CINXE.COM

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"> <html> <head> <base href="http://femto.com.ua/"> <title>Электрон - Физическая энциклопедия</title> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="Keywords" content="современная физика, фундаментальная физика, энциклопедия"> <meta name="Description" content="ЭЛЕКТРОН - каталог научно-справочных публикаций по физике."> <link rel="stylesheet" href="style.css" type="text/css" media="screen"> <script src="files/SchListProcessing.js" type="text/javascript"> </script>  </head> <body> <script type="text/javascript"> var _gaq = _gaq || []; _gaq.push(['_setAccount', 'UA-20779895-1']); _gaq.push(['_trackPageview']); (function() { var ga = document.createElement('script'); ga.type = 'text/javascript'; ga.async = true; ga.src = ('https:' == document.location.protocol ? 'https://ssl' : 'http://www') + '.google-analytics.com/ga.js'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(ga, s); })(); </script> <div class="wrap"> <div class="logo"> <div class="logo_img"><img src="files/images/femtocomua_small.png" alt="Энциклопедия по физике"></div> <div class="ban_top">  <script type="text/javascript"> </script> <script type="text/javascript" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"> </script>  </div> </div> <div class="blue_border"></div> <div class="top_menu"> <div class="adsearch"> <form action="http://www.google.ru/cse" id="cse-search-box" target="_blank"> <div> <input type="hidden" name="cx" value="partner-pub-5001158605331260:8765084211" /> <input type="hidden" name="ie" value="utf-8" /> <input type="text" name="q" size="16" /> <input type="submit" name="sa" value="Поиск" /> </div> </form> <script type="text/javascript" src="http://www.google.com/jsapi"></script> <script type="text/javascript">google.load("elements", "1", {packages: "transliteration"});</script> <script type="text/javascript" src="http://www.google.com/cse/t13n?form=cse-search-box&t13n_langs=en"></script> <script type="text/javascript" src="http://www.google.ru/coop/cse/brand?form=cse-search-box&lang=ru"></script> <script type="text/javascript" src="http://www.google.com/cse/query_renderer.js"></script> <div id="queries"></div> <script src="http://www.google.com/cse/api/partner-pub-5001158605331260/cse/8765084211/queries/js?oe=utf-8&callback=(new+PopularQueryRenderer(document.getElementById(%22queries%22))).render"></script> </div> <a href="http://femto.com.ua/"><img src="files/images/menu_start.gif" alt="Стартовая"></a> <a href="index1.html"><img src="files/images/menu_index.gif" alt="Предметный указатель"></a> <a href="phys_world/preview-1.html"><img src="files/images/menu_phys_world.gif" alt="Новости науки и техники"></a> </div> <div class="menu"> <div class="box"> <div class="b_l-t"></div><div class="b_r-t"></div><div class="b_c-t"><span class="box_title">Физическая энциклопедия</span></div> <div class="box_content"> <ul><li><a href="http://femto.com.ua/">Главная</a></li><li><a href="index1.html">Предметный указатель</a></li></ul> <div class="sch_form"> <form name="schForm" action="Javascript:loadArticle()"> <select name="schDest" class="sch_dest" size="5" ondblclick="loadArticle()" onchange="rewriteInput()"><option value=""></option></select> <input name="schInput" class="sch_input" title="Введите термин" ondblclick="loadArticle()" onpaste="getPickList()" onkeyup="getPickList()"> <input type="submit" class="sch_button" value="Поиск"> </form> </div> </div> <div class="b_l-b"></div><div class="b_r-b"></div><div class="b_c-b"></div> </div>    <div class="box"> <div class="b_l-t"></div><div class="b_r-t"></div><div class="b_c-t"><span class="box_title">Фотогалерея</span></div> <div class="box_content" id="phys_photo"> <img src="phys_photo/pp0020.jpg" alt="лунный горизонт"> <div>Восход Земли над Лунным горизонтом</div> </div> <div class="b_l-b"></div><div class="b_r-b"></div><div class="b_c-b"></div> </div> </div> <div class="main"> <div class="box"> <div class="b_l-t"></div><div class="b_r-t"></div><div class="b_c-t"><span class="box_title">Новости науки и техники</span></div> <div class="box_content" id="phys_world_preview"> <table cellspacing="0"><tr> <td class="phw_preview_block"><blockquote><a class="phw_headline" href="phys_world/phys_world-0070.html"><strong>Самовосстанавливающийся чип</strong></a><br><span class="phw_subheading"><strong>Европейская наука приближает день, когда устройства смогут самовосстанавлливаться.</strong></span></blockquote> Ученые не сидят, сложа руки и предвидя момент, когда размеры транзисторов и чипов станут настолько малы, что не смогут сохранять текущий уровень устойчивости к внешним воздействиям, придумали, как решить проблему. <a class="phw_more" href="phys_world/phys_world-0070.html">Далее...</a></td> <td class="phw_img_block"><p class="phw_img"><img src="phys_world/img_phys_world/00070_small.jpg" alt="Чип"></p></td> </tr></table> </div> <div class="b_l-b"></div><div class="b_r-b"></div><div class="b_c-b"></div> </div>  <div class="ads_in_text_block"> <script type="text/javascript"> </script> <script type="text/javascript" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"> </script> </div>  <div class="article"> <h1>электрон</h1> <P> <strong>ЭЛЕКТРОН</strong> (е<SUP>-</SUP>) - первая из открытых <em><a href="articles/part_2/4733.html">элементарных частиц</a></em>, носитель отрицат. элементарного заряда <em>е</em>=1,6<SUP>.</SUP>10<SUP>-19</SUP> К (4,8<SUP>.</SUP>10<SUP>-10</SUP> единиц СГСЭ). Э--самая лёгкая из всех заряж. элементарных частиц. Его масса <em>т<SUB>e</SUB></em><IMG src="articles/part_2/p1/5111-11.jpg" alt="5111-11.jpg" align="absmiddle">9,1•10<SUP>-28</SUP> г в 1836 раз меньше массы протона. <em><a href="articles/part_2/3813.html">Спин</a></em> Э. равен 1/2 (в единицах 2p/<em>h</em>), и, следовательно, Э. подчиняются <em>Ферми - Дирака статистике. Магнитный момент</em> Э. m<em><SUB>е</SUB></em><IMG src="articles/part_2/p1/5111-13.jpg" alt="5111-13.jpg" align="absmiddle"> <em>е</em><IMG src="articles/part_2/p1/5111-14.jpg" alt="5111-14.jpg" align="absmiddle">/(2<em>m<SUB>е</SUB>с</em>) = m<SUB>Б</SUB> (m<SUB>Б</SUB>- <em><a href="articles/part_1/2027.html">магнетон</a></em> Бора). В пределах точности эксперимента Э.- стабильная частица. Его время жизни t>2•10<SUP>22</SUP> лет.<BR> </P> <P> Э. были открыты в 1897 Дж. Дж. Томсоном (J. J. Thomson), показавшим, что т. н. катодные лучи, возникающие при электрич. разряде в разреженных газах, представляют собой поток отрицательно заряженных частиц. Опытами по отклонению этих частиц в электрич. и магн. полях было установлено, что уд. заряд <em>е/т</em> для них примерно в 1837 раз больше, чем для ионов водорода. За частицами было закреплено назв. "электроны", предложенное ранее в 1891 Дж. Стони (G. Stoney) для обозначения элементарного заряда одновалентных ионов. Значение заряда Э. (близкое к современному) было получено Р. Милликеном (R. Millikan) в серии опытов 1910-14.<BR> </P> <P> Э. играют важнейшую роль в строении окружающего нас вещества, образуя электронные оболочки атомов всех хим. элементов. Типичные размеры электронных оболочек атомов, определяемые квантовой спецификой поведения электронов в поле ядра, задаются в осн. значениями массы и заряда Э. и по порядку величины близки к т. н. боровс-кому радиусу <IMG src="articles/part_2/p1/5111-15.jpg" alt="5111-15.jpg" align="absmiddle"><SUP>2</SUP><em>/т<SUB>е</SUB>е</em><SUP>2</SUP> <em> =</em> 5•10<SUP>-9</SUP> см.<BR> </P> <P> Характер размещения Э. в атомных оболочках и заполнения ими энергетич. уровней в существ. мере связан с наличием у них спина 1/2 и, следовательно, с действием <em><a href="articles/part_2/2770.html">Паули принципа</a></em>, запрещающего нахождение двух электронов в одинаковом квантовом состоянии. Это ведёт к периодич. повторению свойств хим. элементов, открытому Д. И. Менделеевым (см. <em><a href="articles/part_2/2821.html">Периодическая система элементов</a>)</em>. С наличием спина у Э. связаны, в частности, такие нетривиальные свойства ряда твёрдых тел, как <em><a href="articles/part_2/4309.html">ферромагнетизм</a></em>, обусловливаемый выстраиванием спинов и связанных с ними магн. моментов у электронов соседних атомов, и <em><a href="articles/part_2/3527.html">сверхпроводимость</a></em> ,в основе к-рой лежит возможность образования в металлах при низких темп-pax слабо связанных пар Э. с противоположно ориентированными спинами (куперовские пары, см. <em><a href="articles/part_1/1873.html">Купера эффект</a></em>).<BR> </P> <P> Как элементарная частица Э. принадлежит к классу <em>леп-тонов</em> ,т. е. обладает только эл--магн. и слабым взаимодействием (и, естественно, гравитационным). Описание <em><a href="articles/part_2/4664.html">электромагнитного взаимодействия</a></em> Э. даётся <em><a href="articles/part_1/1565.html">квантовой электродинамикой</a></em> (КЭД). В 1929 в рамках КЭД был произведён первый расчёт сечения электродинамич. процесса комптоновского рассеяния у-квантов на Э. (см. <em>Клейна - Нишины форму ла):</em> g + е<SUP>-</SUP><em><IMG src="articles/part_2/p1/5111-16.jpg" alt="5111-16.jpg" align="absmiddle"></em>g' + е<SUP>-</SUP>', к-рый дал прекрасное согласие с экспериментом. Важным элементом формализма КЭД явилось вторично-квантованное <em><a href="articles/part_1/1032.html">Дирака уравнение</a></em> для Э. со спином 1/2. Из него следовало существование частицы с массой, равной массе Э., но с противоположным знаком заряда (античастицы Э.). Такая частица е<SUP>+</SUP> , названная <em><a href="articles/part_2/2935.html">позитроном</a></em>, была обнаружена в 1932 в составе космич. лучей, что явилось блестящим подтверждением всей схемы КЭД.<BR> </P> <P> За годы, прошедшие после открытия позитрона, аппарат КЭД был усовершенствован введением техники <em><a href="articles/part_2/2800.html">перенормировки</a></em>, позволившей учитывать в теории более высокие порядки, и предсказания КЭД подверглись сравнению с экспериментом со всё возрастающей точностью. Во всех случаях расхождений обнаружено не было. В частности, с рекордной точностью были рассчитаны и измерены т. н. <em><a href="articles/part_1/2006.html">лэмбовский сдвиг</a></em> уровней в атоме водорода и магн. момент Э. С учётом высших поправок теории магн. момент Э. m<em><SUB>e</SUB> =</em> 1,00116 m<SUB>Б</SUB>.<BR> </P> <P> Один из важных выводов, вытекающий из проверок КЭД, связан с размерами Э. КЭД предполагает Э. точечным. Ни в одном эффекте расхождения с этим допущением обнаружено не было. Физически это означает, что размеры Э. меньше 10<SUP>-16</SUP> см. Наилучшая точность проверки была достигнута в чисто электродинамич. процессе е<SUP>+</SUP>+е<SUP>-</SUP><IMG src="articles/part_2/p1/5111-17.jpg" alt="5111-17.jpg" align="absmiddle">2g.<BR> </P> <P> <em><a href="articles/part_2/3700.html">Слабое взаимодействие</a></em> Э. при энергиях, меньших 100 ГэВ в системе центра масс, описывается феноменоло-гич. четырёхфермионной теорией; при энергиях, больших 100 ГэВ в системе центра масс,- теорией <em><a href="articles/part_2/4721.html">электрослабого взаимодействия</a></em>. Характерные примеры слабого взаимодействия с участием Э.:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p1/5111-18.jpg" alt="5111-18.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> При рассмотрении слабого взаимодействия Э. следует приписать дополнительную сохраняющуюся величину - электронное <em><a href="articles/part_1/1948.html">лептонное число</a></em> .Такое же лептонное число имеет электронное нейтрино <em>v<SUB>е</SUB></em>. В рамках точности совр. эксперимента электронное лептонное число сохраняется. Это означает, что допустим, напр., процесс е<SUP>-</SUP>+р<IMG src="articles/part_2/p1/5111-19.jpg" alt="5111-19.jpg" align="absmiddle">n + <em>v<SUB>e</SUB></em>, но невозможен процесс е<SUP>-</SUP>+р<IMG src="articles/part_2/p1/5111-20.jpg" alt="5111-20.jpg" align="absmiddle">m<SUP>-</SUP>+р или процесс m<SUP>-</SUP><IMG src="articles/part_2/p1/5111-21.jpg" alt="5111-21.jpg" align="absmiddle">е<SUP>-</SUP> +g. Природа сохранения электронного лептонного числа пока не понята и явится предметом дальнейших исследований. Наиб. вероятно, что указанный закон сохранения не является строгим, но характер и степень его нарушения предстоит ещё выяснить. Возможно, это прольёт новый свет на свойства Э. <em>А. А. Комар</em>.<BR> </P><div class="blue_border"></div> <p class="next-prev"><a rel="prev" href="articles/part_2/4669.html">   <<   </a>  <a rel="index" href="index1.html"> Предметный указатель </a>  <a rel="next" href="articles/part_2/4671.html">   >>   </a></p> </div> </div>  <div class="both"></div> <div class="blue_border"></div> <div class="footer_separator"></div> <div class="footer"> <div class="copyright">© femto.com.ua <br> <img src="files/images/mailabs.gif" align="absmiddle" border="0"> webmaster@femto.com.ua</div> </div> </div> </body> </html>