότι μεταβάλλοντας τη φύση του αερίου που χρησιμοποιείται, αυτά τα σωματίδια διατήρησαν όλα τα χαρακτηριστικά τους.

Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο Ιρλανδός Τζορτζ Φράνσις Φιτζέραλντ τους βάφτισε «ηλεκτρόνια», ένα όνομα που από την αρχή έτυχε γενικής αποδοχής. Η υπαγωγή αυτών των σωματιδίων στο δομή του ατόμου υποτέθηκε γύρω στο 1900, χάρη στο πειράματα Rutherford, Moseley, Franck and Hertz, και στοατομικό μοντέλο προτάθηκε αργότερα από τον Niels Bohr.

!-- GDPR -->