什么是電子的意思概念介紹分類與性質(zhì)特征
什么是電子的意思概念介紹分類與性質(zhì)特征
電子是一種帶有單位負電荷的亞原子粒子之一,質(zhì)量極小,帶單位負電荷,那么你對電子了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是電子的內(nèi)容,希望大家喜歡!
什么是電子
電子是構(gòu)成原子的基本粒子之一,質(zhì)量極小,帶單位負電荷,不同的原子擁有的電子數(shù)目不同,例如,每一個碳原子中含有6個電子,每一個氧原子中含有8個電子。能量高的離核較遠,能量低的離核較近。通常將電子在離核遠近不同的區(qū)域內(nèi)運動稱為電子的分層排布。
電子(Electron)是一種帶有單位負電荷的亞原子粒子之一,通常標(biāo)記為e⁻。電子屬于輕子類,以重力、電磁力和弱核力與其它粒子相互作用。電子與正電子會因碰撞而湮滅,在這過程中,創(chuàng)生一對以上的光子。電子帶負電,圍繞原子核旋轉(zhuǎn),同一方向光速運動的電子相互作用力為零。
最新實驗觀測到電子由軌道子,自旋子,空穴子組成。電子帶有1/2自旋,是一種費米子。因此,根據(jù)泡利不相容原理,任何兩個電子都不能處于同樣的狀態(tài)。電子的反粒子是正電子,其質(zhì)量、自旋、帶電量大小都與電子相同,但是帶電正負性與電子相反;電子與正電子會因碰撞而互相湮滅,在這過程中,創(chuàng)生一對以上的光子(光子的質(zhì)量比電子小得多,電子的質(zhì)量:9.10938215(45)×10⁻³¹千克。
電子的分類
電子屬于亞原子粒子中的輕子類。輕子被認為是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子之一,即其無法被分解為更小的粒子。它帶有1/2自旋,即又是一種費米子(按照費米—狄拉克統(tǒng)計)。電子所帶電荷為e=1.6×10⁻¹⁹C(庫侖),質(zhì)量為9.11×10⁻³¹kg(0.51MeV/c²),能量為5.11×10⁵eV,通常被表示為e⁻。電子的反粒子是正電子,它帶有與電子相同的質(zhì)量,能量,自旋和等量的正電荷(正電子的電荷為+1,負電子的電荷為-1)。
物質(zhì)的基本構(gòu)成單位——原子是由電子、中子和質(zhì)子三者共同組成。中子不帶電,質(zhì)子帶正電,原子對外不顯電性。相對于中子和質(zhì)子組成的原子核,電子的質(zhì)量極小。質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1840倍。
當(dāng)電子脫離原子核束縛在其它原子中自由移動時,其產(chǎn)生的凈流動現(xiàn)象稱為電流。
各種原子束縛電子能力不一樣,于是就由于失去電子而變成正離子,得到電子而變成負離子。
靜電是指當(dāng)物體帶有的電子多于或少于原子核的電量,導(dǎo)致正負電量不平衡的情況。當(dāng)電子過剩時,稱為物體帶負電;而電子不足時,稱為物體帶正電。當(dāng)正負電量平衡時,則稱物體是電中性的。靜電在我們?nèi)粘I钪杏泻芏鄳?yīng)用方法,其中例子有激光打印機。
電子是在1897年由劍橋大學(xué)的卡文迪許實驗室的約瑟夫·湯姆遜(一般簡稱湯姆遜)在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的。
一種對在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假設(shè)。作用范圍階段只能在核外考慮(所有假設(shè)粒子都只能在核外摸索摸索)它被歸于叫做輕子的低質(zhì)量物質(zhì)粒子族,被設(shè)成具有負值的單位電荷。
電子的性質(zhì)特征
電子塊頭小重量輕(比μ介子還輕205倍),被歸在亞原子粒子中的輕子類。輕子是物質(zhì)被劃分的作為基本粒子的一類。電子帶有二分之一自旋,滿足費米子的條件(按照費米-狄拉克統(tǒng)計)。電子所帶電荷約為-1.6×10⁻¹⁹庫侖,質(zhì)量為9.10×10⁻³¹kg(0.51MeV/c²)。通常被表示為e⁻。與電子電性相反的粒子被稱為正電子,它帶有與電子相同的質(zhì)量,自旋和等量的正電荷。電子在原子內(nèi)做繞核運動,能量越大距核運動的軌跡越遠,有電子運動的空間叫電子層,第一層最多可有2個電子。第二層最多可以有8個,第n層最多可容納2n²個電子,最外層最多容納8個電子。最后一層的電子數(shù)量決定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否活潑,1、2、3電子為金屬元素,4、5、6、7為非金屬元素,8為稀有氣體元素。
物質(zhì)的電子可以失去也可以得到,物質(zhì)具有得電子的性質(zhì)叫做氧化性,該物質(zhì)為氧化劑;物質(zhì)具有失電子的性質(zhì)叫做還原性,該物質(zhì)為還原劑。物質(zhì)氧化性或還原性的強弱由得失電子難易決定,與得失電子多少無關(guān)。
由電子與中子、質(zhì)子所組成的原子,是物質(zhì)的基本單位。相對于中子和質(zhì)子所組成的原子核,電子的質(zhì)量顯得極小。質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子質(zhì)量的1842倍。當(dāng)原子的電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)不等時,原子會帶電,稱這原子為離子。當(dāng)原子得到額外的電子時,它帶有負電,叫陰離子,失去電子時,它帶有正電,叫陽離子。若物體帶有的電子多于或少于原子核的電量,導(dǎo)致正負電量不平衡時,稱該物體帶靜電。當(dāng)正負電量平衡時,稱物體的電性為電中性。靜電在日常生活中有很多用途,例如,靜電油漆系統(tǒng)能夠?qū)⒋善?英語:enamel paint)或聚氨酯漆,均勻地噴灑于物品表面。
電子與質(zhì)子之間的吸引性庫侖力,使得電子被束縛于原子,稱此電子為束縛電子。兩個以上的原子,會交換或分享它們的束縛電子,這是化學(xué)鍵的主要成因。當(dāng)電子脫離原子核的束縛,能夠自由移動時,則改稱此電子為自由電子。許多自由電子一起移動所產(chǎn)生的凈流動現(xiàn)象稱為電流。在許多物理現(xiàn)象里,像電傳導(dǎo)、磁性或熱傳導(dǎo),電子都扮演了要重要的角色。移動的電子會產(chǎn)生磁場,也會被外磁場偏轉(zhuǎn)。呈加速度運動的電子會發(fā)射電磁輻射。
電荷的最終攜帶者是組成原子的微小電子。在運動的原子中,每個繞原子核運動的電子都帶有一個單位的負電荷,而原子核里面的質(zhì)子帶有一個單位的正電荷。正常情況下,在物質(zhì)中電子和質(zhì)子的數(shù)目是相等的,它們攜帶的電荷相平衡,物質(zhì)呈中型。物質(zhì)在經(jīng)過摩擦后,要么會失去電子,留下更多的正電荷(質(zhì)子比電子多)。要么增加電子,獲得更多的負電荷(電子比質(zhì)子多)。這個過程稱為摩擦生電。
自由電子(從原子中逃逸出來的電子)能夠在導(dǎo)體的原子之間輕易移動,但它們在絕緣體中不行。于是,物體在摩擦?xí)r傳遞到導(dǎo)體上的電荷會被迅速中和,因為多余的電子會從物質(zhì)表面流走,或者額外的電子會被吸附到物體表面上代替流失的電子。所以,無論摩擦多么劇烈,金屬都不可能摩擦生電。但是,橡膠或塑料這樣的絕緣體,在摩擦之后,其表面都會留下電荷。
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