Elektron

Elektron ( ) $e,~e^{-}$
Sandsynlighedsbillede af placeringen af en enkelt elektron i et atom i en s- orbital
Forbindelse	fundamental partikel
En familie	Fermion
Gruppe	Lepton
Deltager i interaktioner	gravitationel [1] , svag og elektromagnetisk
Antipartikel	Positron
Vægt	9,1093837015(28)⋅10 −31 kg [2] , 0,51099895000(15) MeV [2] , 5.48579909065(16)⋅10 -4 amu [2]
Livstid	∞ (ikke mindre end 6,6⋅10 28 år [3] [4] )
kvantetal
Elektrisk ladning	−1,602176634⋅10 −19 C [2]
baryon nummer	0
Lepton nummer	+1
Spin	1/2 ħ
Magnetisk øjeblik	−9,2847647043(28)⋅10 −24 J / T [2]
Intern paritet	+1
Isotopisk spin	0
Mediefiler på Wikimedia Commons

Elektron (fra andet græsk ἤλεκτρον " rav " [5] ) er en subatomær partikel (angivet med symbolet e−
eller β−
), hvis elektriske ladning er negativ og lig i modul til en elementær elektrisk ladning [6] . Elektroner tilhører den første generation af leptonpartikler [7] og betragtes normalt som fundamentale partikler, fordi de ikke har nogen kendte komponenter eller understrukturer [8] . En elektron har en masse , der er cirka 1/1836 af massen af en proton [9] . De kvantemekaniske egenskaber af en elektron inkluderer et iboende vinkelmomentum ( spin ) af en halv-heltalsværdi udtrykt i enheder af den reducerede Planck konstant , ħ, hvilket gør dem til fermioner . I denne henseende kan ingen to elektroner indtage den samme kvantetilstand i overensstemmelse med Pauli-udelukkelsesprincippet [7] . Som alle elementære partikler har elektroner egenskaberne af både partikler og bølger: de kan kollidere med andre partikler og kan diffraktere som lys. Elektronernes bølgeegenskaber er lettere at observere eksperimentelt end andre partiklers, såsom neutroner og protoner, fordi elektroner har mindre masse og derfor en større de Broglie-bølgelængde for lige energier.

Elektroner spiller en væsentlig rolle i mange fysiske fænomener såsom elektricitet , magnetisme , kemi og termisk ledning , og deltager også i gravitationelle , elektromagnetiske og svage interaktioner . Da elektronen har en ladning, er den omgivet af et elektrisk felt , og hvis denne elektron bevæger sig i forhold til observatøren, vil observatøren også se et magnetfelt . Elektromagnetiske felter genereret af andre kilder vil påvirke elektronens bevægelse i overensstemmelse med Lorentz' lov . Elektroner udsender eller absorberer energi i form af fotoner , når de bevæger sig hurtigere. Laboratorieudstyr er i stand til at fange individuelle elektroner såvel som elektronplasma ved hjælp af elektromagnetiske felter. Særlige teleskoper observerer elektronplasma i det ydre rum. Elektroner bruges i mange applikationer såsom tribologi, elektrolyse, elektrokemi, batteriteknologi, elektronik , svejsning , katodestrålerør , fotovoltaik, solpaneler, elektronmikroskoper , stråleterapi , lasere , detektorer og partikelacceleratorer .

Elektroners interaktioner med andre subatomare partikler er af interesse i kemi og kernefysik . Coulomb-interaktionen mellem positivt ladede protoner inde i atomkerner og negativt ladede elektroner tillader dem at danne atomer . Ionisering eller forskelle i proportionerne af elektronernes negative ladning sammenlignet med kernernes positive ladninger ændrer atomsystemets bindingsenergi . Udveksling eller deling af elektroner mellem to eller flere atomer er hovedårsagen til kemisk binding [10] . I 1838 fremsatte den britiske naturforsker Richard Laming først hypotesen om en udelelig mængde elektrisk ladning for at forklare atomers kemiske egenskaber [11] . Den irske fysiker George Johnston Stoney kaldte denne ladning for en "elektron" i 1891, og J. J. Thomson og hans hold af britiske fysikere identificerede den som en partikel i 1897 under et katodestrålerørseksperiment . Elektroner kan også deltage i nukleare reaktioner i nukleosyntese i stjerner , hvor de er kendt som beta-partikler . Elektroner kan produceres fra beta-henfald af radioaktive isotoper og fra højenergikollisioner, såsom når kosmiske stråler trænger ind i atmosfæren. En elektrons antipartikel kaldes en positron ; den er identisk med elektronen, bortset fra at den har en positiv elektrisk ladning . Når en elektron kolliderer med en positron , kan begge partikler tilintetgøres og skabe gammastrålefotoner .

Historie

Opdagelse af effekten af elektrisk kraft

De gamle grækere bemærkede, at rav tiltrak små genstande, når de gnides med pels. Sammen med lynet viste dette fænomen sig at være en af menneskehedens tidligste registrerede oplevelser med elektricitet . I sin afhandling fra 1600 De Magnete introducerede den engelske videnskabsmand William Gilbert en ny latinsk term electrica for at betegne de stoffer, der har egenskaber, der ligner rav, og som tiltrækker små genstande efter friktion [12] . Ordene elektrisk og elektricitet kommer fra det latinske ēlectrum (også roden af samme navn legering ), som er afledt af det græske ord for rav, ἤλεκτρον ( ēlektron ) [5] .

Opdagelse af to slags anklager

I begyndelsen af 1700-tallet opdagede den franske kemiker Charles Francois Dufay , at hvis en ladet guldplade frastødes af glas, der gnides med silke, så tiltrækkes det samme ladede guldark af rav, der gnides med uld. Ud fra dette og andre resultater af lignende eksperimenter konkluderede Du Fay, at elektricitet består af to elektriske væsker : et glaslegeme af glas gnidet med silke og en harpiksholdig væske af rav gnidet med uld. Disse to væsker kan neutralisere hinanden, når de kombineres [12] [13] . Den amerikanske videnskabsmand Ebenezer Kinnersley kom senere uafhængigt til samme konklusion [14] :118 . Ti år senere foreslog Benjamin Franklin , at elektricitet ikke kommer fra forskellige typer elektrisk væske, men fra en enkelt elektrisk væske, der viser overskydende (+) eller mangel (-). Han gav dem den moderne nomenklatur af henholdsvis positive og negative ladninger [15] . Franklin anså ladningsbæreren for at være positiv, men han fastslog fejlagtigt, i hvilken situation der var et overskud af en ladningsbærer, og hvor der var et underskud [16] .

Mellem 1838 og 1851 udviklede den britiske naturforsker Richard Laming ideen om, at atomet består af en kerne af stof omgivet af subatomære partikler, der har en elektrisk enhedsladning [17] . Begyndende i 1846 foreslog den tyske fysiker Wilhelm Eduard Weber , at elektricitet bestod af positivt og negativt ladede væsker, og deres interaktioner var styret af den omvendte kvadratlov . Efter at have studeret fænomenet elektrolyse i 1874, foreslog den irske fysiker George Stoney , at der var "én bestemt mængde elektricitet" - ladningen af en monovalent ion . Han var i stand til at estimere værdien af denne elementære ladning e ved hjælp af Faradays elektrolyselove [18] . Stoney mente dog, at disse ladninger er permanent bundet og uadskillelige fra atomerne. I 1881 hævdede den tyske fysiker Hermann von Helmholtz , at både positive og negative ladninger er opdelt i elementære dele, som hver især "opfører sig som elektricitetsatomer" [11] .

Stoney opfandt først udtrykket " elektrolyon " i 1881. Ti år senere begyndte han at bruge udtrykket elektron til at beskrive disse elementære ladninger, og skrev i 1894: "... der er foretaget et faktuelt skøn over værdien af denne mest bemærkelsesværdige grundlæggende enhed af elektricitet, som jeg siden har vovet at foreslå navnet elektron." Forslaget fra 1906 om at skifte til elektrion slog ikke igennem, fordi Hendrik Lorenz valgte at beholde navnet elektron [19] [20] . Ordet elektron er en kombination af de engelske ord electric og ion [21] . Suffikset -on bruges også i øjeblikket til at henvise til andre subatomære partikler såsom protonen eller neutronen [22] [23] .

Opdagelse af frie elektroner uden for stoffet

Da den tyske fysiker Julius Plücker i 1859 studerede elektrisk ledningsevne i fordærvede gasser, bemærkede den, at strålingen udsendt af katoden fik fosforescerende lys til at dukke op på væggen af røret nær katoden; og strålingspletten kan flyttes ved hjælp af et magnetfelt [25] . I 1869 opdagede Plückers elev Johann Wilhelm Gittorff , at et fast legeme placeret mellem katoden og den fosforescerende overflade ville kaste en skygge på det område af røret. Gittorff foreslog, at katoden udsendte direkte stråler, og at phosphorescensen var forårsaget af stråler, der faldt på rørets vægge. I 1876 viste den tyske fysiker Eugen Goldstein , at strålerne udsendes vinkelret på katodens overflade, hvilket adskiller dem fra lyset fra en glødelampe. Goldstein kaldte disse stråler katodestråler [26] [27] :393 .

I 1870'erne udviklede den engelske kemiker og fysiker Sir William Crookes det første katodestrålerør med et højt vakuum indeni [28] . Så i 1874 viste han, at katodestråler kunne dreje et lille skovlhjul, når det var i deres vej. Derfor kom han til den konklusion, at strålerne bærer momentum. Desuden var han ved at påføre et magnetfelt i stand til at afbøje strålerne og derved demonstrere, at strålen opfører sig, som om den var negativt ladet [26] . I 1879 foreslog han en forklaring på disse observationer ved at betragte katodestråler som bestående af negativt ladede gasformige molekyler i materiens fjerde tilstand, hvor den gennemsnitlige frie vej for partikler er så lang, at kollisioner kan negligeres [27] :394– 395 .

Den tyskfødte britiske fysiker Arthur Schuster udvidede Crookes' eksperimenter ved at placere metalplader parallelt med katodestråler og påføre et elektrisk potentiale mellem pladerne [29] . Feltet afbøjede strålerne mod den positivt ladede plade, hvilket endnu en gang indikerede, at strålerne bærer en negativ ladning. Ved at måle mængden af afbøjning for et givet strømniveau var Schuster i 1890 i stand til at estimere ladning-til-masseforholdet [a] af strålekomponenterne. Dette gav dog en værdi, der var mere end tusind gange højere end forventet, så dengang var hans beregninger ikke tillid til [26] . Dette skyldes, at man antog, at ladningsbærerne er meget tungere brint- eller nitrogenatomer [29] .

I 1892 foreslog Hendrik Lorenz , at massen af disse partikler (elektroner) kunne skyldes deres elektriske ladning [30] .

Mens han studerede naturligt fluorescerende mineraler i 1896, opdagede den franske fysiker Henri Becquerel , at de udsender stråling uden nogen ekstern energikilde. Disse radioaktive materialer har været genstand for stor interesse blandt videnskabsmænd, herunder den newzealandske fysiker Ernest Rutherford , som opdagede, at de udsender partikler. Han navngav disse partikler alfa og beta baseret på deres evne til at trænge ind i stof [31] . I 1900 viste Becquerel, at betastråler udsendt af radium afbøjes af et elektrisk felt, og at deres masse-til-ladning-forhold er det samme som for katodestråler [32] . Disse beviser styrkede opfattelsen af, at elektroner er en del af atomer [33] [34] .

Årtiers eksperimentel og teoretisk forskning ved hjælp af katodestråler spillede en vigtig rolle i J. J. Thomsons endelige opdagelse af elektroner [11] . I 1897 udførte Thomson sammen med sine kolleger John S. Townsend og H. A. Wilson eksperimenter, der viste, at katodestråler faktisk er nye partikler, og ikke bølger, atomer eller molekyler, som tidligere antaget. Thomson gav gode skøn over både ladningen e og massen m , og fandt ud af, at partiklerne i elektronstråler, som han kaldte "legemer", måske havde en tusindedel af massen af den mindst massive ion kendt: hydrogenionen . Han viste, at deres ladning-til-masse-forhold, e / m , var uafhængig af katodematerialet. Han viste endvidere, at de negativt ladede partikler skabt af radioaktive materialer, opvarmede materialer og oplyste materialer var universelle [35] . Navnet "elektron" blev vedtaget for disse partikler af det videnskabelige samfund, hovedsagelig på grund af støtte fra J. Fitzgerald , J. Larmor og H. A. Lorenz [36] :273 . Samme år beregnede Emil Wiechert og Walter Kaufmann også forholdet e / m , men de undlod at fortolke deres resultater, mens J. J. Thomson efterfølgende i 1899 gav estimater også for elektronens ladning og masse: e ~ 6, 8⋅ 10 -10 Fr. og m ~ 3⋅10 -26 g [37] [38] .

Ladningen af elektronen blev målt mere omhyggeligt af de amerikanske fysikere Robert Milliken og Harvey Fletcher deres oliedråbeeksperiment fra 1909 , hvis resultater blev offentliggjort i 1911. Dette eksperiment brugte et elektrisk felt til at kompensere for faldet af en ladet oliedråbe under tyngdekraften. Deres installation gjorde det muligt at måle den elektriske ladning fra 1 til 150 ioner med en fejl på mindre end 0,3%. Sammenlignelige eksperimenter blev tidligere udført af Thomsons gruppe ved hjælp af skyer af ladede vanddråber fremstillet ved elektrolyse og i 1911 af Abram Ioffe , der uafhængigt opnåede det samme resultat som Millikan ved hjælp af ladede metalmikropartikler og derefter offentliggjorde sine resultater i 1913 [39] . Imidlertid var oliedråber mere stabile end vanddråber på grund af deres lavere fordampningshastighed og derfor mere egnet til længere tids præcisionseksperimenter [40] .

Omkring begyndelsen af det 20. århundrede blev det klart, at en hurtigt bevægende ladet partikel under visse forhold forårsager kondensering af overmættet vanddamp på sin vej. I 1911 brugte Charles Wilson dette princip til at udvikle sit skykammer til at fotografere spor af ladede partikler såsom hurtigt bevægende elektroner [41] .

Atomteori

I 1914 havde eksperimenter udført af fysikerne Ernest Rutherford , Henry Moseley , James Frank og Gustav Hertz stort set etableret atomets struktur som en tæt , positivt ladet kerne omgivet af elektroner med mindre masse [42] . I 1913 postulerede den danske fysiker Niels Bohr , at elektroner er i kvantificerede energitilstande, og deres energi er bestemt af vinkelmomentet af elektronens kredsløb omkring kernen. Elektroner kan bevæge sig mellem disse tilstande eller kredsløb ved at udsende eller absorbere fotoner med bestemte frekvenser. Med disse kvantificerede baner forklarede han nøjagtigt brintatomets spektrallinjer [43] . Bohr-modellen formåede imidlertid ikke at tage højde for den relative intensitet af spektrallinjerne og undlod at forklare spektrene for mere komplekse atomer [42] .

Kemiske bindinger mellem atomer blev forklaret af Gilbert Newton Lewis , som foreslog i 1916, at en kovalent binding mellem to atomer opretholdes af et par fælles elektroner [44] . Senere, i 1927, gav Walter Heitler og Fritz London en fuldstændig forklaring på elektronpardannelse og kemisk binding i form af kvantemekanik [45] . I 1919 udviklede den amerikanske kemiker Irving Langmuir Lewis statiske model af atomet og foreslog, at alle elektroner er fordelt i successive "koncentriske (næsten) sfæriske skaller af samme tykkelse" [46] . Til gengæld opdelte han skallerne i en række celler, som hver indeholdt et par elektroner. Med denne model var Langmuir i stand til kvalitativt at forklare de kemiske egenskaber af alle grundstofferne i det periodiske system [45] , som vides at blive stort set gentaget ifølge den periodiske lov [47] .

I 1924 bemærkede den østrigske fysiker Wolfgang Pauli , at skalstrukturen af et atom kan forklares med et sæt af fire parametre, der bestemmer hver kvanteenergitilstand, så længe hver tilstand er optaget af højst én elektron. Dette forbud mod mere end én elektron i samme kvantetilstand blev kendt som Pauli-udelukkelsesprincippet [48] . En fysisk mekanisme til at forklare den fjerde parameter, som havde to forskellige mulige værdier, blev foreslået af de hollandske fysikere Samuel Goudsmit og George Uhlenbeck . I 1925 foreslog de, at elektronen, ud over dets vinkelmomentum, har sit eget vinkelmomentum og magnetiske dipolmoment [42] [49] . Dette er analogt med Jordens rotation om sin akse, når den drejer rundt om Solen. Det iboende vinkelmomentum blev kendt som spin og forklarede den tidligere forvirrende opsplitning af spektrallinjer observeret med en højopløsningsspektrograf ; dette fænomen er kendt som finstrukturspaltning [ 50] .

Kvantemekanik

I sin afhandling fra 1924 Recherches sur la théorie des quanta (Studier i kvanteteori) fremsatte den franske fysiker Louis de Broglie den hypotese, at alt stof kunne repræsenteres som en bølge, senere kaldet de Broglie-bølgen på lysets vis [51 ] . Det vil sige, under passende forhold ville elektroner og andet stof udvise egenskaberne af enten partikler eller bølger. En partikels korpuskulære egenskaber demonstreres, når den på et givet tidspunkt har en lokaliseret position i rummet langs sin bane [52] . Lysets bølgende natur viser sig for eksempel, når en lysstråle passerer gennem parallelle spalter og skaber interferensmønstre . I 1927 opdagede George Paget Thomson , at interferenseffekten opstår, når en elektronstråle passerer gennem en tynd metalfolie, og det fandt de amerikanske fysikere Clinton Davisson og Lester Germer ud af ved at reflektere elektroner fra en nikkel -enkeltkrystal [53] .

De Broglies forudsigelse af elektronernes bølgenatur fik Erwin Schrödinger til at postulere en bølgeligning for elektroner, der bevæger sig under påvirkning af kernen i et atom. I 1926 beskrev hans ligning, Schrödinger-ligningen , med succes, hvordan elektronbølger forplanter sig [54] . Bølgeligningen giver ikke en løsning i form af en elektronposition kontra tid, men forudsiger sandsynligheden for at finde en elektron i nærheden af et punkt, især for systemer, hvor elektronen er bundet til rummet af en potentiel brønd, for hvilket de elektroniske bølgeligninger ændrer sig ikke med tiden. Denne tilgang førte til den anden formulering af kvantemekanikken (den første formulering af kvanteteorien i form af matrixmekanik blev foreslået af Heisenberg i 1925), og løsningerne af Schrödinger-ligningen, ligesom Heisenberg-ligningerne, gør det muligt at opnå energitilstande af en elektron i et brintatom, som viste sig at svare til dem, der først blev opnået af Bohr i 1913 udtryk, og reproducerede brintatomets spektrum [55] . Så snart det blev muligt at beskrive spin og interaktion mellem flere elektroner, gjorde kvantemekanikken det muligt at forudsige konfigurationen af elektroner i atomer med atomnummer større end brints [56] .

I 1928, baseret på Wolfgang Paulis arbejde, skabte Paul Dirac en model af elektronen - Diracs ligning , i overensstemmelse med relativitetsprincippet , ved at anvende overvejelserne om speciel relativitet og symmetri på Hamiltons formulering af kvantemekanikken i den elektromagnetiske felt [57] . For at løse nogle af problemerne i sin relativistiske ligning udviklede Dirac i 1930 en model af vakuumet som et uendeligt hav af negative energipartikler, senere kaldet Dirac-havet . Dette fik ham til at forudsige eksistensen af positronen, en antistof -analog af elektronen [58] . Denne partikel blev opdaget i 1932 af Carl Anderson [59] .

I 1947 opdagede Willis Lamb , i samarbejde med kandidatstuderende Robert Rutherford , at visse kvantetilstande af brintatomet, som skulle have samme energi, er forskudt i forhold til hinanden; denne forskel er blevet kaldt Lammeskiftet . Omtrent på samme tid opdagede Polycarp Kush i samarbejde med Henry Foley , at elektronens magnetiske moment er noget større end Diracs teori ville forudsige. Denne lille forskel blev senere kaldt det unormale magnetiske dipolmoment for elektronen. Denne forskel blev hurtigt forklaret af teorien om kvanteelektrodynamik udviklet af Shinichiro Tomonaga , Julian Schwinger og Richard Feynman i slutningen af 1940'erne [60] .

Partikelacceleratorer

Med udviklingen af partikelacceleratorer i første halvdel af det tyvende århundrede begyndte fysikere at dykke dybere ned i subatomære partiklers egenskaber [61] . Det første vellykkede forsøg på at accelerere elektroner ved hjælp af elektromagnetisk induktion blev lavet i 1942 af Donald Kerst . Hans første betatron nåede en energi på 2,3 MeV, og efterfølgende betatroner nåede 300 MeV. I 1947 blev synkrotronstråling med en bølgelængde på 70 MeV opdaget i elektronsynkrotronen fra General Electric- selskabet. Denne stråling var forårsaget af accelerationen af elektroner i et magnetfelt, når de bevægede sig med en hastighed tæt på lysets hastighed [62] .

Med en stråleenergi på 1,5 GeV var den første højenergipartikelkolliderer ADONE , som startede driften i 1968 [63] . Denne enhed accelererede elektroner og positroner i modsatte retninger, hvilket effektivt fordoblede energien fra deres kollision sammenlignet med en elektron, der rammer et statisk mål [64] . Large Electron-Positron Collider (LEP) ved CERN , som fungerede fra 1989 til 2000, nåede en kollisionsenergi på 209 GeV og foretog vigtige målinger til standardmodellen for partikelfysik [65] [66] .

Retention af individuelle elektroner

Individuelle elektroner kan nu nemt være indeholdt i ultrasmå ( L = 20 nm , W = 20 nm ) CMOS-transistorer, der arbejder ved kryogene temperaturer i området fra -269 °C (4 K ) til ca. -258 °C (15 K ) [67] . Bølgefunktionen af en elektron forplanter sig i halvledergitteret og interagerer ubetydeligt med elektronerne i valensbåndet, så den kan betragtes i formalismen af en partikel, idet den erstatter dens masse med den effektive massetensor [68] .

Karakteristika

Klassifikation

I standardmodellen for partikelfysik hører elektroner til en gruppe subatomære partikler kaldet leptoner , som betragtes som fundamentale eller elementære partikler . Elektroner har den mindste masse blandt alle ladede leptoner (eller elektrisk ladede partikler af enhver type) og tilhører den første generation af fundamentale partikler [69] . Anden og tredje generation indeholder ladede leptoner, myonen og tauleptonen , som er identiske med elektronen i ladning, spin og interaktioner , men er mere massive. Leptoner adskiller sig fra de andre grundlæggende bestanddele af stoffet, kvarker , ved deres mangel på en stærk kraft . Alle medlemmer af leptongruppen er fermioner, fordi de alle har et halvt heltals spin; elektron har spinen2[70] .

Grundlæggende egenskaber

Den invariante masse af en elektron er omkring 9,109×10 −31 kg [71] eller 5,489⋅10 −4 AU . e. m. Ifølge princippet om ækvivalens af masse og energi svarer dette til en hvileenergi på 0,511 MeV . Forholdet mellem protonmassen og elektronmassen er omkring 1836 [9] [72] . Astronomiske målinger viser, at forholdet mellem protonens masse og elektronens masse bibeholdt den samme værdi som forudsagt af standardmodellen i mindst halvdelen af universets alder [73] .

Elektroner har en elektrisk ladning på −1,602176634⋅10 -19 C [71] som bruges som standardladningsenhed for subatomære partikler og også kaldes elementær elektrisk ladning . Inden for eksperimentel nøjagtighed er elektronladningen identisk med protonladningen, men med det modsatte fortegn [74] . Da symbolet e bruges til at repræsentere den elementære ladning , er elektronen normalt repræsenteret som e−
hvor minustegnet angiver en negativ ladning. Positronen er betegnet med symbolet e+
, fordi den har de samme egenskaber som en elektron, men med en positiv i stedet for en negativ elektrisk ladning [70] [71] .

Elektronen har sit eget vinkelmomentum eller spinen2[71] . Denne egenskab formuleres normalt ved at kalde elektronspinen2 partikel[70]. For sådanne partikler er spindetħ2[b] [75] , og resultatet af målingaf spinprojektionen på enhver akse kan kun tage værdierne ±ħ2. Ud over spindet har elektronen sit eget magnetiske moment , co-directional med spindet [71] . Den er omtrent lig med en Bohr-magneton [76] [c] , som er en fysisk konstant lig med (9,27400915 ± (23))⋅10 -24 J / T [71] . Orienteringen af spin i forhold til elektronmomentet (for relativistiske partikler) bestemmer egenskaben af elementarpartikler kendt som helicitet .

Elektronen har ingen kendt understruktur [8] [78] . Spørgsmålet om elektronradius er et komplekst problem i moderne fysik. I forsøg med spredning af elektroner med positroner observeres ingen forskel fra partiklernes punktkarakter [79] . Elektronens indre struktur ville blive afspejlet i eksistensen af et elektrisk dipolmoment, men dette blev ikke fundet [80] . Antagelsen om elektronens endelige radius er uforenelig med bestemmelserne i den særlige relativitetsteori. På den anden side giver en punktelektron (nul radius) anledning til alvorlige matematiske vanskeligheder på grund af tendensen af elektronens egen energi til uendelig [81] . Observationen af en enkelt elektron i en Penning-fælde tyder på, at den øvre grænse for partikelradius er 10 −22 meter [82] . Den øvre grænse for elektronradius på 10 −18 meter [83] kan opnås ved hjælp af usikkerhedsrelationen med energi. Der er også en fysisk konstant kaldet den " klassiske elektronradius ", med en meget større værdi på 2,8179⋅10 -15 m , større end protonradius. Terminologien kommer dog fra en forenklet beregning, der ignorerer virkningerne af kvantemekanik ; faktisk har den såkaldte klassiske elektronradius lidt til fælles med elektronens sande fundamentale struktur [84] [d] . Der er elementarpartikler, spontant henfalder til mindre massive partikler. Et eksempel er en myon med en gennemsnitlig levetid på 2,2⋅10 -6 sekunder, som henfalder til en elektron, en myonneutrino og en elektronantineutrino . På den anden side anses elektronen for at være stabil af teoretiske årsager: elektronen er den mindst massive partikel med en elektrisk ladning, der ikke er nul, så dens henfald ville overtræde ladningsbevarelsesloven [85] . Den eksperimentelle nedre grænse for en elektrons middellevetid er 6,6⋅10 28 år ved et 90 % konfidensniveau [3] [86] [87] .

Kvasipartikler

I fysik af kondenseret stof , som ikke beskæftiger sig med elementære partikler, men med kvasipartikel-excitationer, kan spin-ladningsadskillelse forekomme i nogle materialer . I sådanne tilfælde "deles" elektronerne i tre uafhængige partikler: en orbiton , en spinon og en holon . En elektron kan teoretisk altid betragtes som en bundet tilstand af tre - med en orbiton, der bærer en orbital frihedsgrad, en spinon, der bærer elektronens spin, og en holon, der bærer en ladning, men under visse betingelser kan de opføre sig som selvstændige kvasipartikler [88] [89] [90] . I faststoffysik kaldes en tilstand i et næsten fuldstændigt fyldt valensbånd et hul og bærer en positiv ladning. På en måde ligner opførselen af et hul i en halvleder den for en boble i en fuld flaske vand [91] . Kollektive svingninger af en fri elektrongas, svarende til kvantiseringen af plasmaoscillationer i metaller og halvledere, danner andre kvasipartikler, plasmoner [92] .

Kvanteegenskaber

Som alle partikler kan elektroner opføre sig som bølger. Dette fænomen kaldes bølge-partikel-dualitet og kan påvises ved hjælp af dobbeltspalte-eksperimentet [93] .

En elektrons bølgenatur tillader den at passere gennem to parallelle spalter på samme tid, og ikke kun gennem en spalte, som i tilfældet med en klassisk partikel. I kvantemekanikken kan en enkelt partikels bølgeegenskab beskrives matematisk som en funktion med kompleks værdi, bølgefunktionen , normalt betegnet med det græske bogstav psi ( ψ ). Når den absolutte værdi af denne funktion er kvadreret , giver dette sandsynligheden for, at partiklen vil blive observeret nær et bestemt sted - sandsynlighedstætheden [94] :162–218 .

Elektroner er partikler, der ikke kan skelnes, fordi de ikke kan skelnes fra hinanden ved deres iboende fysiske egenskaber. I kvantemekanikken betyder det, at et par interagerende elektroner skal kunne bytte plads uden en synlig ændring i systemets tilstand. Bølgefunktionen af fermioner, inklusive elektroner, er antisymmetrisk, hvilket betyder, at den skifter fortegn, når to elektroner byttes om; det vil sige ψ ( r 1 , r 2 ) = − ψ ( r 2 , r 1 ) , hvor variablerne r 1 og r 2 svarer til den første og anden elektron. Da den absolutte værdi ikke ændres, når fortegnet ændres, svarer dette til lige store sandsynligheder. Bosoner , såsom fotonen, har i stedet symmetriske bølgefunktioner [94] :162–218 .

I tilfælde af antisymmetri fører løsningerne til bølgeligningen for de interagerende elektroner til nul sandsynlighed for , at hvert par vil indtage samme sted eller tilstand. Dette er ansvarligt for Pauli-udelukkelsesprincippet , som forhindrer to elektroner i at indtage den samme kvantetilstand. Dette princip forklarer mange egenskaber ved elektroner. For eksempel får dette grupper af bundne elektroner til at optage forskellige orbitaler i atomet i stedet for at overlappe hinanden, idet de er i samme kredsløb [94] :162–218 .

Virtuelle partikler

I et forenklet billede, som ofte har en tendens til at misrepræsentation, men som kan tjene til at illustrere nogle kvalitative aspekter, bruger hver foton noget tid som en kombination af en virtuel elektron og dens antipartikel, den virtuelle positron, som hurtigt udsletter hinanden kort efter [95] . Kombinationen af ændringen i energi, der kræves for at skabe disse partikler, og den tid, de eksisterer i, er under detekterbarhedstærsklen udtrykt ved Heisenberg-usikkerhedsrelationen , Δ E · Δ t ≥ ħ . Faktisk kan den energi, der kræves for at skabe disse virtuelle partikler, Δ E , "lånes" fra vakuumet i en periode Δ t , så deres produkt ikke overstiger den reducerede Planck - konstant ħ ≈ 6.6⋅10 -16 eV s . For en virtuel elektron overstiger Δ t således ikke 1,3⋅10 -21 s [96] .

Så længe det virtuelle elektron-positron-par eksisterer, forårsager Coulomb-kraften af det omgivende elektriske felt , omkring elektronen, den skabte positron til at blive tiltrukket af den oprindelige elektron, mens den skabte elektron oplever frastødning. Dette forårsager den såkaldte vakuumpolarisering . Faktisk opfører vakuumet sig som et medium med en permittivitet større end enhed . Således er den effektive ladning af en elektron faktisk mindre end dens sande værdi, og ladningen falder med afstanden fra elektronen [97] [98] . Denne polarisering blev bekræftet eksperimentelt i 1997 ved den japanske partikelaccelerator TRISTAN [ 99] . Virtuelle partikler forårsager en screeningseffekt sammenlignelig med massen af en elektron [100] .

Interaktion med virtuelle partikler forklarer også en lille (ca. 0,1%) afvigelse af det iboende magnetiske moment af en elektron fra Bohr-magnetonen ( unormalt magnetisk moment ) [76] [101] . Det ekstremt nøjagtige sammenfald af denne forudsagte forskel med den eksperimentelt bestemte værdi betragtes som en af kvanteelektrodynamikkens vigtigste resultater [102] .

Tilsyneladende i klassisk fysik kan paradokset ved at repræsentere en elektron som en punktpartikel med sit eget vinkelmoment og magnetiske moment forklares ved egenskaberne af en elektrons dynamik i et elektromagnetisk felt, når den passerer til den ikke-relativistiske grænse, når elektronen er forskudt på en skælvende måde ( zitterbewegung ), hvilket fører til en middel cirkulær bevægelse med præcession [103] . Denne bevægelse skaber både et spin og et magnetisk moment af en elektron repræsenteret som et udstrakt objekt på størrelse med en Compton-bølgelængde [7] [104] . I atomer forklarer virtuelle fotoner lammeskiftet observeret i spektrallinjer . Compton-bølgelængden viser, at i nærheden af elementære partikler, såsom elektronen, tillader energi-tidsusikkerhedsforholdet skabelsen af virtuelle partikler i nærheden af elektronen. Denne bølgelængde forklarer den "statiske" natur af virtuelle partikler omkring elementære partikler på kort afstand [97] .

Interaktion

Elektronen skaber et elektrisk felt, der udøver en tiltrækning på en partikel med en positiv ladning, såsom en proton, og forårsager en frastødende kraft på en partikel med en negativ ladning. Størrelsen af denne kraft i den ikke-relativistiske tilnærmelse er bestemt af Coulombs omvendte kvadratlov [105] : 58-61 . Når en elektron bevæger sig, skaber den et magnetfelt [94] : 140 . Ampère-Maxwell-loven relaterer magnetfeltet til massebevægelsen af elektroner ( strøm ) i forhold til observatøren. Denne egenskab ved induktion skaber et magnetfelt, der driver den elektriske motor [106] . Det elektromagnetiske felt af en vilkårligt bevægende ladet partikel udtrykkes af Liénard-Wiechert potentialer , som er korrekte, selv når partiklens hastighed er tæt på lysets hastighed ( relativistisk ) [105] : 429-434 .

Når en elektron bevæger sig gennem rummet i et magnetfelt, er den underlagt Lorentz-kraften , rettet vinkelret på det plan, der er defineret af magnetfeltet og elektronens hastighed. Denne centripetale kraft får elektronen til at følge en spiralformet bane med en radius kaldet Larmor-radius . Accelerationen fra denne kurvelineære bevægelse får elektronen til at udstråle energi i form af synkrotronstråling [107] [e] [94] : 160 . Udstrålingen af energi får til gengæld elektronen til at rekylere, kendt som Abraham-Lorentz-Dirac-kraften , som skaber friktion, der bremser elektronen. Denne kraft er forårsaget af virkningen af elektronens eget felt på sig selv [108] .

Fotoner er bærere af den elektromagnetiske interaktion mellem partikler i kvanteelektrodynamik . En isoleret elektron med konstant hastighed kan ikke udsende eller absorbere en rigtig foton; dette ville overtræde loven om bevarelse af energi og momentum . I stedet kan virtuelle fotoner overføre momentum mellem to ladede partikler. En sådan udveksling af virtuelle fotoner genererer Coulomb-kraften [109] . Emission af energi kan forekomme, når en bevægelig elektron afbøjes af en ladet partikel, såsom en proton. Elektronacceleration fører til emission af bremsstrahlung [110] .

En uelastisk kollision mellem en foton (lys) og en solitær (fri) elektron kaldes Compton-spredning . Denne kollision resulterer i en overførsel af momentum og energi mellem partiklerne, hvilket ændrer fotonens bølgelængde med en mængde kaldet Compton-forskydningen . Den maksimale værdi af denne bølgelængdeforskydning er h / m e c , som er kendt som Compton-bølgelængden [111] . For en elektron har den en værdi på 2,43⋅10 -12 m [71] . Når lysets bølgelængde er stor (f.eks. er bølgelængden af synligt lys 0,4-0,7 µm), bliver bølgelængdeforskydningen lille. Denne interaktion mellem lys og frie elektroner kaldes Thomson-spredning eller lineær Thomson-spredning [112] .

Den relative styrke af den elektromagnetiske interaktion mellem to ladede partikler, såsom en elektron og en proton, bestemmes af den fine strukturkonstanten . Denne størrelse er en dimensionsløs størrelse dannet af forholdet mellem to energier: den elektrostatiske energi af tiltrækning (eller frastødning) i en afstand af en Compton bølgelængde og resten energi af ladningen. Det er defineret som α ≈ 7,297353⋅10 -3 , hvilket er omtrent lig meden137[71] .

Når elektroner og positroner kolliderer, udsletter de hinanden og producerer to eller flere gammastrålefotoner med en energi på 1.022 MeV i alt. Hvis en elektron og en positron har et ubetydeligt momentum, så kan der dannes et positronium atom før annihilation [113] [114] . På den anden side kan en højenergifoton blive til en elektron og en positron gennem en proces kaldet parring , men kun i nærværelse af en nærliggende ladet partikel, såsom kernen af et atom [115] [116] .

I teorien om den elektrosvage interaktion danner den venstre komponent af elektronbølgefunktionen en svag isospin- dublet med elektronneutrinoen . Dette betyder, at i svage vekselvirkninger opfører elektronneutrinoer sig som elektroner. Ethvert medlem af denne dublet kan interagere med den ladede strøm ved at udsende eller absorbere en W -boson og blive til en anden partikel. Ladning bevares under denne reaktion, fordi W-bosonen også bærer en ladning, hvilket udligner eventuelle nettoladningsændringer under transmutationen. Interaktionerne mellem ladede strømme er ansvarlige for fænomenet beta-henfald i et radioaktivt atom. Både en elektron og en elektronneutrino kan interagere med en neutral strøm gennem udvekslingen Z0
, og denne proces er ansvarlig for den elastiske spredning af neutrinoer og elektroner [117] .

Atomer og molekyler

En elektron kan bindes til kernen af et atom ved hjælp af Coulomb-tiltrækningskraften. Et system af en eller flere elektroner knyttet til en kerne kaldes et atom. Hvis antallet af elektroner afviger fra kernens elektriske ladning, kaldes et sådant atom en ion . Bølgeadfærden af en bundet elektron er beskrevet af en funktion kaldet atomorbital . Hver orbital har sit eget sæt af kvantetal, såsom energi, impulsmoment og projektion af impulsmoment på en valgt akse, og kun et bestemt sæt af disse orbitaler eksisterer omkring kernen, svarende til diskrete kvantetal. Ifølge Pauli udelukkelsesprincippet kan hver orbital være optaget af to elektroner, som skal være forskellige i deres spin-kvantetal [118] .

Elektroner kan bevæge sig mellem forskellige orbitaler ved at udsende eller absorbere fotoner med en energi svarende til potentialforskellen [119] :159–160 . Andre måder at ændre orbitalen på inkluderer kollisioner med partikler såsom elektroner og Auger-effekten [120] . For at bryde væk fra et atoms kerne skal energien af en elektron være større end energien af dens binding til atomet. Dette sker for eksempel under den fotoelektriske effekt , når energien fra den indfaldende foton, som overstiger atomets ioniseringsenergi , absorberes af elektronen [119] :127–132 .

Elektronernes orbitale vinkelmomentum er kvantiseret . Fordi elektronen er ladet, skaber dens bevægelse også et orbitalt magnetisk moment, der er proportionalt med vinkelmomentet. Det samlede magnetiske moment af et atom er lig med vektorsummen af orbital- og spinmagnetiske momenter for alle elektroner og kernen. Kernens magnetiske moment er ubetydeligt sammenlignet med elektronens magnetiske moment. De magnetiske momenter af elektroner, der optager den samme orbital (de såkaldte parrede elektroner) kompenserer hinanden [121] .

Den kemiske binding mellem atomer opstår som et resultat af elektromagnetiske interaktioner beskrevet af kvantemekanikkens love [122] . De stærkeste bindinger dannes ved udveksling eller overførsel af elektroner mellem atomer, hvilket tillader dannelsen af molekyler [10] . Inde i molekylet bevæger elektroner sig under påvirkning af flere kerner og optager molekylære orbitaler ; de kan delvist optage atomare orbitaler i isolerede atomer [123] . Den grundlæggende faktor, der bestemmer eksistensen af molekylære strukturer, er tilstedeværelsen af elektronpar - elektroner med modsat orienterede spins, som optager den samme molekylære orbital uden at krænke Pauli-udelukkelsesprincippet (svarende til atomer). Forskellige molekylære orbitaler har forskellige rumlige fordelinger af elektrontæthed. For eksempel, i bundne par (det vil sige i de par, der faktisk binder atomer sammen), kan elektroner med en maksimal sandsynlighed være placeret i et relativt lille rum mellem kernerne. Tværtimod, i ubundne par, er elektroner fordelt i et stort volumen omkring kernerne [124] .

Ledningsevne

Hvis et legeme har flere eller færre elektroner end nødvendigt for at afbalancere kernernes positive ladning, så har objektet en netto elektrisk ladning. Når der er et overskud af elektroner, siges objektet at være negativt ladet. Når der er færre elektroner, end der er protoner i kernen, siges objektet at være positivt ladet. Når antallet af elektroner og antallet af protoner er lige store, ophæver deres ladninger hinanden, og objektet siges at være elektrisk neutralt. Et makroskopisk legeme kan få en elektrisk ladning under friktion på grund af den triboelektriske effekt [128] .

Uafhængige elektroner uden Coulomb-interaktion mellem dem eller med kerner kaldes frie elektroner. Elektronerne i metaller opfører sig også, som om de var frie. I virkeligheden er de partikler, der almindeligvis omtales som elektroner i metaller og andre faste stoffer, kvasieelektroner - kvasipartikler , der har samme elektriske ladning, spin og magnetiske moment som rigtige elektroner, men kan have en anden tilsyneladende eller effektiv masse [129] . Når frie elektroner - både i vakuum og i metaller - bevæger sig, skaber de en nettoladningsstrøm kaldet elektrisk strøm , som skaber et magnetfelt. På samme måde kan en strøm skabes af et skiftende magnetfelt. Disse interaktioner er matematisk beskrevet af Maxwells ligninger [130] .

Ved en given temperatur har hvert materiale en elektrisk ledningsevne , som bestemmer mængden af elektrisk strøm, når en elektrisk spænding påføres . Eksempler på gode ledere omfatter metaller som kobber og guld, mens glas og teflon er dårlige ledere. I ethvert dielektrisk materiale forbliver elektronerne bundet til deres respektive atomer, og materialet opfører sig som en isolator . De fleste halvledere har et variabelt ledningsevneniveau, der falder mellem yderpunkterne for ledningsevne og isolering [131] . På den anden side har metaller en elektronisk båndstruktur, der indeholder delvist fyldte elektroniske bånd. Tilstedeværelsen af sådanne bånd gør det muligt for elektroner i metaller at opføre sig, som om de var frie eller delokaliserede elektroner . Disse elektroner er ikke bundet til specifikke atomer, så når et elektrisk felt påføres, kan de frit bevæge sig som en gas (kaldet en Fermi-gas ) [132] gennem materialet, ligesom frie elektroner [132] .

På grund af kollisioner mellem elektroner og gitterdefekter er elektronernes drifthastighed i en leder i størrelsesordenen millimeter i sekundet. Men den hastighed, hvormed en ændring i strøm på et punkt i materialet forårsager ændringer i strømme i andre dele af materialet, er udbredelseshastigheden normalt omkring 75 % af lysets hastighed [133] . Dette skyldes, at elektriske signaler forplanter sig i form af en bølge, hvis hastighed afhænger af materialets permittivitet [134] .

Metaller er relativt gode varmeledere, primært fordi delokaliserede elektroner frit kan overføre termisk energi mellem atomer. Men i modsætning til elektrisk ledningsevne er et metals termiske ledningsevne næsten uafhængig af temperatur. Matematisk er dette udtrykt af Wiedemann-Franz- loven [132] , som siger, at forholdet mellem termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne er proportional med temperatur. Termisk uorden i et metalgitter øger materialets elektriske modstand , hvilket skaber en afhængighed af elektrisk strøm på temperaturen ved en given spænding [135] .

Når de afkøles under et punkt kaldet den kritiske temperatur , kan materialer gennemgå en faseovergang, hvor de fuldstændigt mister deres modstand mod elektrisk strøm i et fænomen kendt som superledning . I BCS-teorien kobles elektronpar, kaldet Cooper-par , i deres bevægelse til nærliggende stof gennem gittervibrationer kaldet fononer , og undgår derved kollisioner med defekter, der normalt skaber elektrisk modstand [136] . Cooper-par har en radius på omkring 100 nm, så de kan overlappe hinanden [137] . Virkningsmekanismen for højtemperatur-superledere forbliver imidlertid uklar [138] [139] .

Elektroner inde i ledende faste stoffer, som i sig selv er kvasipartikler, opfører sig, når de er tæt begrænset ved temperaturer tæt på det absolutte nulpunkt , som om de var opdelt i tre andre kvasipartikler : orbitoner , spinoner og holoner [140] . Den første bærer spin og magnetiske moment, den næste bærer sin baneposition, og den sidste bærer den elektriske ladning [141] .

Bevægelse og energi

Ifølge den specielle relativitetsteori , når en elektrons hastighed nærmer sig lysets hastighed , fra observatørens synspunkt, øges dens relativistiske masse , hvilket gør det vanskeligt at accelerere yderligere i observatørens referenceramme. Elektronens hastighed kan nærme sig, men når aldrig lysets hastighed i vakuum c . Men når relativistiske elektroner, det vil sige elektroner, der bevæger sig med en hastighed tæt på c, kommer ind i et dielektrisk medium såsom vand, hvor den lokale lyshastighed er mindre end c , rejser elektronerne midlertidigt hurtigere end lyset i mediet. Når de interagerer med mediet, genererer de et svagt lys kaldet Cherenkov-stråling [142] .

Virkningerne af speciel relativitet er baseret på en størrelse kendt som Lorentz-faktoren , defineret som , hvor v er partiklens hastighed. Den kinetiske energi K e af en elektron, der bevæger sig med en hastighed v , er: $\scriptstyle \gamma =1/{\sqrt {1-{v^{2}}/{c^{2}}}}$

\displaystyle K_{\mathrm {e} }=(\gamma -1)m_{\mathrm {e} }c^{2},

hvor m e er elektronmassen. For eksempel kan Stanfords lineære accelerator accelerere en elektron op til omkring 51 GeV [143] . Da elektronen opfører sig som en bølge ved en given hastighed, tildeles den en karakteristisk de Broglie-bølgelængde . Det bestemmes af udtrykket λ e = h / p, hvor h er Plancks konstant og p er partiklens bevægelsesmængde [51] . For en elektronenergi på 51 GeV er bølgelængden omkring 2,4⋅10 -17 m , lille nok til at studere strukturer, der er meget mindre end størrelsen af en atomkerne [144] .

Uddannelse

Big Bang- teorien er den mest accepterede videnskabelige teori til at forklare universets tidlige udvikling [146] . I det første millisekund af Big Bang oversteg temperaturen 10 milliarder Kelvin , og fotonerne havde en gennemsnitlig energi på over en million elektronvolt . Disse fotoner var energiske nok til at reagere med hinanden og danne par af elektroner og positroner. På samme måde udslettede positron-elektronpar hinanden og udsendte højenergifotoner - gammakvanter:

γ + γ ↔ e+
+ e−

På dette stadium af universets udvikling blev der opretholdt en ligevægt mellem elektroner, positroner og fotoner. Men efter 15 sekunder faldt universets temperatur under den tærskel, hvor dannelsen af elektroner og positroner kunne forekomme. De fleste af de overlevende elektroner og positroner tilintetgjorde hinanden og frigav gammastråler, der kortvarigt genopvarmede universet [147] .

Af årsager, der forbliver uklare, involverede udslettelsesprocessen et overskud af partikler i forhold til antipartikler. Derfor overlevede cirka en elektron for hver milliard elektron-positron-par. Dette overskud svarede til et overskud af protoner i forhold til antiprotoner i en tilstand kendt som baryonasymmetri , hvilket resulterede i en nettoladning af universet på nul [148] [149] . De overlevende protoner og neutroner begyndte at reagere med hinanden i en proces kendt som nukleosyntese , der producerede isotoper af brint og helium med spormængder af lithium . Denne proces nåede sit højdepunkt efter cirka fem minutter [150] . Eventuelle tilbageværende neutroner gennemgik negativt beta-henfald med en halveringstid på omkring tusind sekunder, hvilket frigav en proton og en elektron i processen.

n → p + e−
+ v
e

I omkring de næste 300.000 til 400.000 år forblev overskydende elektroner for energiske til at binde sig til atomkerner [151] . Dette blev efterfulgt af en periode kendt som rekombination , hvor neutrale atomer blev dannet og det ekspanderende univers blev gennemsigtigt for stråling [152] .

Omkring en million år efter Big Bang begyndte den første generation af stjerner at dannes [152] . Inde i en stjerne fører stjernernes nukleosyntese til dannelsen af positroner som et resultat af fusionen af atomkerner. Disse antistofpartikler udslettes straks med elektroner og udsender gammastråler. Slutresultatet er et konstant fald i antallet af elektroner og en tilsvarende stigning i antallet af neutroner. Imidlertid kan processen med stjerneudvikling føre til syntese af radioaktive isotoper. Udvalgte isotoper kan efterfølgende gennemgå negativt beta-henfald og udsende en elektron og en antineutrino fra kernen [153] . Et eksempel er isotopen kobolt-60 ( 60 Co), som henfalder og danner nikkel-60 (60
Ni ) [154] .

I slutningen af sin levetid gennemgår en stjerne med en masse på mere end 20 solmasser et gravitationssammenbrud med dannelsen af et sort hul [155] . Ifølge klassisk fysik har disse massive stjerneobjekter en tyngdekraft , der er stærk nok til at forhindre noget, selv elektromagnetisk stråling , i at undslippe ud over Schwarzschild-radius [156] . Imidlertid menes kvantemekaniske effekter potentielt at tillade emission af Hawking-stråling på denne afstand. Det menes, at elektron-positron-par skabes ved begivenhedshorisonten for disse stjernerester [157] [158] .

Når et par virtuelle partikler (såsom en elektron og en positron) skabes nær begivenhedshorisonten, kan tilfældig rumlig positionering få en af dem til at dukke op udenfor; denne proces kaldes kvantetunnelering . Det sorte huls gravitationspotentiale giver derefter energi til at forvandle den virtuelle partikel til en rigtig partikel, hvilket tillader den at stråle ud i rummet [159] . Til gengæld modtager det andet medlem af parret negativ energi, hvilket resulterer i et nettotab af masseenergi fra det sorte hul. Hastigheden af Hawking-stråling stiger med faldende masse, hvilket til sidst får det sorte hul til at fordampe, indtil det endelig eksploderer [160] .

Kosmiske stråler er partikler, der rejser gennem rummet med høje energier. Hændelser med energier op til 3,0⋅10 20 eV er blevet registreret [161] . Når disse partikler kolliderer med nukleoner i jordens atmosfære , dannes der en strøm af partikler, inklusive pioner [162] . Mere end halvdelen af den kosmiske stråling, der observeres fra Jordens overflade, består af myoner , som er leptoner, der produceres i den øvre atmosfære ved henfald af en pion

π−
→ μ−
+ v
μ

Myonen kan til gengæld henfalde med dannelsen af en elektron eller en positron [163]

μ−
→ e−
+ v
e+ v
μ

Overvågning

Fjernobservation af elektroner kræver registrering af deres udstrålede energi. For eksempel, i højenergimedier såsom koronaen af en stjerne, danner frie elektroner et plasma , der udstråler energi gennem bremsstrahlung . Elektronegassen er udsat for plasmaoscillationer , som er bølger forårsaget af ændringer i elektrondensiteten, og de producerer energiudbrud, som kan detekteres med radioteleskoper [165] .

Frekvensen af en foton er proportional med dens energi. Når en bundet elektron bevæger sig mellem forskellige energiniveauer af et atom, absorberer eller udsender den fotoner med karakteristiske frekvenser. For eksempel, når atomer bestråles med en kilde med et bredt spektrum , opstår der tydelige mørke linjer i spektret af transmitteret stråling på stederne for absorption af den tilsvarende frekvens af atomets elektroner. Hvert element eller molekyle viser et karakteristisk sæt spektrallinjer, såsom brintspektralrækken . Spektroskopiske målinger af intensiteten og bredden af disse linjer gør det muligt at bestemme stoffets sammensætning og fysiske egenskaber [166] [167] .

Under laboratorieforhold kan interaktionerne mellem individuelle elektroner observeres ved hjælp af partikeldetektorer , som måler visse egenskaber såsom energi, spin og ladning [168] . Udviklingen af Paul-fælder Penning-fælden gør det muligt at holde ladede partikler på et lille område i lang tid. Dette muliggør nøjagtig måling af partikelegenskaber. For eksempel blev der i et tilfælde brugt en Penning-fælde til at holde en elektron i 10 måneder [169] . Elektronens magnetiske moment blev målt med en nøjagtighed på op til elleve decimaler, hvilket i 1980 viste sig at være den højeste nøjagtighed blandt nogen fysiske konstanter [170] .

De første videobilleder af elektronenergifordelingen blev taget af et hold ved Lunds Universitet i Sverige i februar 2008. Forskere brugte ekstremt korte lysudbrud, kaldet attosekundpulser , som gjorde det muligt for første gang at observere en elektrons bevægelse [171] [172] .

Fordelingen af elektroner i faste materialer kan visualiseres ved hjælp af vinkelopløsningsfotoemissionsspektroskopi (ARPES). Denne metode bruger den fotoelektriske effekt til at måle deres egenskaber i det reciproke rum , hvilket er praktisk til den matematiske repræsentation af periodiske strukturer, der bruges til at etablere det oprindelige gitter. ARPES kan bruges til at bestemme retningen, hastigheden og spredningen af elektroner i et materiale [173] .

Plasmateknologi

Partikelstråler

Elektronstråler bruges til svejsning [175] . De gør det muligt at opnå en energitæthed på op til 107 W cm– 2 ved et fokus med en diameter på 0,1–1,3 mm og kræver normalt ikke tilsætningsstoffer . Denne svejsemetode skal udføres i et vakuum, så elektronerne ikke interagerer med de resterende gasser, før de når overfladen. Det kan bruges til at forbinde ledende materialer, som ellers ville blive betragtet som uegnede til svejsning [176] [177] .

Elektronstrålelitografi (EBL) er en litografiteknik, der bruges til at skabe masker i elektronresist ved submikron opløsning [178] . Denne metode er begrænset af høje omkostninger, lav produktivitet, behovet for at arbejde med en stråle i højvakuum og spredning af elektroner i faste stoffer. Det sidste problem begrænser opløsningen til ca. 10 nm. Af denne grund bruges ELL hovedsageligt til produktion af et lille antal applikationsspecifikke integrerede kredsløb og videnskabelig forskning [179] .

Elektronstrålebehandling bruges til at bestråle materialer for at ændre deres fysiske egenskaber eller til at sterilisere medicinske og fødevareprodukter [180] . Elektronstråler tynde eller kvasi-smelteglas uden en signifikant stigning i temperaturen under intens bestråling: for eksempel forårsager intens elektronbestråling et fald i viskositeten med mange størrelsesordener og et trinvist fald i dens aktiveringsenergi [181] . Elektronstråleopvarmning bruges til at opnå en høj koncentration af energi i et lille område af det bestrålede materiale ved relativt lave strømme, hvilket kan føre til fysiske og kemiske reaktioner på overfladen. Under visse forhold er det muligt at opnå gennemtrængning af materialet med dannelse af gennemgående huller [182] , hvilket gør det muligt at skære ark af materialer op til flere centimeter tykke [183] . For at opnå meget rene materialer anvendes elektronstrålesmeltning . Ved en tilstrækkelig høj temperatur opvarmer elektronstrålen materialets overflade, hvilket fører til dets hurtige fordampning - dette princip bruges i tyndfilmsteknologier til at skabe partikelstråler med efterfølgende aflejring på substratet [184] [185] .

Cyclotron [186] , betatron [187] , synkrotron [188] skelnes blandt cykliske acceleratorer . Lineære partikelacceleratorer genererer elektronstråler til behandling af overfladiske tumorer i strålebehandling . Elektronterapi kan fjerne hudlæsioner såsom basalcellekarcinom, fordi elektronstrålen kun trænger ind i en begrænset dybde, indtil den er fuldstændig absorberet, typisk op til 5 cm for elektronenergier i området 5-20 MeV . Elektronstrålen kan bruges til at behandle områder udsat for røntgenstråler [189] [190] .

Partikelacceleratorer bruger elektriske felter til at accelerere elektroner og deres antipartikler til høje energier. Disse partikler udsender synkrotronstråling, når de bevæger sig i magnetiske felter. Afhængigheden af intensiteten af denne stråling på spin polariserer elektronstrålen, en proces kendt som Sokolov-Ternov-effekten [f] . Polariserede elektronstråler kan være nyttige til forskellige eksperimenter. Synkrotronstråling kan også afkøle elektronstråler for at reducere partikelmomentumspredning. Stråler af elektroner og positroner kolliderer, når partiklerne accelereres til de nødvendige energier; partikeldetektorer observerer den resulterende stråling af energi, som studeres af partikelfysik [192] .

Visualisering

Lavenergi elektrondiffraktion (LEED) er en metode til at studere et krystallinsk materiale med en kollimeret elektronstråle og derefter observere de resulterende diffraktionsmønstre for at bestemme materialets struktur. Den nødvendige elektronenergi er normalt i området 20-200 eV [193] . Refleksion højenergi elektrondiffraktion ( HEED ) bruger refleksionen af en elektronstråle, der falder ind på en prøveoverflade ved forskellige små vinkler til at karakterisere overfladen af krystallinske materialer. Stråleenergien er normalt i området 8-20 keV og indfaldsvinklen er 1-4° [194] [195] .

Et elektronmikroskop retter en fokuseret elektronstråle mod prøven. Nogle elektroner ændrer deres spredningsegenskaber, herunder bevægelsesretning, vinkel, relativ fase og energi, når strålen interagerer med et materiale. Mikroskopdetektorer kan detektere disse ændringer for at producere et atomopløsningsbillede af materialet [196] . I blåt lys har konventionelle optiske mikroskoper en diffraktionsbegrænset opløsning på omkring 200 nm [197] . Til sammenligning er elektronmikroskoper teoretisk begrænset af elektronens de Broglie-bølgelængde. Denne bølgelængde er for eksempel lig med 0,0037 nm for elektroner accelereret ved et potentiale på 100.000 V [198] . Det aberrationskorrigerede transmissionselektronmikroskop er i stand til at måle afstande på mindre end 0,05 nm, hvilket er mere end nok til at opløse individuelle atomer [199] . Denne egenskab gør elektronmikroskopet til et nyttigt laboratorieværktøj til billeddannelse i høj opløsning. Elektronmikroskoper er dog dyre apparater, der kræver meget vedligeholdelse [200] .

Røntgenrør bruges i radiografi, hvor katoden ved opvarmning udsender elektroner, som accelereres i vakuumgabet mellem katoden og anoden ved en stor potentialforskel. Den resulterende accelererede elektronstråle rammer en positivt ladet anode, hvor elektronerne oplever en kraftig deceleration, hvorved der opstår røntgen- bremsstrahlung . I decelerationsprocessen går kun omkring 1 % af en elektrons kinetiske energi til røntgenstråler, 99 % af energien omdannes til varme [201] .

Der er to hovedtyper af elektronmikroskoper: transmission og scanning . Transmissionselektronmikroskoper fungerer som overheadprojektorer : en elektronstråle føres gennem et stykke materiale og projiceres derefter af linser på et objektglas eller en ladningskoblet enhed . Scanningselektronmikroskoper rasterer en fint fokuseret elektronstråle, som i et tv-katodestrålerør, ind i prøven, der skal undersøges for at opnå et billede. Forstørrelsen varierer fra 100x til 1.000.000x eller højere for begge typer mikroskoper. Et scanning tunneling mikroskop bruger kvante tunneling af elektroner mellem en skarp metalspids (nål) og atomer af materialet under undersøgelse og skaber et billede af dets overflade med atomopløsning [202] [203] [204] .

Andre applikationer

I en fri elektronlaser (FEL) passerer en stråle af relativistiske elektroner gennem et par undulatorer , der indeholder arrays af dipolmagneter , hvis felter er modsat rettet. Elektronerne udsender synkrotronstråling, som interagerer kohærent med de samme elektroner, hvilket i høj grad forstærker strålingsfeltet ved resonansfrekvensen . FEL kan udsende en kohærent stråle af elektromagnetisk stråling med høj lysstyrke og i et bredt frekvensområde, fra mikrobølger til bløde røntgenstråler. Disse enheder bruges i fremstilling, kommunikation og medicinske applikationer såsom bløddelskirurgi [205] .

Elektroner spiller en vigtig rolle i katodestrålerør , som i vid udstrækning er blevet brugt som displayenheder i laboratorieinstrumenter, computerskærme og fjernsyn [206] . I en fotomultiplikator initierer hver foton, der falder på fotokatoden , en lavine af elektroner, som skaber en detekterbar strømimpuls [207] . Vakuumrør bruger strømmen af elektroner til at drive elektriske signaler, og de har spillet en afgørende rolle i udviklingen af elektronisk teknologi. Imidlertid er de siden stort set blevet afløst af solid state-enheder såsom transistoren [208] .

Noter

Kommentarer

↑ Bemærk, at ældre kilder angiver ladning-til-masse-forholdet snarere end den moderne masse-til-ladning-konvention.
↑ Denne mængde fås fra spin-kvantetallet som ${\begin{alignedat}{2}S&={\sqrt {s(s+1)}}\cdot {\frac {h}{2\pi }}\\&={\frac {\sqrt {3}}{2}}\hbar \\\end{aligned}}$ for kvantetal s =en2.
↑ Bohr magneton: $\textstyle \mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }}}.$
↑ Den klassiske radius af en elektron findes som følger. Lad os antage, at ladningen af en elektron er ensartet fordelt over et sfærisk volumen. Da en del af kuglen vil frastøde andre dele, indeholder kuglen elektrostatisk potentiel energi. Det antages, at denne energi er lig med elektronens hvileenergi, bestemt af den særlige relativitetsteori ( E = mc 2 ). Fra teorien om elektrostatik bestemmes den potentielle energi af en ensartet ladet kugle med radius r og ladning e ved udtrykket: $E_{\mathrm {p} }={\frac {e^{2}}{8\pi \varepsilon _{0}r)),$ hvor ε 0 er vakuumpermittiviteten. For en elektron med hvilemasse m 0 er hvileenergien lig med: $\textstyle E_{\mathrm {p} }=m_{0}c^{2},$ hvor c er lysets hastighed i vakuum. Ved at sætte lighedstegn mellem dem og finde r , får vi den klassiske radius af elektronen.
Se: Haken, Wolf, & Brewer (2005).
↑ Udstråling af ikke-relativistiske elektroner kaldes nogle gange cyklotronstråling .
↑ Polariseringen af en elektronstråle betyder, at alle elektroners spins er rettet i samme retning. Med andre ord har projektionerne af alle elektroners spins på deres momentumvektor det samme fortegn [191] .

Kilder

↑ Ivanov I. Den fantastiske verden inde i atomkernen : Populærvidenskabeligt foredrag for skolebørn. FIAN, 11. september 2007.
↑ 1 2 3 4 5 Grundlæggende fysiske konstanter - komplet liste . CODATA. NIST.
↑ 1 2 Agostini M. et al. ( Borexino Coll.). Test af bevaring af elektrisk ladning med Borexino // Physical Review Letters . - 2015. - Bd. 115 , udg. 23 . — S. 231802 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.115.231802 . - arXiv : 1509.01223 .
↑ Tilbage HO et al. ( Borexino Coll.). Søg efter elektron henfaldstilstand e → γ + ν med prototype af Borexino detektor // Phys . Lett. B. - 2002. - Vol. 525 , udg. 1-2 . - S. 29-40 . - doi : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X . - .
↑ 1 2 Også det samme som electrum : "en ravfarvet legering af guld (80%) med sølv (20%)" ( Chernykh P. Ya. Historisk og etymologisk ordbog).
↑ Jerry Coffee. Hvad er en elektron (10. september 2010). Hentet: 3. september 2022. (ubestemt)
↑ 1 2 3 Curtis, L.J. Atomstruktur og levetider: En konceptuel tilgang . - ISBN 978-0-521-53635-6 .
↑ 1 2 Eichten, EJ (1983). "Nye tests for Quark og Lepton Substruktur". Fysiske anmeldelsesbreve . 50 (11): 811-814. Bibcode : 1983PhRvL..50..811E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.50.811 .
↑ 1 2 CODATA værdi: proton-elektron masseforhold . 2006 CODATA anbefalede værdier . National Institute of Standards and Technology . Hentet: 18. juli 2009. (ubestemt)
↑ 1 2 Pauling, LC Naturen af den kemiske binding og strukturen af molekyler og krystaller: en introduktion til moderne strukturkemi . — 3. - Cornell University Press, 1960. - S. 4-10. - ISBN 978-0-8014-0333-0 .
↑ 1 2 3 Arabatzis, T. Representing Electrons: A Bigraphical Approach to Theoretical Entities . — University of Chicago Press, 2006. — S. 70–74, 96. — ISBN 978-0-226-02421-9 .
↑ 1 2 Benjamin, Park (1898), A history of electricity (Den intellektuelle stigning i elektricitet) fra antikken til Benjamin Franklins dage , New York: J. Wiley, s. 315, 484–5, ISBN 978-1-313-10605-4 , < https://archive.org/details/cu31924004128686/page/n10 >
↑ Keithley, JF Historien om elektriske og magnetiske målinger: Fra 500 f.Kr. til 1940'erne . - IEEE Press , 1999. - S. 19–20. - ISBN 978-0-7803-1193-0 .
↑ Cajori, Florian. En historie om fysik i dens elementære grene: inklusive udviklingen af fysiske laboratorier . - Macmillan, 1917.
↑ Benjamin Franklin (1706–1790) . Eric Weissteins biografiens verden . Wolfram Research . Hentet: 16. december 2010. (ubestemt)
↑ Myers, R.L. The Basics of Physics . - Greenwood Publishing Group , 2006. - S. 242. - ISBN 978-0-313-32857-2 .
↑ Farrar, WV (1969). "Richard Laming og kul-gasindustrien med hans syn på materiens struktur." Videnskabens annaler . 25 (3): 243-254. DOI : 10.1080/00033796900200141 .
↑ Barrow, JD (1983). "Naturlige enheder før Planck". Kvartalsblad for Royal Astronomical Society . 24 :24-26. Bibcode : 1983QJRAS..24...24B .
↑ Okamura, Sōgo. Elektronrørs historie . - IOS Press, 1994. - S. 11. - "I 1881 navngav Stoney denne elektromagnetiske . Det kom til at hedde 'elektron' fra 1891. [...] I 1906 blev forslaget om at kalde katodestrålepartikler 'elektroner' fremført, men gennem udtalelse fra Lorentz fra Holland kom 'elektroner' til at blive meget brugt. I 1881 kaldte Stoney dette elektromagnetiske fænomen for "elektrolion". Siden 1891 begyndte han at blive kaldt "elektron". [...] I 1906 blev der fremsat et forslag om at kalde partiklerne af katodestråler "elektroner", men efter Lorentz blev navnet "elektroner" meget brugt.". — ISBN 978-90-5199-145-1 .
↑ Stoney, G. J. (1894). "Af "elektronen" eller elektricitetens atom" . Filosofisk tidsskrift . 38 (5): 418-420. DOI : 10.1080/14786449408620653 .
↑ "elektron, n.2". O.E.D. Online. marts 2013. Oxford University Press. Tilgået 12. april 2013
↑ Ordmysterier og historier. - Houghton Mifflin, 1986. - S. 73. - ISBN 978-0-395-40265-8 .
↑ Websters New World Dictionary. - Prentice Hall, 1970. - S. 450.
↑ Born, M. Atomic Physics / M. Born, RJ Blin-Stoyle, JM Radcliffe. - Courier Dover , 1989. - S. 26. - ISBN 978-0-486-65984-8 .
↑ Plücker, M. (1858-12-01). "XLVI. Observationer af den elektriske udladning gennem fordærvede gasser” . London, Edinburgh og Dublin Philosophical Magazine og Journal of Science . 16 (109): 408-418. DOI : 10.1080/14786445808642591 . ISSN 1941-5982 .
↑ 1 2 3 Leicester, HM The Historical Background of Chemistry . - Courier Dover , 1971. - S. 221-222. - ISBN 978-0-486-61053-5 .
↑ 1 2 Whittaker, E. T. A History of the Theories of Aether and Electricity . - Nelson, 1951. - Vol. en.
↑ DeKosky, R.K. (1983). "William Crookes og søgen efter absolut vakuum i 1870'erne". Videnskabens annaler . 40 (1): 1-18. DOI : 10.1080/00033798300200101 .
↑ 1 2 Schuster, Arthur (1890). "Udledning af elektricitet gennem gasser". Proceedings of the Royal Society of London . 47 : 526-559. DOI : 10.1098/rspl.1889.0111 .
↑ Wilczek, Frank (juni 2012). "Tillykke med fødselsdagen, elektron" . Scientific American .
↑ Trenn, TJ (1976). "Rutherford om alfa-beta-gamma-klassificeringen af radioaktive stråler". Isis . 67 (1): 61-75. DOI : 10.1086/351545 .
↑ Becquerel, H. (1900). "Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Electrique". Comptes rendus de l'Académie des sciences [ fr. ]. 130 : 809-815.
↑ Buchwald og Warwick (2001:90-91).
↑ Myers, W. G. (1976). "Becquerels opdagelse af radioaktivitet i 1896" . Journal of Nuclear Medicine . 17 (7): 579-582. PMID 775027 .
↑ Thomson. Nobelforelæsning: Bærere af negativ elektricitet . Nobelfonden . Hentet 25. august 2008. Arkiveret fra originalen 10. oktober 2008. (ubestemt)
↑ O'Hara, JG (marts 1975). "George Johnstone Stoney, FRS, og begrebet elektronen". Noter og optegnelser fra Royal Society of London . Kongelig samfund. 29 (2): 265-276. DOI : 10.1098/rsnr.1975.0018 .
↑ Abraham Pais (1997). "Opdagelsen af elektronen - 100 år af elementarpartikler" (PDF) . Strålelinje . 1 :4-16.
↑ Kaufmann, W. (1897). “Die magnetische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen und ihre Abhängigkeit vom Entladungspotential” . Annalen der Physik und Chemie . 297 (7): 544-552. Bibcode : 1897AnP...297..544K . DOI : 10.1002/andp.18972970709 . ISSN 0003-3804 .
↑ Kikoin, I. K. (1961). "Abram Fedorovich Ioffe (på hans firsårs fødselsdag)". Sovjetisk fysik Uspekhi . 3 (5): 798-809. Bibcode : 1961SvPhU...3..798K . DOI : 10.1070/PU1961v003n05ABEH005812 . Originaludgivelse på russisk: Kikoin, I.K. (1960). “Akademiker A.F. Ioffe". Fremskridt i de fysiske videnskaber . 72 (10): 303-321. DOI : 10.3367/UFNr.0072.196010e.0307 .
↑ Millikan, R. A. (1911). "Isolationen af en ion, en præcisionsmåling af dens ladning og korrektionen af Stokes' lov" (PDF) . Fysisk gennemgang . 32 (2): 349-397. Bibcode : 1911PhRvI..32..349M . DOI : 10.1103/PhysRevSeriesI.32.349 .
↑ Das Gupta, N.N. (1999). "En rapport om Wilson Cloud Chamber og dets anvendelser i fysik." Anmeldelser af moderne fysik . 18 (2): 225-290. Bibcode : 1946RvMP...18..225G . DOI : 10.1103/RevModPhys.18.225 .
↑ 1 2 3 Smirnov, BM Physics of Atoms and Ions . — Springer , 2003. — S. 14–21. - ISBN 978-0-387-95550-6 .
↑ Bohr. Nobelforelæsning: Atomets struktur . Nobelfonden . Hentet: 3. december 2008. (ubestemt)
↑ Lewis, G.N. (1916). "Atomet og molekylet" . Journal of the American Chemical Society . 38 (4): 762-786. DOI : 10.1021/ja02261a002 .
↑ 1 2 Arabatzis, T. (1997). "Kemikernes elektron" (PDF) . European Journal of Physics . 18 (3): 150-163. Bibcode : 1997EJPh...18..150A . DOI : 10.1088/0143-0807/18/3/005 .
↑ Langmuir, I. (1919). "Arrangementet af elektroner i atomer og molekyler" . Journal of the American Chemical Society . 41 (6): 868-934. DOI : 10.1021/ja02227a002 .
↑ Scerri, ER Det periodiske system . — ISBN 978-0-19-530573-9 .
↑ Massimi, M. Paulis udelukkelsesprincip, oprindelsen og valideringen af et videnskabeligt princip . - ISBN 978-0-521-83911-2 .
↑ Uhlenbeck, G.E. (1925). "Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des indre Verhaltens jedes einzelnen Elektrons". Die Naturwissenschaften [ tysk ] ]. 13 (47): 953-954. Bibcode : 1925NW.....13..953E . DOI : 10.1007/BF01558878 .
↑ Pauli, W. (1923). "Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes". Zeitschrift fur Physik [ tysk ] ]. 16 (1): 155-164. Bibcode : 1923ZPhy...16..155P . DOI : 10.1007/BF01327386 .
↑ 12 de Broglie . Nobelforelæsning: Elektronens bølgenatur . Nobelfonden . Hentet: 30. august 2008. (ubestemt)
↑ Falkenburg, B. Partikelmetafysik: En kritisk redegørelse for subatomisk virkelighed . - Springer , 2007. - S. 85. - ISBN 978-3-540-33731-7 .
↑ Davisson. Nobelforelæsning: Opdagelsen af elektronbølger . Nobelfonden . Hentet: 30. august 2008. (ubestemt)
↑ Schrodinger, E. (1926). "Quantisierung as Eigenwertproblem". Annalen der Physik [ tysk ] ]. 385 (13): 437-490. Bibcode : 1926AnP...385..437S . DOI : 10.1002/ogp.19263851302 .
↑ Rigden, J.S. Hydrogen . — Harvard University Press, 2003. — S. 59–86. - ISBN 978-0-674-01252-3 .
↑ Reed, B.C. Quantum Mechanics . — Jones & Bartlett Publishers , 2007. — S. 275–350. — ISBN 978-0-7637-4451-9 .
↑ Dirac, PAM (1928). "Electronens kvanteteori" (PDF) . Proceedings of the Royal Society A . 117 (778): 610-624. Bibcode : 1928RSPSA.117..610D . DOI : 10.1098/rspa.1928.0023 .
↑ Dirac. Nobelforelæsning: Teori om elektroner og positroner . Nobelfonden . Hentet: 1. november 2008. (ubestemt)
↑ Anderson, CD (1933). "Den positive elektron". Fysisk gennemgang . 43 (6): 491-494. Bibcode : 1933PhRv...43..491A . DOI : 10.1103/PhysRev.43.491 .
↑ Nobelprisen i fysik 1965 . Nobelfonden . Hentet: 4. november 2008. (ubestemt)
↑ Panofsky, WKH (1997). "Udviklingen af partikelacceleratorer og kollidere" (PDF) . Strålelinje . 27 (1):36-44 . Hentet 2008-09-15 .
↑ Ældste, F. R. (1947). "Stråling fra elektroner i en synkrotron". Fysisk gennemgang . 71 (11): 829-830. Bibcode : 1947PhRv...71..829E . DOI : 10.1103/PhysRev.71.829.5 .
↑ Hoddeson, L. The Rise of the Standard Model: Partikelfysik i 1960'erne og 1970'erne . - Cambridge University Press , 1997. - S. 25-26. - ISBN 978-0-521-57816-5 .
↑ Bernardini, C. (2004). "AdA: The First Electron-Positron Collider". Fysik i perspektiv . 6 (2): 156-183. Bibcode : 2004PhP.....6..156B . DOI : 10.1007/s00016-003-0202-y .
↑ Test af standardmodellen: LEP-eksperimenterne . CERN . Hentet 15. september 2008. (ubestemt)
↑ "LEP høster en sidste høst" . Cern Courier . 40 (10). 2000.
↑ Prati, E. (2012). "Få elektrongrænse for n-type metaloxid-halvleder-enkeltelektrontransistorer". Nanoteknologi . 23 (21):215204 . arXiv : 1203.4811 . Bibcode : 2012 Nanot..23u5204P . DOI : 10.1088/0957-4484/23/21/215204 . PMID22552118 . _
↑ Green, M.A. (1990). "Iboende koncentration, effektive densiteter af tilstande og effektiv masse i silicium". Journal of Applied Physics . 67 (6): 2944-2954. Bibcode : 1990JAP....67.2944G . DOI : 10.1063/1.345414 .
↑ Frampton, P.H. (2000). "Kvarker og leptoner ud over den tredje generation". Fysiske rapporter . 330 (5-6): 263-348. arXiv : hep-ph/9903387 . Bibcode : 2000PhR...330..263F . DOI : 10.1016/S0370-1573(99)00095-2 .
↑ 1 2 3 Raith, W. Materiens bestanddele: Atomer, molekyler, kerner og partikler / W. Raith, T. Mulvey. - CRC Press , 2001. - P. 777-781. - ISBN 978-0-8493-1202-1 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Den originale kilde til CODATA er Mohr, PJ (2008). "CODATA anbefalede værdier for de grundlæggende fysiske konstanter". Anmeldelser af moderne fysik . 80 (2): 633-730. arXiv : 0801.0028 . Bibcode : 2008RvMP...80..633M . DOI : 10.1103/RevModPhys.80.633 .
↑ Zombeck, MV Handbook of Space Astronomy and Astrophysics . — 3. - Cambridge University Press, 2007. - S. 14. - ISBN 978-0-521-78242-5 .
↑ Murphy, M.T. (2008). "Stærk grænse for et variabelt proton-til-elektron-masseforhold fra molekyler i det fjerne univers." videnskab . 320 (5883): 1611-1613. arXiv : 0806.3081 . Bibcode : 2008Sci...320.1611M . DOI : 10.1126/science.1156352 . PMID 18566280 .
↑ Zorn, JC (1963). "Eksperimentelle grænser for elektron-protonladningsforskellen og for neutronens ladning". Fysisk gennemgang . 129 (6): 2566-2576. Bibcode : 1963PhRv..129.2566Z . DOI : 10.1103/PhysRev.129.2566 .
↑ Gupta, M.C. Atom- og molekylærspektroskopi . - New Age Publishers, 2001. - S. 81. - ISBN 978-81-224-1300-7 .
↑ 1 2 Odom, B. (2006). "Ny måling af det magnetiske elektronmoment ved hjælp af en en-elektron kvantecyklotron". Fysiske anmeldelsesbreve . 97 (3): 030801. Bibcode : 2006PhRvL..97c0801O . DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.030801 . PMID 16907490 .
↑ Gabrielse, G. (2006). "Ny bestemmelse af den fine strukturkonstant fra elektronværdien og QED ". Fysiske anmeldelsesbreve . 97 (3): 030802(1-4). Bibcode : 2006PhRvL..97c0802G . DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.030802 . PMID 16907491 .
↑ Komar, A. A. Elektron // Physical Encyclopedia : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1999. - V. 5: Stroboskopiske apparater - Lysstyrke. — 692 s. — 20.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ Petrov, Alexey A. David vs. Goliat: Hvad en lille elektron kan fortælle os om universets struktur . https://theconversation.com . Samtalen (20. december 2018). Hentet: 18. juli 2022.
↑ Shpolsky, Eduard Vladimirovich , Atomfysik (Atomnaia fizika), anden udgave, 1951
↑ Dehmelt, H. (1988). "En enkelt atompartikel for evigt flydende i hvile i frit rum: Ny værdi for elektronradius." Physica Scripta . T22 : 102-110. Bibcode : 1988PhST...22..102D . DOI : 10.1088/0031-8949/1988/T22/016 .
↑ Gabrielse, Gerald Electron Substructure . Harvard Universitet. Hentet 21. juni 2016. Arkiveret fra originalen 10. april 2019. (ubestemt)
↑ Meschede, D. Optik, lys og lasere: Den praktiske tilgang til moderne aspekter af fotonik og laserfysik . - Wiley-VCH , 2004. - S. 168. - ISBN 978-3-527-40364-6 .
↑ Steinberg, R.I. (1999). "Eksperimentel test af ladningsbevarelse og elektronens stabilitet". Fysisk gennemgang D. 61 (2): 2582-2586. Bibcode : 1975PhRvD..12.2582S . DOI : 10.1103/PhysRevD.12.2582 .
↑ Beringer, J. (2012). "Gennemgang af partikelfysik: [elektronegenskaber]" (PDF) . Fysisk gennemgang D. 86 (1): 010001. Bibcode : 2012PhRvD..86a0001B . DOI : 10.1103/PhysRevD.86.010001 .
↑ Back, HO (2002). "Søg efter elektronhenfaldstilstand e → γ + ν med prototype af Borexino-detektor". Fysik bogstav B. 525 (1-2): 29-40. Bibcode : 2002PhLB..525...29B . DOI : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X .
↑ Storbritannien | England | Fysikere 'får elektroner til at splitte' . BBC News (28. august 2009). Hentet: 11. juli 2016. (ubestemt)
↑ Opdagelse om opførsel af naturens byggesten kunne føre til computerrevolution . Science Daily (31. juli 2009)
↑ Yarris, Lynn. Første direkte observationer af spinoner og holoner . Lbl.gov (13. juli 2006). Hentet: 11. juli 2016. (ubestemt)
↑ Weller, Paul F. En analogi til elementære båndteoretiske begreber i faste stoffer // J. Chem. Uddannelse: tidsskrift. - 1967. - Bd. 44 , nr. 7 . — S. 391 . doi : 10.1021 / ed044p391 .
↑ Slyusar, V.I. Nanoantenner: tilgange og udsigter. - C. 58 - 65. . Elektronik: videnskab, teknologi, forretning. - 2009. - Nr. 2. C. 63 (2009). Hentet 3. juni 2021. Arkiveret fra originalen 3. juni 2021. (ubestemt)
↑ Eibenberger, Sandra; et al. (2013). "Materiebølgeinterferens med partikler udvalgt fra et molekylært bibliotek med masser på over 10000 amu". Fysisk kemi Kemisk fysik . 15 (35): 14696-14700. arXiv : 1310.8343 . Bibcode : 2013PCCP...1514696E . DOI : 10.1039/C3CP51500A . PMID 23900710 . S2CID 3944699 .
↑ 1 2 3 4 5 Munowitz, M. At kende den fysiske lovs natur . - Oxford University Press, 2005. - S. 162 . — ISBN 978-0-19-516737-5 .
↑ Kane, G. (9. oktober 2006). "Dukker virtuelle partikler virkelig konstant ind og ud af eksistensen? Eller er de blot en matematisk bogholderi til kvantemekanik?” . Scientific American . Hentet 19. september 2008 .
↑ Taylor, J. The New Physics. - Cambridge University Press , 1989. - ISBN 978-0-521-43831-5 .
↑ 1 2 Genz, H. Nothingness: The Science of Empty Space . — Da Capo Press , 2001. — S. 241–243, 245–247 . - ISBN 978-0-7382-0610-3 .
↑ Gribbin . Mere til elektroner, end man kan se , New Scientist (25. januar 1997). Hentet 17. september 2008.
↑ Levine, I. (1997). "Måling af den elektromagnetiske kobling ved stor momentumoverførsel". Fysiske anmeldelsesbreve . 78 (3): 424-427. Bibcode : 1997PhRvL..78..424L . DOI : 10.1103/PhysRevLett.78.424 .
↑ Murayama, H. (10-17 marts 2006). Supersymmetri Breaking gjort let, levedygtigt og generisk . Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories. La Thuile, Italien. arXiv : 0709.3041 . Bibcode : 2007arXiv0709.3041M . — angiver en masseforskel på 9 % for en elektron, der er på størrelse med Planck-afstanden .
↑ Schwinger, J. (1948). "Om kvanteelektrodynamik og elektronens magnetiske moment". Fysisk gennemgang . 73 (4): 416-417. Bibcode : 1948PhRv...73..416S . DOI : 10.1103/PhysRev.73.416 .
↑ Huang, K. Naturens fundamentale kræfter: Historien om målefelter . - World Scientific , 2007. - S. 123-125. - ISBN 978-981-270-645-4 .
↑ Foldy, LL (1950). "Om Dirac-teorien om spin 1/2-partikler og dens ikke-relativistiske grænse." Fysisk gennemgang . 78 (1): 29-36. Bibcode : 1950PhRv...78...29F . DOI : 10.1103/PhysRev.78.29 .
↑ Foldy, 1950 , s. 32.
↑ 1 2 Griffiths, David J. Introduktion til elektrodynamik . — 3. - Prentice Hall, 1998. - ISBN 978-0-13-805326-0 .
↑ Crowell, B. Elektricitet og magnetisme . - Lys og stof, 2000. - S. 129-152. - ISBN 978-0-9704670-4-1 .
↑ Mahadevan, R. (1996). "Harmoni i elektroner: Cyklotron og synkrotronemission fra termiske elektroner i et magnetfelt". The Astrophysical Journal . 465 : 327-337. arXiv : astro-ph/9601073 . Bibcode : 1996ApJ...465..327M . DOI : 10.1086/177422 .
↑ Rohrlich, F. (1999). "Selvkraften og strålingsreaktionen". American Journal of Physics . 68 (12): 1109-1112. Bibcode : 2000AmJPh..68.1109R . DOI : 10.1119/1.1286430 .
↑ Georgi, H. Grand Unified Theories // The New Physics / Davies, Paul. - Cambridge University Press, 1989. - S. 427. - ISBN 978-0-521-43831-5 .
↑ Blumenthal, GJ (1970). "Bremsstrahlung, synkrotronstråling og comptonspredning af højenergielektroner, der krydser fortyndede gasser." Anmeldelser af moderne fysik . 42 (2): 237-270. Bibcode : 1970RvMP...42..237B . DOI : 10.1103/RevModPhys.42.237 .
↑ Nobelprisen i fysik 1927 . Nobelfonden . Hentet: 28. september 2008. (ubestemt)
↑ Chen, S.-Y. (1998). "Eksperimentel observation af relativistisk ikke-lineær Thomson-spredning". natur . 396 (6712): 653-655. arXiv : fysik/9810036 . Bibcode : 1998Natur.396..653C . DOI : 10.1038/25303 .
↑ Beringer, R. (1942). "Vinkelfordelingen af Positron Annihilation Radiation". Fysisk gennemgang . 61 (5-6): 222-224. Bibcode : 1942PhRv...61..222B . DOI : 10.1103/PhysRev.61.222 .
↑ Buffa, A. College Physics . — 4. - Prentice Hall, 2000. - S. 888. - ISBN 978-0-13-082444-8 .
↑ Eichler, J. (2005). "Elektron-positron-parproduktion i relativistiske ion-atom-kollisioner". Fysik Bogstaverne A. 347 (1-3): 67-72. Bibcode : 2005PhLA..347...67E . DOI : 10.1016/j.physleta.2005.06.105 .
↑ Hubbell, JH (2006). "Elektronpositronparproduktion af fotoner: Et historisk overblik" . Strålingsfysik og -kemi . 75 (6): 614-623. Bibcode : 2006RaPC...75..614H . DOI : 10.1016/j.radphyschem.2005.10.008 .
↑ Quigg, C. The Electroweak Theory .
↑ Elyashevich, M. A. Atom // Physical Encyclopedia : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Soviet Encyclopedia , 1988. - T. 1: Aharonov - Bohm-effekt - Lange linjer. — 707 s. — 100.000 eksemplarer.
↑ 12 Tipler , Paul. Moderne fysik . - 2003. - ISBN 978-0-7167-4345-3 .
↑ Burhop, EHS The Auger Effect and Other Radiationless Transitions. - ISBN 978-0-88275-966-1 .
↑ Jiles, D. Introduktion til magnetisme og magnetiske materialer . - CRC Press , 1998. - S. 280-287. - ISBN 978-0-412-79860-3 .
↑ Löwdin, P.O. Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per-Olov Löwdin . - Springer Science + Business Media, 2003. - S. 393-394. - ISBN 978-1-4020-1290-7 .
↑ McQuarrie, D.A. Physical Chemistry: A Molecular Approach . - University Science Books, 1997. - S. 325-361. - ISBN 978-0-935702-99-6 .
↑ Daudel, R. (1974). "Elektronparret i kemi". Canadian Journal of Chemistry . 52 (8): 1310-1320. DOI : 10.1139/v74-201 .
↑ Rakov, VA Lyn: Fysik og effekter / VA Rakov, MA Uman. - Cambridge University Press, 2007. - S. 4. - ISBN 978-0-521-03541-5 .
↑ Freeman, G. R. (1999). "Triboelektricitet og nogle tilknyttede fænomener". Materialevidenskab og -teknologi . 15 (12): 1454-1458. DOI : 10.1179/026708399101505464 .
↑ Frem, KM (2009). "Metode til undersøgelse af partikel-partikel triboelektrificering i granulære materialer". Journal of Electrostatics . 67 (2-3): 178-183. DOI : 10.1016/j.elstat.2008.12.002 .
↑ Weinberg, S. Opdagelsen af subatomære partikler . - ISBN 978-0-521-82351-7 .
↑ Lou, L.-F. Introduktion til fononer og elektroner . - World Scientific , 2003. - S. 162, 164. - ISBN 978-981-238-461-4 .
↑ Guru, BS Elektromagnetisk feltteori . - Cambridge University Press, 2004. - S. 138, 276. - ISBN 978-0-521-83016-4 .
↑ Achuthan, MK Fundamentals of Semiconductor Devices / MK Achuthan, KN Bhat. — Tata McGraw-Hill , 2007. — S. 49–67. - ISBN 978-0-07-061220-4 .
↑ 1 2 3 Ziman, JM Elektroner og fononer: Teorien om transportfænomener i faste stoffer . - Oxford University Press, 2001. - S. 260. - ISBN 978-0-19-850779-6 .
↑ Main, P. (12. juni 1993). "Når elektroner går med strømmen: Fjern de forhindringer, der skaber elektrisk modstand, og du får ballistiske elektroner og en kvanteoverraskelse" . Ny videnskabsmand . 1887 . Hentet 2008-10-09 .
↑ Blackwell, G. R. The Electronic Packaging Handbook . - CRC Press , 2000. - S. 6.39–6.40. - ISBN 978-0-8493-8591-9 .
↑ Durrant, A. Materiens kvantefysik: Den fysiske verden . - CRC Press, 2000. - S. 43, 71-78. - ISBN 978-0-7503-0721-5 .
↑ Nobelprisen i fysik 1972 . Nobelfonden . Hentet 13. oktober 2008. (ubestemt)
↑ Kadin, AM (2007). Rumlig struktur af Cooper-parret. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism . 20 (4): 285-292. arXiv : cond-mat/0510279 . DOI : 10.1007/s10948-006-0198-z .
↑ P. Monthoux; Balatsky, A.; Pines, D.; et al. (1992). "Svag koblingsteori om højtemperatursuperledning i de antiferromagnetisk korrelerede kobberoxider". Phys. Rev. b . 46 (22): 14803-14817. Bibcode : 1992PhRvB..4614803M . DOI : 10.1103/PhysRevB.46.14803 . PMID 10003579 .
↑ S. Chakravarty; Sudbo, A.; Anderson, PW; Strong, S.; et al. (1993). "Interlayer Tunneling and Gap Anisotropy in High-Temperature Superconductors". videnskab . 261 (5119): 337-40. Bibcode : 1993Sci...261..337C . DOI : 10.1126/science.261.5119.337 . PMID 17836845 . S2CID 41404478 .
↑ Jompol, Y. (2009). "Undersøge spin-ladningsadskillelse i en Tomonaga-Luttinger-væske." videnskab . 325 (5940): 597-601. arXiv : 1002.2782 . Bibcode : 2009Sci...325..597J . DOI : 10.1126/science.1171769 . PMID 19644117 .
↑ Opdagelse af naturens byggestens adfærd kan føre til computerrevolution . ScienceDaily (31. juli 2009). Hentet: 1. august 2009. (ubestemt)
↑ Nobelprisen i fysik 1958 for opdagelsen og fortolkningen af Cherenkov-effekten . Nobelfonden . Hentet: 25. september 2008. (ubestemt)
↑ Særlig relativitet . Stanford Linear Accelerator Center (26. august 2008). Hentet: 25. september 2008. (ubestemt)
↑ Adams, S. Frontiers: Twentieth Century Physics . - CRC Press , 2000. - ISBN 978-0-7484-0840-5 .
↑ Bianchini, Lorenzo. Udvalgte øvelser i partikel- og kernefysik . - Springer, 2017. - S. 79. - ISBN 978-3-319-70494-4 .
↑ Lurquin, PF Livets og universets oprindelse . - Columbia University Press, 2003. - S. 2. - ISBN 978-0-231-12655-7 .
↑ Silk, J. The Big Bang: Universets skabelse og udvikling. — 3. - Macmillan, 2000. - S. 110-112, 134-137. - ISBN 978-0-8050-7256-3 .
↑ Kolb, E. W. (1980). "Udviklingen af Baryon-asymmetri i det tidlige univers" (PDF) . Fysik bogstav B. 91 (2): 217-221. Bibcode : 1980PhLB...91..217K . DOI : 10.1016/0370-2693(80)90435-9 .
↑ Sather. Asymmetriens mysterium . Stanford University (forår-sommer 1996). Hentet: 1. november 2008. (ubestemt)
↑ Burles, S.; Nollett, KM & Turner, MS (1999), Big-Bang Nucleosynthesis: Linking Inner Space and Outer Space, arΧiv : astro-ph/9903300 .
↑ Boesgaard, A. M. (1985). "Big bang nukleosyntese - Teorier og observationer". Årlig gennemgang af astronomi og astrofysik . 23 (2): 319-378. Bibcode : 1985ARA&A..23..319B . DOI : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535 .
↑ 1 2 Barkana, R. (2006). "De første stjerner i universet og kosmisk genionisering". videnskab . 313 (5789): 931-934. arXiv : astro-ph/0608450 . Bibcode : 2006Sci...313..931B . DOI : 10.1126/science.1125644 . PMID 16917052 .
↑ Burbidge, E.M. (1957). "Syntese af elementer i stjerner" (PDF) . Anmeldelser af moderne fysik . 29 (4): 548-647. Bibcode : 1957RvMP...29..547B . DOI : 10.1103/RevModPhys.29.547 .
↑ Rodberg, L.S. (1957). "Fall of Parity: Nylige opdagelser relateret til symmetri af naturlove." videnskab . 125 (3249): 627-633. Bibcode : 1957Sci...125..627R . DOI : 10.1126/science.125.3249.627 . PMID 17810563 .
↑ Fryer, C.L. (1999). "Massegrænser for dannelse af sorte hul". The Astrophysical Journal . 522 (1): 413-418. arXiv : astro-ph/9902315 . Bibcode : 1999ApJ...522..413F . DOI : 10.1086/307647 .
↑ Wald, Robert M. Generel relativitetsteori . - University of Chicago Press, 1984. - S. 299-300. - ISBN 978-0-226-87033-5 .
↑ Visser, Matt (2003). "Væsentlige og uvæsentlige træk ved Hawking-stråling" (PDF) . International Journal of Modern Physics D. 12 (4): 649-661. arXiv : hep-th/0106111 . Bibcode : 2003IJMPD..12..649V . DOI : 10.1142/S0218271803003190 . S2CID 16261173 .
↑ Laurent, Philippe; Titarchuk, Lev. Oprettelse af elektron-positronpar tæt på et sort hul-horisont: Rødforskudt udslettelseslinje i det nye røntgenspektre af et sort hul. I. // The Astrophysical Journal. - 2018. - T. 859:89 . - doi : 10.3847/1538-4357/aac090 .
↑ Parikh, M.K. (2000). "Hawking Radiation Som Tunneling". Fysiske anmeldelsesbreve . 85 (24): 5042-5045. arXiv : hep-th/9907001 . Bibcode : 2000PhRvL..85.5042P . DOI : 10.1103/PhysRevLett.85.5042 . PMID 11102182 .
↑ Hawking, SW (1974). "Sort hul eksplosioner?". natur . 248 (5443): 30-31. Bibcode : 1974Natur.248...30H . DOI : 10.1038/248030a0 .
↑ Halzen, F. (2002). "Højenergi neutrino-astronomi: den kosmiske stråleforbindelse". Rapporter om fremskridt i fysik . 66 (7): 1025-1078. arXiv : astro-ph/0204527 . Bibcode : 2002RPPh...65.1025H . DOI : 10.1088/0034-4885/65/7/201 .
↑ Ziegler, JF (1998). Terrestriske kosmiske stråleintensiteter. IBM Journal of Research and Development . 42 (1): 117-139. Bibcode : 1998IBMJ...42..117Z . DOI : 10.1147/rd.421.0117 .
↑ Sutton . Muoner, pioner og andre mærkelige partikler , New Scientist (4. august 1990). Hentet 28. august 2008.
↑ (24. juli 2008). Forskere løser 30 år gammelt aurora borealis-mysterium . Pressemeddelelse .
↑ Gurnett, D. A. (1976). "Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts". videnskab . 194 (4270): 1159-1162. Bibcode : 1976Sci...194.1159G . DOI : 10.1126/science.194.4270.1159 . PMID 17790910 .
↑ Martin. Atomspektroskopi: Et kompendium af grundlæggende ideer, notation, data og formler . National Institute of Standards and Technology . Hentet: 8. januar 2007. (ubestemt)
↑ Fowles, G. R. Introduktion til moderne optik . — Courier Dover , 1989. — S. 227–233. — ISBN 978-0-486-65957-2 .
↑ Grupen, C. (2000). "Partikeldetektions fysik". AIP Conference Proceedings . 536 : 3-34. arXiv : fysik/9906063 . Bibcode : 2000AIPC..536....3G . DOI : 10.1063/1.1361756 .
↑ Nobelprisen i fysik 1989 . Nobelfonden . Hentet: 24. september 2008. (ubestemt)
↑ Ekstrom, P. (1980). "Den isolerede elektron" (PDF) . Scientific American . 243 (2): 91-101. Bibcode : 1980SciAm.243b.104E . DOI : 10.1038/scientificamerican0880-104 . Hentet 2008-09-24 .
↑ Mauritsson. Elektron filmet for første gang nogensinde . Lunds Universitet . Hentet 17. september 2008. Arkiveret fra originalen 25. marts 2009. (ubestemt)
↑ Mauritsson, J. (2008). "Kohærent elektronspredning fanget af et Attosecond Quantum Stroboscope". Fysiske anmeldelsesbreve . 100 (7). arXiv : 0708.1060 . Bibcode : 2008PhRvL.100g3003M . DOI : 10.1103/PhysRevLett.100.073003 . PMID 18352546 .
↑ Damascelli, A. (2004). "Undersøge den elektroniske struktur af komplekse systemer af ARPES". Physica Scripta . T109 : 61-74. arXiv : cond-mat/0307085 . Bibcode : 2004PhST..109...61D . DOI : 10.1238/Physica.Topical.109a00061 .
↑ Billede#L-1975-02972 . NASA (4. april 1975). Hentet 20. september 2008. Arkiveret fra originalen 7. december 2008. (ubestemt)
↑ Elmer. Standardisering af kunsten at svejse elektronstråler . Lawrence Livermore National Laboratory (3. marts 2008). Hentet 16. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 20. september 2008. (ubestemt)
↑ Schultz, H. Elektronstrålesvejsning . - Woodhead Publishing , 1993. - S. 2-3. - ISBN 978-1-85573-050-2 .
↑ Benedict, G. F. Nontraditional Manufacturing Processes . - CRC Press , 1987. - Vol. 19. - S. 273. - ISBN 978-0-8247-7352-6 .
↑ Ozdemir, FS (25.-27. juni 1979). Elektronstrålelitografi . Proceedings of the 16th Conference on Design Automation. San Diego, CA: IEEE Press . pp. 383-391 . Hentet 16. oktober 2008 .
↑ Madou, MJ Fundamentals of Microfabrication: the Science of Miniaturization . — 2. - CRC Press, 2002. - S. 53-54. - ISBN 978-0-8493-0826-0 .
↑ Jongen, Y.; Herer, A. (2-5 maj 1996). [ingen titel citeret] . APS/AAPT Fællesmøde. Elektronstrålescanning i industrielle applikationer. American Physical Society . Bibcode : 1996APS..MAY.H9902J .
↑ Mobus, G. (2010). "Nano-skala kvasi-smeltning af alkali-borosilikatglas under elektronbestråling". Journal of Nuclear Materials . 396 (2-3): 264-271. Bibcode : 2010JNuM..396..264M . DOI : 10.1016/j.jnucmat.2009.11.020 .
↑ Gasanov, 2007 , s. 78.
↑ Gasanov, 2007 , s. 82.
↑ Gasanov, 2007 , s. 83.
↑ Gasanov, 2007 , s. 150.
↑ Gasanov, I.S. Plasma and Beam Technology. - Baku: Elm, 2007. - S. 51. - 174 s.
↑ Gasanov, 2007 , s. 53.
↑ Gasanov, 2007 , s. 54.
↑ Beddar, AS (2001). "Mobile lineære acceleratorer til intraoperativ strålebehandling". AORN Journal . 74 (5): 700-705. DOI : 10.1016/S0001-2092(06)61769-9 . PMID 11725448 .
↑ Gazda, MJ Principper for strålebehandling (1. juni 2007). Hentet: 31. oktober 2013. (ubestemt)
↑ Sokolov, A. A.; Ternov, I. M. Om polarisering og spin-effekter i teorien om synkrotronstråling // Reports of the Academy of Sciences of the USSR : journal. - 1963. - T. 153 . - S. 1053 . (Russisk)
↑ Chao, A.W. Handbook of Accelerator Physics and Engineering . - World Scientific , 1999. - S. 155, 188. - ISBN 978-981-02-3500-0 .
↑ Oura, K. Surface Science: An Introduction . — Springer Science+Business Media , 2003. — S. 1-45 . — ISBN 978-3-540-00545-2 .
↑ Ichimiya, A. Reflection High-energy Electron Diffraction / A. Ichimiya, P.I. Cohen. - Cambridge University Press, 2004. - S. 1. - ISBN 978-0-521-45373-8 .
↑ Heppell, T. A. (1967). "Et kombineret lavenergi- og reflektionshøjenergielektron-diffraktionsapparat." Journal of Scientific Instruments . 44 (9): 686-688. Bibcode : 1967JScI...44..686H . DOI : 10.1088/0950-7671/44/9/311 .
↑ McMullan, D. Scanning Electron Microscopy: 1928–1965 . University of Cambridge (1993). Hentet: 23. marts 2009. (ubestemt)
↑ Slayter, H.S. Lys- og elektronmikroskopi . - Cambridge University Press, 1992. - S. 1. - ISBN 978-0-521-33948-3 .
↑ Cember, H. Introduktion til sundhedsfysik . - McGraw-Hill Professional , 1996. - S. 42-43. - ISBN 978-0-07-105461-4 .
↑ Erni, R.; et al. (2009). "Billeddannelse med atomopløsning med en elektronsonde under 50 pm" . Fysiske anmeldelsesbreve . 102 (9): 096101. Bibcode : 2009PhRvL.102i6101E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.102.096101 . PMID 19392535 .
↑ Shiloh, Roy; et al. Sfærisk aberrationskorrektion i et scanningstransmissionselektronmikroskop ved hjælp af en skulptureret tynd film // Ultramicr. - 2018. - T. 189 . - S. 46-53 . - doi : 10.1016/j.ultramic.2018.03.016 .
↑ Kishkovsky, A. N.; Tyutin, L. A. Medicinsk røntgenteknologi. - L .: Medicin, Leningrad. afdeling, 1983.
↑ Bozzola, JJ Elektronmikroskopi: principper og teknikker for biologer / JJ Bozzola, LD Russell. - Jones & Bartlett Publishers , 1999. - S. 12, 197-199. - ISBN 978-0-7637-0192-5 .
↑ Flegler, S.L. Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction / S.L. Flegler, JW Heckman Jr., KL Klomparens. — Genoptryk. - Oxford University Press, 1995. - S. 43-45. — ISBN 978-0-19-510751-7 .
↑ Bozzola, JJ Elektronmikroskopi: principper og teknikker for biologer / JJ Bozzola, LD Russell. — 2. - Jones & Bartlett Publishers , 1999. - S. 9. - ISBN 978-0-7637-0192-5 .
↑ Freund, HP Principles of Free-Electron Lasers / HP Freund, T. Antonsen. - Springer , 1996. - S. 1–30. - ISBN 978-0-412-72540-1 .
↑ Kitzmiller, JW TV-billedrør og andre katodestrålerør: Sammendrag af industri og handel. - Diane Publishing, 1995. - S. 3-5. - ISBN 978-0-7881-2100-5 .
↑ Sclater, N. Elektronisk teknologihåndbog. - McGraw-Hill Professional , 1999. - S. 227-228. - ISBN 978-0-07-058048-0 .
↑ Historien om det integrerede kredsløb . Nobelfonden (2008). Hentet 18. oktober 2008. (ubestemt)

Litteratur på russisk

Bronstein MP Atomer og elektroner. — M.: Nauka . - 1980. - 152 s., Quantum Library , no. 1. Skydebane. 150.000 eksemplarer
Dmitriev I.S. Elektron gennem øjnene af en kemiker / 2. udg., Rev. - L. : Chemistry, 1986. - 225 s.
Shirokov Yu. M. , Yudin N. P. Kernefysik. - M. : Nauka, 1972. - 670 s.
Buravikhin V. A. , Egorov V. A. Biografi om en elektron. - M . : Viden, 1985. - 136 s.
Kitaygorodsky A. I. Elektroner. — M .: Nauka, 1979. — 206 s.
Sokolov A. A. , Ternov I. M. Relativistisk elektron. — M .: Nauka, 1974. — 391 s.

Links

Alle kendte egenskaber for elektronen er systematiseret i partikeldatagruppen [1] gennemgang .
Opdagelsen af elektronen . American Institute of Physics . (ubestemt)
Partikeldatagruppe . University of California. (ubestemt)
Bock, RK The Particle Detector BriefBook / RK Bock, A. Vasilescu. — 14. - Springer, 1998. - ISBN 978-3-540-64120-9 .
Copeland, Ed Sfærisk elektron . Tres symboler . Brady Haran fra University of Nottingham . (ubestemt)

Ordbøger og encyklopædier

I bibliografiske kataloger
BNF : 13319069f GND : 4125978-6 J9U : 987007540957605171 LCCN : sh85042423 NDL : 00561425 NKC : ph137952

kvanteelektrodynamik
Elektron Positron Foton Unormalt magnetisk øjeblik Casimir effekt Lammeskifte Scharnhorst effekt positronium

Partikler i fysik

fundamentale
partikler

Fermioner

Quarks	u d s c b t
Leptoner	e- _ e + μ − • μ + τ − • τ + Neutrino ν e • ν e ν μ • ν μ ν τ • ν τ

Bosoner

Målestok	γ g W ± •Z 0
Skalar	Higgs boson

Sammensatte
partikler

hadroner

Baryoner ( Hyperoner )	Nukleoner s s n n Δ Λ Σ Ξ Ω Pentaquarks
Mesons ( Quarkonia )	π η • η′ s ω φ J/ψ ϒ θ K B D T Tetraquarks

Forbindelser af fundamentale og (eller) sammensatte partikler

Almindelig	Atomkerner deuteron Triton Helion α atomer ioner Kationer anioner molekyler
Usædvanlig	I hypernucleus fysik : Λ -hypernuclei Hyperhydrogen Hypertriton Σ -hypernuclei Eksotiske atomer : Mesoatomer Muonic Muonisk hydrogen Hadronic pæon Kaonic Antiproton Σ -hyperonisk Lepton atomer positronium Muonium Dimuonium protonium Pæon mesommolekyle Dipositronium

Kvasipartikler ( Liste over kvasipartikler )
Elementære	magnon Phonon Roton Plasmon primeson Elektron Hul Orbiton Fluktuon Phazon Holon og spinon Quasimomonopol
Sammensatte	Dropleton Prøve polariton Polaron Biroton bødkerpar exciton Vanier - Motta Frenkel Biexciton Soliton FK-soliton Solitoner i plasma Ion-lyd Magnetoakustisk Langmuir Soliton Davydov
Klassifikationer	Fermioner Bosoner Enhver Hypotetisk : Plektoner