Elektron

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Elektron
Steklena cev, ki vsebuje svetleči zeleni snop elektronov
Poskusi s Crookesovo cevjo so najprej pokazali delčno naravo elektronov. Na tem posnetku tarča v obliki tacastega križa za katodo meče senco na desno stran cevi, snop elektronov pa povzroča zeleno svetlikanje.[1]
Sestava: osnovni delec[2]
Statistika: fermionska
Skupina: lepton
Generacija: prva
Interakcija: gravitacija,
elektromagnetna,
šibka
Simbol(i): e-, β-
Antidelec: pozitron (imenovan tudi antielektron)
Predpostavil: Richard Laming (1838–1851),[3]
George Johnstone Stoney (1874) in drugi.[4][5]
Odkril: Joseph John Thomson (1897)[6]
Masa: 9,10938215(45) · 10-31 kg[7]

5,4857990943(23) · 10-4 u[7]
[1822,88850204(77)]−1 u[opomba 1]
0,510998910(13) MeV/c2[7]

Električni naboj: −1 e0[opomba 2]
-1,602176487(40) · 10-19 C[7]

-4,803 · 10-10 esu [8]

Magnetni moment: −1,001 159 652 181 11 μB[7]
Spin: 1/2

Eléktron je stabilni osnovni delec z maso 9,10  · 10-31 kg (0,511 MeV/c2) in negativnim električnim nabojem 1,6  · 10-19 As.

Elektroni so sestavni deli atomov. Ti so sestavljeni iz atomskega jedra, sestavljenega iz protonov in nevtronov, ter oblaka elektronov okoli jedra. Elektroni so približno 1800-krat lažji od protonov in nevtronov.

Elektron navadno označujemo z oznako e-. Antidelec elektrona je pozitron, ki je elektronu enak v vsem, z izjemo pozitivnega električnega naboja.

Po vsem, kar vemo o njem, uvrščamo elektron med osnovne delce iz družine leptonov. Elektron ima spin 1/2, kar pomeni, da je fermion, oziroma da velja zanj Fermi-Diracova statistika.

Zgodovina[uredi | uredi kodo]

Glej tudi: zgodovina elektromagnetizma

Stari Grki so opazili, da je jantar privlačeval majhne delce, na primer lase, če so ga drgnili ob kožuhovino. Ob dovolj vztrajnem drgnjenju so lahko dosegli celo, da je preskočila iskra. Poleg strele je bil ta pojav eden najzgodnejših zapažanj o elektriki.[9]

V svoji razpravi O magnetu (De Magnete) iz leta 1600 je Gilbert skoval novolatinski izraz electricus, ki se je nanašal na to značilnost privlačevanja majhnih teles ob drgnjenju.[10] Elektrika izhaja iz latinskega ēlectrum (tudi koren besede za zlitino z enakim imenom), ki naprej izhaja iz starogrške besede ἤλεκτρον: ēlektron za jantar.

Leta 1737 sta du Fay in Hawksbee neodvisno odkrila dve vrsti torne elektrike. Eno naj bi povzročalo drgnjenje stekla, drugo pa drgnjenje smole. Iz tega je du Fay zaključil, da elektriko sestavljata dve vrsti električnih tekočin: »steklena« in »smolnata«. Ločuje ju trenje, če pa se ju združuje, se med seboj izničujeta.[11] Gray je v tem času menil, da so električne značilnosti teles odvisne od barve, kar je du Fay izpodbijal. Desetletje kasneje je Franklin predlagal, da elektrika ne izhaja iz različnih vrst električne tekočine, ampak iz ene električne tekočine pod različnimi tlaki. Dal jim je sodoben pomen naboja, pozitivnega in negativnega.[12][13] Brez posebnih argumentov je označil naboj, ki nastane na stekleni palici, ko jo drgnemo s svilo, za pozitivni, naboj na jantarni palici, drgnjeni s krznom, pa za negativni. Tak dogovor v elektrotehniki še vedno velja.

Med letoma 1838 in 1851 je Laming razvil zamisel, da je atom sestavljen iz jedra snovi, ki ga obkrožajo podatomski delci z enotskimi električnimi naboji.[3] V začetku leta 1846 je Weber razmišljal, da elektriko sestavljata pozitivno in negativno nabiti tekočini, med njima pa deluja sila za katero velja obratni kvadratni zakon. Po raziskovanju elektrolize leta 1874 je Stoney predlagal, da obstaja »ena določena količina elektrike«, naboj enovalentnega iona. Znal je tudi oceniti vrednost tega osnovnega naboja e0 s pomočjo Faradayevih zakonov za elektrolizo.[14] Pri tem je verjel, da so ti naboji stalno vezani na atome in jih ni moč odstraniti. Leta 1881 je von Helmholtz razpravljal o tem, da sta tako pozitivni in negativni naboj razdeljena v osnovna dela, in se vsak od njiju »obnaša kot atom elektrike.«[4]

Stoney je leta 1894 skoval izraz elektron, ki naj bi predstavljal te osnovne naboje.[15] Beseda elektron je kombinacija angleških besed electric (električen) in (i)on.[16] Pripona -on, s katero se sedaj označujejo podatomski delci, kot sta na primer proton ali nevtron, je izpeljana iz elektron.[17][18]

Elektron je ob preučevanju t.i. »katodnih žarkov« odkril leta 1897 Joseph John Thomson iz Cavendishevih laboratorijev na Univerzi v Cambridgeu. Točneje je s poskusom z oljnimi kapljicami določil naboj elektrona leta 1911 Robert Andrews Millikan z Univerze Columbia.

Razporeditev elektronov po lupinah[uredi | uredi kodo]

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Opombe[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Imenovalec je obratna vrednost desetiške vrednosti (skupaj z njeno relativno standardno merilno negotovostjo 4,2 · 10-10 u).
  2. ^ Naboj elektrona je negativen od osnovnega naboja, ki je pozitivna vrednost za proton.

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Dahl (1997), str. 72.
  2. ^ Eichten; Peskin (1983).
  3. ^ 3,0 3,1 Farrar (1969).
  4. ^ 4,0 4,1 Arabatzis (2006).
  5. ^ Buchwald; Warwick (2001), str. 195–203.
  6. ^ Dahl (1997:122–185).
  7. ^ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Mohr; Taylor; Newell (2006).
  8. ^ Purcell (1985).
  9. ^ Shipley (1945), str. 133.
  10. ^ Baigrie (2006), str. 7–8.
  11. ^ Keithley (1999).
  12. ^ "Benjamin Franklin (1706–1790).". Iz Eric Weisstein, World of Scientific Biography (v angleščini). Science World. 
  13. ^ The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge. (1918). New York: Encyclopedia Americana Corp.
  14. ^ Barrow (1983).
  15. ^ Stoney (1894).
  16. ^ ""electron, n.2"". OED Online (v angleščini). Oxford University Press. 2013-03. Pridobljeno dne 2013-04-12. 
  17. ^ Soukhanov (1986).
  18. ^ Guralnik (1970).

Viri[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]