Electron

Electron  ( )

Imagine probabilistică a locației unui singur electron într-un atom într-un orbital s-
Compus particulă fundamentală
O familie Fermion
grup Lepton
Participă la interacțiuni gravitaționale [1] , slabe și electromagnetice
Antiparticulă Pozitron
Greutate

9,1093837015(28)⋅10 −31 kg [2] ,
0,51099895000(15) MeV [2] ,

5,48579909065(16)⋅10 -4 amu [2]
Durata de viață ∞ (nu mai puțin de 6,6⋅10 28 de ani [3] [4] )
numere cuantice
Incarcare electrica −1,602176634⋅10 −19  C [2]
număr barion 0
Numărul Lepton +1
A învârti 1/2 ħ
Moment magnetic −9,2847647043(28)⋅10 −24 J / T [2]
Paritate internă +1
Spin izotopic 0
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Electronul (din alt grecesc ἤλεκτρον  „ chihlimbar ” [5] ) este o particulă subatomică (indicată prin simbolul e−
sau β−
), a cărei sarcină electrică este negativă și egală ca modul cu o sarcină electrică elementară [6] . Electronii aparțin primei generații de particule de lepton [7] și sunt de obicei considerați particule fundamentale deoarece nu au componente sau substructuri cunoscute [8] . Un electron are o masă care este de aproximativ 1/1836 din masa unui proton [9] . Proprietățile mecanice cuantice ale unui electron includ un moment unghiular intrinsec ( spin ) cu o valoare jumătate întreagă exprimată în unități ale constantei Planck reduse , ħ, făcându-i fermioni . În acest sens, doi electroni nu pot ocupa aceeași stare cuantică în conformitate cu principiul de excludere Pauli [7] . Ca toate particulele elementare , electronii au proprietățile atât ale particulelor, cât și ale undelor: se pot ciocni cu alte particule și pot difracta ca lumina. Proprietățile undei electronilor sunt mai ușor de observat experimental decât cele ale altor particule, cum ar fi neutronii și protonii, deoarece electronii au o masă mai mică și, prin urmare, o lungime de undă de Broglie mai mare pentru energii egale.

Electronii joacă un rol esențial în multe fenomene fizice , cum ar fi electricitatea , magnetismul , chimia și conducerea termică și participă, de asemenea, la interacțiunile gravitaționale , electromagnetice și slabe . Deoarece electronul are o sarcină, este înconjurat de un câmp electric , iar dacă acest electron se mișcă în raport cu observatorul, atunci observatorul va vedea și un câmp magnetic . Câmpurile electromagnetice generate de alte surse vor influența mișcarea electronului în conformitate cu legea lui Lorentz . Electronii emit sau absorb energie sub formă de fotoni pe măsură ce se mișcă mai repede. Dispozitivele de laborator sunt capabile să capteze electroni individuali, precum și plasmă de electroni , folosind câmpuri electromagnetice. Telescoape speciale observă plasma de electroni în spațiul cosmic. Electronii sunt utilizați în multe aplicații, cum ar fi tribologie, electroliză, electrochimie, tehnologia bateriilor, electronică , sudare , tuburi catodice , fotovoltaice, panouri solare, microscoape electronice , radioterapie , lasere , detectoare pe bază de a gazului și acceleratoare de particule .

Interacțiunile electronilor cu alte particule subatomice sunt de interes în chimie și fizica nucleară . Interacțiunea Coulomb între protonii încărcați pozitiv din interiorul nucleelor ​​atomice și electronii încărcați negativ le permite să formeze atomi . Ionizarea sau diferențele în proporțiile sarcinii negative a electronilor față de sarcinile pozitive ale nucleelor ​​modifică energia de legare a sistemului atomic. Schimbul sau partajarea de electroni între doi sau mai mulți atomi este cauza principală a legăturii chimice [10] . În 1838, naturalistul britanic Richard Laming a prezentat pentru prima dată ipoteza unei cantități indivizibile de sarcină electrică pentru a explica proprietățile chimice ale atomilor [11] . Fizicianul irlandez George Johnston Stoney a numit această încărcătură „electron” în 1891, iar J. J. Thomson și echipa sa de fizicieni britanici au identificat-o ca o particule în 1897, în timpul unui experiment cu tubul catodic . Electronii pot participa, de asemenea, la reacțiile nucleare în nucleosinteză în stele , unde sunt cunoscuți ca particule beta . Electronii pot fi produși din dezintegrarea beta a izotopilor radioactivi și din ciocniri de înaltă energie, cum ar fi atunci când razele cosmice intră în atmosferă. Antiparticula unui electron se numește pozitron ; este identic cu electronul, cu excepția faptului că poartă o sarcină electrică pozitivă . Când un electron se ciocnește cu un pozitron , ambele particule se pot anihila , creând fotoni cu raze gamma .

Istorie

Descoperirea efectului forței electrice

Grecii antici au observat că chihlimbarul atrăgea obiecte mici atunci când era frecat cu blană. Alături de fulger , acest fenomen s-a dovedit a fi una dintre cele mai vechi experiențe înregistrate ale omenirii cu electricitatea . În tratatul său De Magnete din 1600 , omul de știință englez William Gilbert a introdus un nou termen latin electrica pentru a desemna acele substanțe care au proprietăți similare chihlimbarului, care atrag obiectele mici după frecare [12] . Cuvintele electric și electricitate provin din latinescul ēlectrum (de asemenea rădăcina cu același nume aliaj ), care este derivat din cuvântul grecesc pentru chihlimbar, ἤλεκτρον ( ēlektron ) [5] .

Descoperirea a două tipuri de taxe

La începutul anilor 1700, chimistul francez Charles Francois Dufay a descoperit că, dacă o foaie de aur încărcată este respinsă de sticlă frecata cu mătase, atunci aceeași foaie încărcată de aur este atrasă de chihlimbar frecat cu lână. Din aceasta și alte rezultate ale unor experimente similare, Du Fay a concluzionat că electricitatea constă din două fluide electrice : un corp vitros de sticlă frecat cu mătase și un fluid rășinos de chihlimbar frecat cu lână. Aceste două lichide se pot neutraliza reciproc atunci când sunt combinate [12] [13] . Omul de știință american Ebenezer Kinnersley a ajuns ulterior în mod independent la aceeași concluzie [14] :118 . Zece ani mai târziu, Benjamin Franklin a sugerat că electricitatea nu provine din diferite tipuri de fluid electric, ci dintr-un singur fluid electric, prezentând exces (+) sau deficiență (-). El le-a dat nomenclatura modernă a sarcinilor pozitive, respectiv negative [15] . Franklin a considerat că purtătorul de sarcină este pozitiv, dar a determinat incorect în ce situație a existat un exces de purtător de sarcină și în care a existat un deficit [16] .

Între 1838 și 1851, naturalistul britanic Richard Laming a dezvoltat ideea că atomul este format dintr-un nucleu de materie înconjurat de particule subatomice care au o sarcină electrică unitară [17] . Începând cu 1846, fizicianul german Wilhelm Eduard Weber a propus că electricitatea este formată din fluide încărcate pozitiv și negativ, iar interacțiunile lor erau guvernate de legea inversului pătratului . După ce a studiat fenomenul electrolizei în 1874, fizicianul irlandez George Stoney a sugerat că există „o cantitate specifică de electricitate” - sarcina unui ion monovalent . El a putut estima valoarea acestei sarcini elementare e folosind legile lui Faraday ale electrolizei [18] . Cu toate acestea, Stoney credea că aceste sarcini sunt permanent legate și inseparabile de atomi. În 1881, fizicianul german Hermann von Helmholtz a susținut că atât sarcinile pozitive, cât și cele negative sunt împărțite în părți elementare, fiecare „se comportă ca niște atomi de electricitate” [11] .

Stoney a inventat pentru prima dată termenul „ electrolion ” în 1881. Zece ani mai târziu, el a început să folosească termenul de electron pentru a descrie aceste sarcini elementare, scriind în 1894: „...a fost făcută o estimare faptică a valorii acestei cele mai remarcabile unități fundamentale de electricitate, pentru care de atunci m-am aventurat să o fac. propune numele de electron”. Propunerea din 1906 de a trece la electrion nu a prins, deoarece Hendrik Lorenz a ales să păstreze numele de electron [19] [20] . Cuvântul electron este o combinație a cuvintelor engleze electric și ion [21] . Sufixul -on este, de asemenea, utilizat în prezent pentru a se referi la alte particule subatomice, cum ar fi protonul sau neutronul [22] [23] .

Descoperirea electronilor liberi în afara materiei

În timp ce studia conductivitatea electrică în gazele rarefiate în 1859, fizicianul german Julius Plücker a observat că radiația emisă de catod a făcut ca lumina fosforescentă să apară pe peretele tubului de lângă catod; iar punctul de radiație poate fi mutat folosind un câmp magnetic [25] . În 1869, studentul lui Plücker, Johann Wilhelm Gittorff , a descoperit că un corp solid plasat între catod și suprafața fosforescentă ar arunca o umbră asupra acelei regiuni a tubului. Gittorff a sugerat că catodul a emis raze directe și că fosforescența a fost cauzată de razele care cădeau pe pereții tubului. În 1876, fizicianul german Eugen Goldstein a arătat că razele sunt emise perpendicular pe suprafața catodului, ceea ce le deosebește de lumina unei lămpi cu incandescență. Goldstein a numit aceste raze raze catodice [26] [27] :393 .

În anii 1870, chimistul și fizicianul englez Sir William Crookes a dezvoltat primul tub catodic cu vid înalt în interior [28] . Apoi, în 1874, el a arătat că razele catodice pot învârti o mică roată cu zbaturi atunci când se afla în calea lor. Prin urmare, a ajuns la concluzia că razele poartă impuls. Mai mult, prin aplicarea unui câmp magnetic, el a reușit să devieze fasciculele, demonstrând astfel că fasciculul se comportă ca și cum ar fi încărcat negativ [26] . În 1879, el a propus o explicație pentru aceste observații, considerând razele catodice ca fiind formate din molecule gazoase încărcate negativ în a patra stare a materiei, în care calea medie liberă a particulelor este atât de lungă încât coliziunile pot fi neglijate [27] :394– 395 .

Fizicianul britanic de origine germană Arthur Schuster a extins experimentele lui Crookes prin plasarea plăcilor metalice paralele cu razele catodice și aplicarea unui potențial electric între plăci [29] . Câmpul a deviat razele către placa încărcată pozitiv, ceea ce a indicat încă o dată că razele poartă o sarcină negativă. Măsurând cantitatea de deviere pentru un anumit nivel de curent , în 1890 Schuster a fost capabil să estimeze raportul sarcină-masă [a] al componentelor fasciculului. Totuși, aceasta dădea o valoare care era de peste o mie de ori mai mare decât se aștepta, așa că la acel moment calculele lui nu erau de încredere [26] . Acest lucru se datorează faptului că s-a presupus că purtătorii de sarcină sunt atomi de hidrogen sau azot mult mai grei [29] .

În 1892, Hendrik Lorenz a sugerat că masa acestor particule (electroni) s-ar putea datora sarcinii lor electrice [30] .

În timp ce studia mineralele fluorescente în mod natural în 1896, fizicianul francez Henri Becquerel a descoperit că acestea emit radiații fără nicio sursă externă de energie. Aceste materiale radioactive au fost subiectul de mare interes în rândul oamenilor de știință, inclusiv al fizicianului neozeelandez Ernest Rutherford , care a descoperit că emit particule. El a numit aceste particule alfa și beta pe baza capacității lor de a pătrunde în materie [31] . În 1900, Becquerel a arătat că razele beta emise de radiu sunt deviate de un câmp electric și că raportul lor masă-sarcină este același cu cel al razelor catodice [32] . Aceste dovezi au întărit opinia conform căreia electronii fac parte din atomi [33] [34] .

Decenii de cercetări experimentale și teoretice folosind raze catodice au jucat un rol important în descoperirea finală a electronilor de către J. J. Thomson [11] . În 1897, Thomson, împreună cu colegii săi John S. Townsend și H. A. Wilson , au efectuat experimente care au arătat că razele catodice sunt într-adevăr particule noi, și nu unde, atomi sau molecule, așa cum se credea anterior. Thomson a dat estimări bune atât pentru sarcina , e , cât și pentru masa , m , constatând că particulele fasciculelor de electroni, pe care le-a numit „corpuscule”, aveau poate o miime din masa celui mai puțin masiv ion cunoscut: ionul de hidrogen. . El a arătat că raportul lor încărcare-masă, e / m , era independent de materialul catodului. El a mai arătat că particulele încărcate negativ create de materialele radioactive, materialele încălzite și materialele iluminate erau universale [35] . Denumirea „electron” a fost adoptată pentru aceste particule de către comunitatea științifică, în principal datorită sprijinului lui J. Fitzgerald , J. Larmor și H. A. Lorenz [36] :273 . În același an, Emil Wiechert și Walter Kaufmann au calculat și raportul e / m , dar nu au reușit să interpreteze rezultatele lor, în timp ce J. J. Thomson ulterior, în 1899, a dat estimări și pentru sarcina și masa electronului: e ~ 6, 8⋅ 10 -10 Fr. iar m ~ 3⋅10 -26 g [37] [38] .

Sarcina electronului a fost măsurată cu mai multă atenție de către fizicienii americani Robert Milliken și Harvey Fletcher experimentul cu picăturile de ulei din 1909 , ale cărui rezultate au fost publicate în 1911. Acest experiment a folosit un câmp electric pentru a compensa căderea unei picături de ulei încărcate sub forța gravitației. Instalarea lor a făcut posibilă măsurarea sarcinii electrice de la 1 la 150 de ioni cu o eroare mai mică de 0,3%. Experimente comparabile au fost făcute mai devreme de grupul lui Thomson folosind nori de picături de apă încărcate produse prin electroliză și în 1911 de Abram Ioffe , care a obținut în mod independent același rezultat ca și Millikan folosind microparticule de metal încărcate și apoi și-a publicat rezultatele în 1913 [39] . Cu toate acestea, picăturile de ulei au fost mai stabile decât picăturile de apă datorită ratei lor de evaporare mai scăzute și, prin urmare, mai potrivite pentru experimente de precizie pe timp mai lung [40] .

Pe la începutul secolului al XX-lea, a devenit clar că o particulă încărcată cu mișcare rapidă, în anumite condiții, provoacă condensarea vaporilor de apă suprasaturați pe drum. În 1911, Charles Wilson a folosit acest principiu pentru a-și dezvolta camera cu nor pentru a fotografia urme de particule încărcate, cum ar fi electronii care se mișcă rapid [41] .

Teoria atomică

Până în 1914, experimentele fizicienilor Ernest Rutherford , Henry Moseley , James Frank și Gustav Hertz au stabilit în mare măsură structura atomului ca un nucleu dens, încărcat pozitiv, înconjurat de electroni de masă mai mică [42] . În 1913, fizicianul danez Niels Bohr a postulat că electronii sunt în stări energetice cuantificate, iar energia lor este determinată de momentul unghiular al orbitei electronului în jurul nucleului. Electronii se pot deplasa între aceste stări sau orbite emitând sau absorbind fotoni de anumite frecvențe. Cu aceste orbite cuantificate, el a explicat cu precizie liniile spectrale ale atomului de hidrogen [43] . Cu toate acestea, modelul Bohr nu a reușit să ia în considerare intensitatea relativă a liniilor spectrale și nu a reușit să explice spectrele atomilor mai complecși [42] .

Legăturile chimice dintre atomi au fost explicate de Gilbert Newton Lewis , care a propus în 1916 că o legătură covalentă între doi atomi este menținută de o pereche de electroni împărțiți [44] . Mai târziu, în 1927, Walter Heitler și Fritz London au oferit o explicație completă a formării perechilor de electroni și a legăturii chimice în termeni de mecanică cuantică [45] . În 1919, chimistul american Irving Langmuir a dezvoltat modelul static Lewis al atomului și a sugerat că toți electronii sunt distribuiți în „învelișuri concentrice (aproape) sferice de grosime egală” succesive [46] . La rândul său, el a împărțit învelișurile într-o serie de celule, fiecare conținând o pereche de electroni. Cu acest model, Langmuir a reușit să explice calitativ proprietățile chimice ale tuturor elementelor din tabelul periodic [45] , despre care se știe că se repetă în mare măsură conform legii periodice [47] .

În 1924, fizicianul austriac Wolfgang Pauli a observat că structura învelișului unui atom poate fi explicată printr-un set de patru parametri care determină fiecare stare de energie cuantică, atâta timp cât fiecare stare este ocupată de cel mult un electron. Această interdicție a mai multor electron în aceeași stare cuantică a devenit cunoscută drept principiul excluderii Pauli [48] . Un mecanism fizic pentru a explica al patrulea parametru, care avea două valori posibile diferite, a fost propus de fizicienii olandezi Samuel Goudsmit și George Uhlenbeck . În 1925, ei au sugerat că electronul, în plus față de momentul unghiular al orbitei sale, are propriul său moment unghiular și momentul dipol magnetic [42] [49] . Acest lucru este analog cu rotația Pământului pe axa sa, în timp ce acesta se învârte în jurul Soarelui. Momentul unghiular intrinsec a devenit cunoscut sub denumirea de spin și a explicat divizarea, anterior uluitoare, a liniilor spectrale observată cu un spectrograf de înaltă rezoluție ; acest fenomen este cunoscut sub denumirea de scindare a structurii fine [50] .

Mecanica cuantică

În disertația sa din 1924 Recherches sur la théorie des quanta (Studii în teoria cuantică), fizicianul francez Louis de Broglie a înaintat ipoteza că toată materia ar putea fi reprezentată ca o undă, numită mai târziu val de Broglie în maniera luminii [51]. ] . Adică, în condiții adecvate, electronii și alte materii ar prezenta proprietățile fie ale particulelor, fie ale undelor. Proprietățile corpusculare ale unei particule sunt demonstrate atunci când se arată că are o poziție localizată în spațiu de-a lungul traiectoriei sale la un moment dat [52] . Natura ondulată a luminii apare, de exemplu, atunci când un fascicul de lumină trece prin fante paralele, creând modele de interferență . În 1927, George Paget Thomson a descoperit că efectul de interferență are loc atunci când un fascicul de electroni trece printr-o folie metalică subțire, iar fizicienii americani Clinton Davisson și Lester Germer au descoperit că  prin reflectarea electronilor dintr-un monocristal de nichel [53] .

Predicția lui De Broglie asupra naturii ondulatorii a electronilor l-a determinat pe Erwin Schrödinger să postuleze o ecuație de undă pentru electronii care se mișcă sub influența nucleului dintr-un atom. În 1926, ecuația sa, ecuația Schrödinger , a descris cu succes cum se propagă undele de electroni [54] . Ecuația de undă nu oferă o soluție sub forma unei poziții a electronului în funcție de timp, dar prezice probabilitățile de a găsi un electron în vecinătatea unui punct, în special pentru sistemele în care electronul este legat de spațiu printr-un puț de potențial, pentru care ecuațiile undelor electronice nu se modifică în timp. Această abordare a condus la a doua formulare a mecanicii cuantice (prima formulare a teoriei cuantice sub formă de mecanică matriceală a fost propusă de Heisenberg în 1925), iar soluțiile ecuației Schrödinger, ca și ecuațiile Heisenberg, fac posibilă obținerea stările energetice ale unui electron într-un atom de hidrogen, care s-au dovedit a fi echivalente cu cele obținute pentru prima dată de Bohr în expresiile din 1913 și au reprodus spectrul atomului de hidrogen [55] . De îndată ce a devenit posibil să se descrie spinul și interacțiunea dintre mai mulți electroni, mecanica cuantică a făcut posibilă prezicerea configurației electronilor în atomii cu numere atomice mai mari decât cea a hidrogenului [56] .

În 1928, pe baza lucrării lui Wolfgang Pauli, Paul Dirac a creat un model al electronului - ecuația lui Dirac , în concordanță cu principiul relativității , prin aplicarea considerațiilor de relativitate specială și simetrie la formularea hamiltoniană a mecanicii cuantice a electromagneticului. câmpul [57] . Pentru a rezolva unele dintre problemele din ecuația sa relativistă, Dirac a dezvoltat în 1930 un model al vidului ca o mare infinită de particule de energie negativă, numită mai târziu Marea Dirac . Acest lucru l-a determinat să prezică existența pozitronului, un analog de antimaterie al electronului [58] . Această particulă a fost descoperită în 1932 de Carl Anderson [59] .

În 1947, Willis Lamb , lucrând în colaborare cu studentul absolvent Robert Rutherford , a descoperit că anumite stări cuantice ale atomului de hidrogen, care ar trebui să aibă aceeași energie, sunt deplasate una față de cealaltă; această diferență a ajuns să fie numită schimbarea Mielului . Aproximativ în aceeași perioadă, Polycarp Kush , lucrând cu Henry Foley , a descoperit că momentul magnetic al electronului este ceva mai mare decât ar prezice teoria lui Dirac. Această mică diferență a fost numită mai târziu momentul dipol magnetic anormal al electronului. Această diferență a fost explicată curând prin teoria electrodinamicii cuantice dezvoltată de Shinichiro Tomonaga , Julian Schwinger și Richard Feynman la sfârșitul anilor 1940 [60] .

Acceleratoare de particule

Odată cu dezvoltarea acceleratorilor de particule în prima jumătate a secolului al XX-lea, fizicienii au început să aprofundeze proprietățile particulelor subatomice [61] . Prima încercare reușită de a accelera electronii folosind inducția electromagnetică a fost făcută în 1942 de Donald Kerst . Betatronul său inițial a atins o energie de 2,3 MeV, iar betatronii ulterioare au ajuns la 300 MeV. În 1947, în sincrotronul de electroni al companiei General Electric a fost descoperită radiația sincrotron cu o lungime de undă de 70 MeV . Această radiație a fost cauzată de accelerația electronilor într-un câmp magnetic atunci când aceștia se mișcau cu o viteză apropiată de viteza luminii [62] .

Cu o energie a fasciculului de 1,5 GeV, primul ciocnitor de particule de mare energie a fost ADONE , care a început să funcționeze în 1968 [63] . Acest dispozitiv a accelerat electronii și pozitronii în direcții opuse, dublând efectiv energia coliziunii lor în comparație cu un electron care lovește o țintă statică [64] . Large Electron-Positron Collider (LEP) de la CERN , care a funcționat din 1989 până în 2000, a atins o energie de coliziune de 209 GeV și a făcut măsurători importante pentru Modelul Standard al fizicii particulelor [65] [66] .

Reținerea electronilor individuali

Electronii individuali pot fi acum ușor conținuti în tranzistoare CMOS ultra-mici ( L = 20 nm , W = 20 nm ) care funcționează la temperaturi criogenice în intervalul de la -269 °C (4  K ) la aproximativ -258 °C (15  K ) [67] . Funcția de undă a unui electron se propagă în rețeaua semiconductoare și interacționează nesemnificativ cu electronii benzii de valență, deci poate fi considerată în formalismul unei particule, înlocuindu-i masa cu tensorul de masă efectivă [68] .

Caracteristici

Clasificare

În Modelul standard al fizicii particulelor, electronii aparțin unui grup de particule subatomice numite leptoni , care sunt considerate particule fundamentale sau elementare . Electronii au cea mai mică masă dintre toți leptonii încărcați (sau particulele încărcate electric de orice tip) și aparțin primei generații de particule fundamentale [69] . A doua și a treia generație conțin leptoni încărcați, muonul și leptonul tau , care sunt identici cu electronul în sarcină, spin și interacțiuni , dar sunt mai masivi. Leptonii se deosebesc de ceilalți constituenți de bază ai materiei, quarcii , prin lipsa unei forțe puternice . Toți membrii grupului de leptoni sunt fermioni deoarece toți au spin semiîntreg; electronul are spinunu2[70] .

Proprietăți de bază

Masa invariantă a unui electron este de aproximativ 9,109×10 −31 kg [71] sau 5,489⋅10 −4  AU . e. m. Conform principiului echivalenței masei și energiei , aceasta corespunde unei energii de repaus de 0,511 MeV . Raportul dintre masa protonului și masa electronului este de aproximativ 1836 [9] [72] . Măsurătorile astronomice arată că raportul dintre masa protonului și masa electronului a păstrat aceeași valoare preconizată de Modelul Standard pentru cel puțin jumătate din vârsta Universului [73] .

Electronii au o sarcină electrică de −1,602176634⋅10 -19 C [71] care este folosită ca unitate standard de sarcină pentru particulele subatomice și este numită și sarcină electrică elementară . În cadrul preciziei experimentale, sarcina electronului este identică cu sarcina protonului, dar cu semnul opus [74] . Deoarece simbolul e este folosit pentru a reprezenta sarcina elementară , electronul este de obicei reprezentat ca e−
unde semnul minus indică o sarcină negativă. Pozitronul este notat cu simbolul e+
, deoarece are aceleași proprietăți ca un electron, dar cu o sarcină electrică mai degrabă pozitivă decât negativă [70] [71] .

Electronul are propriul său moment unghiular sau spinunu2[71] . Această proprietate este de obicei formulată prin numirea spinului electronuluiunu2 particule[70]. Pentru astfel de particule, spin-ul esteħ2[b] [75] , iar rezultatul măsurării proiecției spinħ2. Pe lângă spin, electronul are propriul său moment magnetic , co-direcțional cu spinul [71] . Este aproximativ egal cu un magneton Bohr [76] [c] , care este o constantă fizică egală cu (9,27400915 ± (23))⋅10 -24  J / T [71] . Orientarea spinului în raport cu impulsul electronilor (pentru particule relativiste) determină proprietatea particulelor elementare cunoscută sub numele de helicitate .

Electronul nu are nicio substructură cunoscută [8] [78] . Problema razei electronilor este o problemă complexă a fizicii moderne. În experimentele privind împrăștierea electronilor de către pozitroni nu se observă nicio diferență față de caracterul punctual al particulelor [79] . Structura internă a electronului s-ar reflecta în existența unui moment dipol electric, dar acesta nu a fost găsit [80] . Ipoteza despre raza finită a electronului este incompatibilă cu prevederile teoriei relativității speciale. Pe de altă parte, un electron punctual (raza zero) dă naștere unor dificultăți matematice serioase din cauza tendinței energiei proprii a electronului la infinit [81] . Observarea unui singur electron într- o capcană Penning sugerează că limita superioară a razei particulelor este de 10 -22  metri [82] . Limita superioară a razei electronilor de 10 −18  metri [83] poate fi obținută folosind relația de incertitudine cu energia. Există și o constantă fizică numită „ raza clasică a electronului ”, cu o valoare mult mai mare de 2,8179⋅10 -15  m , mai mare decât raza protonului. Cu toate acestea, terminologia provine dintr-un calcul simplificat care ignoră efectele mecanicii cuantice ; de fapt, așa-numita rază clasică a electronului are puține în comun cu adevărata structură fundamentală a electronului [84] [d] . Există particule elementare care se descompun spontan în particule mai puțin masive. Un exemplu este un muon cu o durată medie de viață de 2,2⋅10 -6  secunde, care se descompune într-un electron, un neutrin muon și un antineutrin electron . Pe de altă parte, electronul este considerat stabil din motive teoretice: electronul este cea mai puțin masivă particulă cu o sarcină electrică diferită de zero, astfel încât dezintegrarea sa ar încălca legea de conservare a sarcinii [85] . Limita inferioară experimentală a duratei medii de viață a unui electron este 6,6⋅10 28 ani la un nivel de încredere de 90% [3] [86] [87] .

Cvasiparticule

În fizica materiei condensate , care se ocupă nu de particule elementare, ci de excitații de cvasi-particule, separarea spin-sarcină poate apărea în unele materiale . În astfel de cazuri, electronii „se împart” în trei particule independente: un orbiton , un spinon și un holon . Un electron poate fi întotdeauna considerat teoretic ca o stare legată de trei - cu un orbitan care poartă un grad de libertate orbital, un spinon care poartă spinul electronului și un holon purtând o sarcină, dar în anumite condiții se pot comporta ca cvasi -particule independente. [88] [89] [90] . În fizica stării solide, o stare într-o bandă de valență aproape complet umplută se numește gaură și poartă o sarcină pozitivă. Într-un sens, comportamentul unei găuri într-un semiconductor este similar cu cel al unei bule într-o sticlă plină de apă [91] . Oscilațiile colective ale unui gaz de electroni liberi, corespunzătoare cuantizării oscilațiilor plasmatice în metale și semiconductori, formează alte cvasiparticule, plasmonii [92] .

Proprietăți cuantice

Ca toate particulele, electronii se pot comporta ca undele. Acest fenomen se numește dualitate undă-particulă și poate fi demonstrat folosind experimentul cu dublu fantă [93] .

Natura ondulatorie a unui electron îi permite să treacă prin două fante paralele în același timp și nu doar printr-o fante, ca în cazul unei particule clasice. În mecanica cuantică, proprietatea de undă a unei singure particule poate fi descrisă matematic ca o funcție cu valoare complexă , funcția de undă , de obicei desemnată cu litera greacă psi ( ψ ). Când valoarea absolută a acestei funcții este pătrată , aceasta dă probabilitatea ca particula să fie observată în apropierea unui anumit loc - densitatea de probabilitate [94] :162–218 .

Electronii sunt particule care nu se pot distinge deoarece nu pot fi distinși unul de celălalt prin proprietățile lor fizice inerente. În mecanica cuantică, aceasta înseamnă că o pereche de electroni care interacționează ar trebui să poată schimba locurile fără o schimbare vizibilă a stării sistemului. Funcția de undă a fermionilor, inclusiv a electronilor, este antisimetrică, ceea ce înseamnă că își schimbă semnul atunci când doi electroni sunt schimbați; adică ψ ( r 1 , r 2 ) = − ψ ( r 2 , r 1 ) , unde variabilele r 1 și r 2 corespund primului și celui de-al doilea electron. Deoarece valoarea absolută nu se modifică atunci când semnul este schimbat, aceasta corespunde probabilităților egale. Bosonii , cum ar fi fotonul, au în schimb funcții de undă simetrice [94] :162–218 .

În cazul antisimetriei, soluțiile ecuației de undă pentru electronii care interacționează conduc la probabilitate zero ca fiecare pereche să ocupe același loc sau stare. Acesta este responsabil pentru principiul excluderii Pauli , care împiedică oricare doi electroni să ocupe aceeași stare cuantică. Acest principiu explică multe proprietăți ale electronilor. De exemplu, acest lucru face ca grupurile de electroni legați să ocupe orbiti diferiți în atom, mai degrabă decât să se suprapună unul pe altul, fiind pe aceeași orbită [94] :162–218 .

Particule virtuale

Într-o imagine simplificată, care deseori tinde să denatureze, dar poate servi la ilustrarea unor aspecte calitative, fiecare foton petrece ceva timp ca o combinație între un electron virtual și antiparticula sa, pozitronul virtual, care se anihilează rapid unul pe celălalt la scurt timp după [95] . Combinația dintre modificarea energiei necesare pentru a crea aceste particule și timpul pentru care acestea există sunt sub pragul de detectabilitate exprimat prin relația de incertitudine Heisenberg , Δ E  · Δ t  ≥  ħ . De fapt, energia necesară pentru a crea aceste particule virtuale, Δ E , poate fi „împrumutată” din vid pentru o perioadă de timp Δ t , astfel încât produsul lor să nu depășească constanta Planck redusă , ħ ≈ 6,6⋅10 -16  eV s . Astfel, pentru un electron virtual Δ t nu depășește 1,3⋅10 -21  s [96] .

Atâta timp cât există perechea virtuală electron-pozitron, forța Coulomb a câmpului electric înconjurător , în jurul electronului, face ca pozitronul creat să fie atras de electronul original, în timp ce electronul creat experimentează repulsie. Acest lucru provoacă așa-numita polarizare în vid . De fapt, vidul se comportă ca un mediu cu o permitivitate mai mare decât unitatea . Astfel, sarcina efectivă a unui electron este de fapt mai mică decât valoarea sa adevărată, iar sarcina scade odată cu distanța de la electron [97] [98] . Această polarizare a fost confirmată experimental în 1997 la acceleratorul de particule japonez TRISTAN [ 99] . Particulele virtuale provoacă un efect de screening comparabil cu masa unui electron [100] .

Interacțiunea cu particulele virtuale explică, de asemenea, o mică abatere (aproximativ 0,1%) a momentului magnetic intrinsec al unui electron față de magnetonul Bohr ( moment magnetic anormal ) [76] [101] . Coincidența extrem de exactă a acestei diferențe prezise cu valoarea determinată experimental este considerată una dintre principalele realizări ale electrodinamicii cuantice [102] .

Aparent, în fizica clasică , paradoxul reprezentării unui electron ca o particulă punctiformă cu propriul moment unghiular și moment magnetic poate fi explicat prin proprietățile dinamicii unui electron într-un câmp electromagnetic atunci când trece la limita nerelativista, când electronul este deplasat într-o manieră tremurătoare ( zitterbewegung ), ceea ce duce la o mișcare circulară medie cu precesie [103] . Această mișcare creează atât un spin, cât și un moment magnetic al unui electron reprezentat ca un obiect extins de dimensiunea unei lungimi de undă Compton [7] [104] . În atomi, fotonii virtuali explică deplasarea Lamb observată în liniile spectrale . Lungimea de undă Compton arată că în vecinătatea particulelor elementare, cum ar fi electronul, relația de incertitudine energie-timp permite crearea de particule virtuale în vecinătatea electronului. Această lungime de undă explică natura „statică” a particulelor virtuale în jurul particulelor elementare la o distanță apropiată [97] .

Interacțiune

Electronul creează un câmp electric care exercită o atracție asupra unei particule cu sarcină pozitivă, cum ar fi un proton, și provoacă o forță de respingere asupra unei particule cu sarcină negativă. Mărimea acestei forțe în aproximarea nerelatistă este determinată de legea inversă a pătratului a lui Coulomb [105] : 58-61 . Când un electron se mișcă, acesta creează un câmp magnetic [94] : 140 . Legea Ampère-Maxwell leagă câmpul magnetic de mișcarea în masă a electronilor ( curent ) în raport cu observatorul. Această proprietate a inducției creează un câmp magnetic care antrenează motorul electric [106] . Câmpul electromagnetic al unei particule încărcate care se mișcă arbitrar este exprimat prin potențiale Liénard-Wiechert , care sunt corecte chiar și atunci când viteza particulei este apropiată de viteza luminii ( relativistă ) [105] : 429-434 . 

Când un electron se deplasează prin spațiu într-un câmp magnetic, este supus forței Lorentz , îndreptată perpendicular pe planul definit de câmpul magnetic și viteza electronului. Această forță centripetă determină electronul să urmeze o cale elicoidală cu o rază numită raza Larmor . Accelerația din această mișcare curbilinie face ca electronul să radieze energie sub formă de radiație sincrotron [107] [e] [94] : 160 . Radiația energiei, la rândul său, face ca electronul să se retragă, cunoscut sub numele de forța Abraham-Lorentz-Dirac , care creează frecare care încetinește electronul. Această forță este cauzată de acțiunea câmpului propriu al electronului asupra lui însuși [108] .

Fotonii sunt purtătorii interacțiunii electromagnetice dintre particule în electrodinamica cuantică . Un electron izolat cu o viteză constantă nu poate emite sau absorbi un foton real; aceasta ar încălca legea conservării energiei și a impulsului . În schimb, fotonii virtuali pot transfera impuls între două particule încărcate. Un astfel de schimb de fotoni virtuali generează forța Coulomb [109] . Emisia de energie poate avea loc atunci când un electron în mișcare este deviat de o particulă încărcată, cum ar fi un proton. Accelerația electronilor duce la emisia de bremsstrahlung [110] .

O coliziune neelastică între un foton (lumină) și un electron solitar (liber) se numește împrăștiere Compton . Această coliziune are ca rezultat un transfer de impuls și energie între particule, care modifică lungimea de undă a fotonului cu o cantitate numită deplasare Compton . Valoarea maximă a acestei deplasări a lungimii de undă este h / m e c , care este cunoscută sub numele de lungime de undă Compton [111] . Pentru un electron, acesta are o valoare de 2,43⋅10 -12  m [71] . Când lungimea de undă a luminii este mare (de exemplu, lungimea de undă a luminii vizibile este de 0,4-0,7 µm), deplasarea lungimii de undă devine mică. Această interacțiune dintre lumină și electronii liberi se numește împrăștiere Thomson sau împrăștiere Thomson liniară [112] .

Puterea relativă a interacțiunii electromagnetice dintre două particule încărcate, cum ar fi un electron și un proton, este determinată de constanta structurii fine . Această mărime este o mărime adimensională formată din raportul a două energii: energia electrostatică de atracție (sau de repulsie) la o distanță de o lungime de undă Compton și energia de repaus a sarcinii. Este definit ca α  ≈  7,297353⋅10 -3 , care este aproximativ egal cuunu137[71] .

Când electronii și pozitronii se ciocnesc, se anihilează unul pe altul, producând doi sau mai mulți fotoni de raze gamma cu o energie de 1,022 MeV în total. Dacă un electron și un pozitron au un impuls nesemnificativ, atunci un atom de pozitroniu se poate forma înainte de anihilare [113] [114] . Pe de altă parte, un foton de înaltă energie se poate transforma într-un electron și un pozitron printr-un proces numit împerechere , dar numai în prezența unei particule încărcate din apropiere, cum ar fi nucleul unui atom [115] [116] .

În teoria interacțiunii electroslabe, componenta stângă a funcției de undă a electronului formează un dublet isospin slab cu neutrinul electronic . Aceasta înseamnă că în interacțiunile slabe , neutrinii electronici se comportă ca niște electroni. Orice membru al acestui dublet poate interacționa cu curentul încărcat prin emiterea sau absorbția unui boson W și se poate transforma într-o altă particulă. Sarcina este conservată în timpul acestei reacții deoarece bosonul W poartă și o încărcare, anulând orice modificare netă a sarcinii în timpul transmutației. Interacțiunile curenților încărcați sunt responsabile pentru fenomenul de dezintegrare beta într-un atom radioactiv . Atât un electron, cât și un electron neutrin pot interacționa cu un curent neutru prin schimbul Z0
, iar acest proces este responsabil pentru împrăștierea elastică a neutrinilor și a electronilor [117] .

Atomi și molecule

Un electron poate fi legat de nucleul unui atom prin forța de atracție Coulomb. Un sistem de unul sau mai mulți electroni atașați unui nucleu se numește atom. Dacă numărul de electroni diferă de sarcina electrică a nucleului, un astfel de atom se numește ion . Comportamentul ondulatoriu al unui electron legat este descris de o funcție numită orbital atomic . Fiecare orbital are propriul său set de numere cuantice, cum ar fi energia, momentul unghiular și proiecția momentului unghiular pe o axă aleasă, și doar un anumit set de acești orbitali există în jurul nucleului, corespunzând numerelor cuantice discrete. Conform principiului de excludere Pauli, fiecare orbital poate fi ocupat de doi electroni, care trebuie să difere prin numărul lor cuantic de spin [118] .

Electronii se pot deplasa între diferiți orbitali emitând sau absorbind fotoni cu o energie corespunzătoare diferenței de potențial [119] :159–160 . Alte modalități de a schimba orbital includ coliziunile cu particule precum electronii și efectul Auger [120] . Pentru a se rupe de nucleul unui atom, energia unui electron trebuie să fie mai mare decât energia legăturii sale cu atomul. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în timpul efectului fotoelectric , când energia fotonului incident, care depășește energia de ionizare a atomului, este absorbită de electron [119] :127–132 .

Momentul unghiular orbital al electronilor este cuantificat . Deoarece electronul este încărcat, mișcarea sa creează, de asemenea, un moment magnetic orbital care este proporțional cu momentul unghiular. Momentul magnetic total al unui atom este egal cu suma vectorială a momentelor magnetice orbitale și spin ale tuturor electronilor și nucleului. Momentul magnetic al nucleului este neglijabil în comparație cu momentul magnetic al electronului. Momentele magnetice ale electronilor care ocupă același orbital (așa-numiții electroni perechi) se compensează reciproc [121] .

Legătura chimică dintre atomi apare ca urmare a interacțiunilor electromagnetice descrise de legile mecanicii cuantice [122] . Cele mai puternice legături se formează prin schimbul sau transferul de electroni între atomi, ceea ce permite formarea de molecule [10] . În interiorul moleculei, electronii se mișcă sub influența mai multor nuclei și ocupă orbitali moleculari ; pot ocupa parțial orbitali atomici în atomi izolați [123] . Factorul fundamental care determină existența structurilor moleculare este prezența perechilor de electroni  - electroni cu spini orientați opus, care ocupă același orbital molecular fără a încălca principiul de excludere Pauli (similar atomilor). Orbitali moleculari diferiți au distribuții spațiale diferite ale densității electronice. De exemplu, în perechile legate (adică în acele perechi care de fapt leagă atomii împreună), electronii cu o probabilitate maximă pot fi localizați într-o cantitate relativ mică de spațiu între nuclee. Dimpotrivă, în perechile nelegate, electronii sunt distribuiți într-un volum mare în jurul nucleelor ​​[124] .

Conductivitate

Dacă un corp are mai mulți sau mai puțini electroni decât este necesar pentru a echilibra sarcina pozitivă a nucleelor, atunci acel obiect are o sarcină electrică netă. Când există un exces de electroni, se spune că obiectul este încărcat negativ. Când există mai puțini electroni decât protoni în nucleu, se spune că obiectul este încărcat pozitiv. Când numărul de electroni și numărul de protoni sunt egale, sarcinile lor se anulează reciproc și se spune că obiectul este neutru din punct de vedere electric. Un corp macroscopic poate dobândi o sarcină electrică în timpul frecării datorită efectului triboelectric [128] .

Electronii independenți fără interacțiune Coulomb între ei sau cu nuclee se numesc electroni liberi . Electronii din metale se comportă și ca și cum ar fi liberi. În realitate, particulele denumite în mod obișnuit electroni în metale și alte solide sunt cvasielectroni - cvasiparticule care au aceeași sarcină electrică, spin și moment magnetic ca electronii reali, dar pot avea o masă aparentă sau efectivă diferită [129] . Când electronii liberi - atât în ​​vid, cât și în metale - se mișcă, ei creează un flux net de sarcină numit curent electric , care creează un câmp magnetic. În mod similar, un curent poate fi creat printr-un câmp magnetic în schimbare. Aceste interacțiuni sunt descrise matematic de ecuațiile lui Maxwell [130] .

La o anumită temperatură, fiecare material are o conductivitate electrică , care determină cantitatea de curent electric atunci când este aplicată o tensiune electrică . Exemple de conductori buni includ metale precum cuprul și aurul, în timp ce sticla și teflonul sunt conductori slabi. În orice material dielectric , electronii rămân legați de atomii lor respectivi, iar materialul se comportă ca un izolator . Majoritatea semiconductorilor au un nivel de conductivitate variabil care se încadrează între extremele de conductivitate și izolație [131] . Pe de altă parte, metalele au o structură de bandă electronică care conține benzi electronice parțial umplute. Prezența unor astfel de benzi permite electronilor din metale să se comporte ca și cum ar fi electroni liberi sau delocalizați . Acești electroni nu sunt legați de atomi specifici, așa că atunci când se aplică un câmp electric, ei sunt liberi să se miște ca un gaz (numit gaz Fermi ) [132] prin material, la fel ca electronii liberi [132] .

Datorită coliziunilor dintre electroni și defectelor rețelei, viteza de deplasare a electronilor într-un conductor este de ordinul milimetrilor pe secundă. Cu toate acestea, viteza la care o modificare a curentului într-un punct al materialului provoacă modificări ale curenților în alte părți ale materialului, viteza de propagare este de obicei de aproximativ 75% din viteza luminii [133] . Aceasta deoarece semnalele electrice se propagă sub formă de undă, a cărei viteză depinde de permisivitatea materialului [134] .

Metalele sunt relativ bune conductoare de căldură, în primul rând pentru că electronii delocalizați sunt liberi să transfere energie termică între atomi. Cu toate acestea, spre deosebire de conductibilitatea electrică, conductibilitatea termică a unui metal este aproape independentă de temperatură. Matematic, aceasta este exprimată prin legea Wiedemann-Franz [132] , care afirmă că raportul dintre conductibilitatea termică și conductivitatea electrică este proporțional cu temperatura. Dezordinea termică într-o rețea metalică crește rezistența electrică a materialului, creând o dependență a curentului electric de temperatură la o tensiune dată [135] .

Când sunt răcite sub un punct numit temperatură critică , materialele pot suferi o tranziție de fază în care își pierd complet rezistența la curentul electric într-un fenomen cunoscut sub numele de supraconductivitate . În teoria BCS , perechile de electroni, numite perechi Cooper , sunt cuplate în mișcarea lor la materia din apropiere prin vibrații retice numite fononi , evitând astfel coliziunile cu defecte care creează în mod normal rezistență electrică [136] . Perechile Cooper au o rază de aproximativ 100 nm, deci se pot suprapune [137] . Cu toate acestea, mecanismul de acțiune al supraconductorilor de înaltă temperatură rămâne neclar [138] [139] .

Electronii din interiorul solidelor conductoare, care sunt ele însele cvasiparticule, atunci când sunt strâns constrânși la temperaturi apropiate de zero absolut , se comportă ca și cum ar fi împărțiți în alte trei cvasiparticule : orbitoni , spinoni și holoni [140] . Primul poartă spinul și momentul magnetic, următorul își poartă poziția orbitală, iar ultimul poartă sarcina electrică [141] .

Mișcare și energie

Conform teoriei relativității speciale , atunci când viteza unui electron se apropie de viteza luminii , din punctul de vedere al observatorului, masa sa relativistă crește, făcând astfel dificilă accelerarea în continuare în cadrul de referință al observatorului. Viteza electronului se poate apropia, dar nu atinge niciodată viteza luminii în vid c . Cu toate acestea, atunci când electronii relativiști, adică electronii care se mișcă cu o viteză apropiată de c, intră într-un mediu dielectric, cum ar fi apa, unde viteza locală a luminii este mai mică decât c , electronii călătoresc temporar mai repede decât lumina în mediu. Când interacționează cu mediul, ele generează o lumină slabă numită radiație Cherenkov [142] .

Efectele relativității speciale se bazează pe o mărime cunoscută sub numele de factorul Lorentz , definit ca , unde v  este viteza particulei. Energia cinetică K e a unui electron care se mișcă cu viteza v este:

unde m e  este masa electronilor. De exemplu, acceleratorul liniar al lui Stanford poate accelera un electron până la aproximativ 51 GeV [143] . Deoarece electronul se comportă ca o undă, la o viteză dată, i se atribuie o lungime de undă caracteristică de Broglie . Este determinată de expresia λ e  =  h / p, unde h  este constanta lui Planck și p  este impulsul particulei [51] . Pentru o energie electronică de 51 GeV, lungimea de undă este de aproximativ 2,4⋅10 -17  m , suficient de mică pentru a studia structuri mult mai mici decât dimensiunea unui nucleu atomic [144] .

Educație

Teoria Big Bang  este cea mai larg acceptată teorie științifică pentru a explica evoluția timpurie a universului [146] . În prima milisecundă a Big Bang, temperatura a depășit 10 miliarde  Kelvin , iar fotonii aveau o energie medie de peste un milion de electroni volți . Acești fotoni erau suficient de energici pentru a reacționa între ei, formând perechi de electroni și pozitroni. În același mod, perechile pozitron-electron s-au anihilat reciproc și au emis fotoni de înaltă energie - cuante gamma:

γ + γ ↔ e+
+ e−

În această etapă a evoluției Universului, s-a menținut un echilibru între electroni, pozitroni și fotoni. Cu toate acestea, după 15 secunde, temperatura universului a scăzut sub pragul la care ar putea avea loc formarea de electroni și pozitroni. Majoritatea electronilor și pozitronilor supraviețuitori s-au anihilat reciproc, eliberând raze gamma care au reîncălzit pentru scurt timp universul [147] .

Din motive care rămân neclare, procesul de anihilare a implicat un exces de particule față de antiparticule. Prin urmare, aproximativ un electron a supraviețuit pentru fiecare miliard de perechi electron-pozitron. Acest exces corespundea unui exces de protoni față de antiprotoni într-o stare cunoscută sub numele de asimetrie barionică , rezultând o sarcină netă a universului de zero [148] [149] . Protonii și neutronii supraviețuitori au început să reacționeze între ei într-un proces cunoscut sub numele de nucleosinteză , producând izotopi de hidrogen și heliu cu urme de litiu . Acest proces a atins apogeul după aproximativ cinci minute [150] . Orice neutroni rămași au suferit dezintegrare beta negativă cu un timp de înjumătățire de aproximativ o mie de secunde, eliberând un proton și un electron în acest proces.

n → p + e−
+ v
e

În următorii 300.000 până la  400.000 de ani, electronii în exces au rămas prea energici pentru a se lega de nucleele atomice [151] . Aceasta a fost urmată de o perioadă cunoscută sub numele de recombinare , când s-au format atomi neutri și universul în expansiune a devenit transparent la radiații [152] .

La aproximativ un milion de ani după Big Bang, a început să se formeze prima generație de stele [152] . În interiorul unei stele, nucleosinteza stelară duce la formarea de pozitroni ca urmare a fuziunii nucleelor ​​atomice. Aceste particule de antimaterie se anihilează imediat cu electroni, emitând raze gamma. Rezultatul final este o scădere constantă a numărului de electroni și o creștere corespunzătoare a numărului de neutroni. Cu toate acestea, procesul de evoluție stelară poate duce la sinteza izotopilor radioactivi. Izotopii selectați pot suferi ulterior dezintegrare beta negativă, emițând un electron și un antineutrin din nucleu [153] . Un exemplu este izotopul cobalt-60 ( 60 Co ), care se descompune pentru a forma nichel-60 (60
Ni ) [154] .

La sfârșitul vieții, o stea cu o masă de peste 20 de mase solare suferă un colaps gravitațional odată cu formarea unei găuri negre [155] . Conform fizicii clasice , aceste obiecte stelare masive au o atracție gravitațională suficient de puternică pentru a împiedica orice, chiar și radiația electromagnetică , să scape dincolo de raza Schwarzschild [156] . Cu toate acestea, se crede că efectele mecanice cuantice pot permite emisia de radiații Hawking la această distanță. Se crede că perechile electron-pozitron sunt create la orizontul de evenimente al acestor rămășițe stelare [157] [158] .

Când o pereche de particule virtuale (cum ar fi un electron și un pozitron) sunt create în apropierea orizontului de evenimente, poziționarea spațială aleatorie poate face ca una dintre ele să apară în exterior; acest proces se numește tunel cuantic . Potențialul gravitațional al găurii negre oferă apoi energie pentru a transforma acea particulă virtuală într-o particulă reală, permițându-i să radieze în spațiu [159] . În schimb, celălalt membru al perechii primește energie negativă, rezultând o pierdere netă de masă-energie din gaura neagră. Viteza radiației Hawking crește odată cu scăderea masei, ceea ce determină în cele din urmă evaporarea găurii negre până când în cele din urmă explodează [160] .

Razele cosmice  sunt particule care călătoresc prin spațiu la energii mari. S-au înregistrat evenimente cu energii de până la 3,0⋅10 20  eV [161] . Când aceste particule se ciocnesc cu nucleonii din atmosfera Pământului , se generează un flux de particule, inclusiv pioni [162] . Mai mult de jumătate din radiația cosmică observată de pe suprafața Pământului este formată din muoni , care sunt leptoni produși în atmosfera superioară prin descompunerea unui pion.

π−
→ μ−
+ v
μ

Muonul, la rândul său, se poate descompune odată cu formarea unui electron sau a unui pozitron [163]

μ−
→ e−
+ v
e+ v
μ

Supraveghere

Observarea de la distanță a electronilor necesită înregistrarea energiei lor radiate. De exemplu, în mediile de înaltă energie, cum ar fi corona unei stele, electronii liberi formează o plasmă care radiază energie prin bremsstrahlung . Gazul de electroni este supus oscilațiilor plasmatice , care sunt unde cauzate de modificările densității electronilor și produc explozii de energie care pot fi detectate cu radiotelescoape [165] .

Frecvența unui foton este proporțională cu energia acestuia. Când un electron legat se mișcă între diferite niveluri de energie ale unui atom, acesta absoarbe sau emite fotoni cu frecvențe caracteristice. De exemplu, atunci când atomii sunt iradiați cu o sursă cu un spectru larg , în spectrul radiației transmise apar linii întunecate distincte la locurile de absorbție a frecvenței corespunzătoare de către electronii atomului. Fiecare element sau moleculă afișează un set caracteristic de linii spectrale, cum ar fi seria spectrală a hidrogenului . Măsurătorile spectroscopice ale intensității și lățimii acestor linii fac posibilă determinarea compoziției și proprietăților fizice ale materiei [166] [167] .

În condiții de laborator, interacțiunile electronilor individuali pot fi observate folosind detectoare de particule , care măsoară anumite proprietăți, cum ar fi energia, spinul și sarcina [168] . Dezvoltarea capcanelor Paul a capcanei Penning face posibilă păstrarea particulelor încărcate într-o zonă mică pentru o perioadă lungă de timp. Acest lucru permite măsurarea precisă a proprietăților particulelor. De exemplu, într-un caz a fost folosită o capcană Penning pentru a ține un electron timp de 10 luni [169] . Momentul magnetic al electronului a fost măsurat cu o precizie de până la unsprezece zecimale, care în 1980 s-a dovedit a fi cea mai mare precizie dintre toate constantele fizice [170] .

Primele imagini video cu distribuția energiei electronilor au fost realizate de o echipă de la Universitatea Lund din Suedia în februarie 2008. Oamenii de știință au folosit rafale de lumină extrem de scurte, numite impulsuri de attosecundă , care au făcut posibilă pentru prima dată observarea mișcării unui electron [171] [172] .

Distribuția electronilor în materiale solide poate fi vizualizată folosind spectroscopie de fotoemisie cu rezoluție unghiulară (ARPES). Această metodă utilizează efectul fotoelectric pentru a măsura proprietățile lor în spațiu reciproc , ceea ce este convenabil pentru reprezentarea matematică a structurilor periodice utilizate pentru a stabili rețeaua originală. ARPES poate fi folosit pentru a determina direcția, viteza și împrăștierea electronilor dintr-un material [173] .

Tehnologia cu plasmă

Fascicule de particule

Fasciculele de electroni sunt utilizate în sudare [175] . Ele fac posibilă atingerea unei densități de energie de până la 107  W cm– 2 la un focar cu un diametru de 0,1–1,3 mm și de obicei nu necesită aditivi . Această metodă de sudare trebuie efectuată în vid, astfel încât electronii să nu interacționeze cu gazele reziduale înainte de a ajunge la suprafață. Poate fi folosit pentru a îmbina materiale conductoare care altfel ar fi considerate nepotrivite pentru sudare [176] [177] .

Litografia cu fascicul de electroni (EBL) este o tehnică de litografie utilizată pentru a crea măști în rezistență de electroni la rezoluție submicronică [178] . Această metodă este limitată de costul ridicat, productivitatea scăzută, necesitatea de a lucra cu un fascicul în vid înalt și împrăștierea electronilor în solide. Ultima problemă limitează rezoluția la aproximativ 10 nm. Din acest motiv, ELL este utilizat în principal pentru producerea unui număr mic de circuite integrate specifice aplicației și cercetare științifică [179] .

Prelucrarea fasciculului de electroni este utilizată pentru a iradia materiale pentru a le modifica proprietățile fizice sau pentru a steriliza produse medicale și alimentare [180] . Fasciculele de electroni se subțiază sau se topesc aproape fără o creștere semnificativă a temperaturii în timpul iradierii intense: de exemplu, iradierea intensă a electronilor determină o scădere a vâscozității cu multe ordine de mărime și o scădere treptată a energiei sale de activare [181] . Încălzirea cu fascicul de electroni este utilizată pentru a obține o concentrație mare de energie într-o zonă mică a materialului iradiat la curenți relativ scăzuti, ceea ce poate duce la reacții fizice și chimice la suprafață. În anumite condiții, este posibil să se realizeze pătrunderea materialului cu formarea de găuri traversante [182] , ceea ce face posibilă tăierea foilor de materiale de până la câțiva centimetri grosime [183] ​​​​. Pentru a obține materiale foarte pure, se utilizează topirea cu fascicul de electroni . La o temperatură suficient de ridicată, fasciculul de electroni încălzește suprafața materialului, ceea ce duce la o evaporare rapidă a acestuia - acest principiu este utilizat în tehnologiile cu film subțire pentru a crea fascicule de particule cu depunere ulterioară pe substrat [184] [185] .

Ciclotron [186] , betatron [187] , sincrotron [188] se disting printre acceleratorii ciclici . Acceleratoarele liniare de particule generează fascicule de electroni pentru a trata tumorile superficiale în terapia cu radiații . Terapia cu electroni poate elimina leziunile pielii, cum ar fi carcinomul bazocelular, deoarece fasciculul de electroni penetrează doar la o adâncime limitată până când este complet absorbit, de obicei până la 5 cm pentru energiile electronilor în intervalul 5-20  MeV . Fasciculul de electroni poate fi utilizat pentru a trata zonele expuse la raze X [189] [190] .

Acceleratoarele de particule folosesc câmpuri electrice pentru a accelera electronii și antiparticulele lor la energii înalte. Aceste particule emit radiații sincrotron atunci când se deplasează în câmpuri magnetice. Dependența intensității acestei radiații de spin polarizează fasciculul de electroni, proces cunoscut sub numele de efectul Sokolov-Ternov [f] . Fasciculele de electroni polarizați pot fi utile pentru diverse experimente. Radiația sincrotron poate, de asemenea, să răcească fasciculele de electroni pentru a reduce răspândirea impulsului particulelor. Fasciculele de electroni și pozitroni se ciocnesc atunci când particulele sunt accelerate la energiile necesare; detectoarele de particule observă radiația de energie rezultată, care este studiată de fizica particulelor [192] .

Vizualizare

Difracția de electroni de energie scăzută (LEED) este o metodă de studiere a unui material cristalin cu un fascicul de electroni colimați și apoi de observare a modelelor de difracție rezultate pentru a determina structura materialului. Energia electronilor necesară este de obicei în intervalul 20-200 eV [193] . Difracția electronilor de înaltă energie de reflexie ( HEED ) utilizează reflectarea unui fascicul de electroni incident pe o suprafață a probei la diferite unghiuri mici pentru a caracteriza suprafața materialelor cristaline. Energia fasciculului este de obicei în intervalul 8-20 keV și unghiul de incidență este de 1-4° [194] [195] .

Un microscop electronic direcționează un fascicul focalizat de electroni către probă. Unii electroni își schimbă proprietățile de împrăștiere, inclusiv direcția de deplasare, unghiul, faza relativă și energia, atunci când fasciculul interacționează cu un material. Detectoarele cu microscop pot detecta aceste modificări pentru a produce o imagine cu rezoluție atomică a materialului [196] . În lumină albastră, microscoapele optice convenționale au o rezoluție limitată de difracție de aproximativ 200 nm [197] . În comparație, microscoapele electronice sunt teoretic limitate de lungimea de undă de Broglie a electronului. Această lungime de undă, de exemplu, este egală cu 0,0037 nm pentru electronii accelerați la un potențial de 100.000 V [198] . Microscopul electronic cu transmisie corectată în funcție de aberație este capabil să măsoare distanțe mai mici de 0,05 nm, ceea ce este mai mult decât suficient pentru a rezolva atomi individuali [199] . Această capacitate face din microscopul electronic un instrument util de laborator pentru imagini de înaltă rezoluție. Cu toate acestea, microscoapele electronice sunt dispozitive scumpe care necesită multă întreținere [200] .

Tuburile cu raze X sunt folosite în radiografie, unde catodul, atunci când este încălzit, emite electroni, care sunt accelerați în spațiul de vid dintre catod și anod la o diferență mare de potențial. Fasciculul de electroni accelerat rezultat lovește un anod încărcat pozitiv, unde electronii experimentează o decelerare bruscă, din cauza căreia are loc bremsstrahlung cu raze X. În procesul de decelerare, doar aproximativ 1 % din energia cinetică a unui electron merge la razele X, 99% din energie este transformată în căldură [201] .

Există două tipuri principale de microscoape electronice: cu transmisie și cu scanare . Microscoapele electronice cu transmisie funcționează ca retroproiectoarele : un fascicul de electroni este trecut printr-o felie de material și apoi proiectat de lentile pe o lamă de sticlă sau pe un dispozitiv cuplat la sarcină . Microscoapele electronice cu scanare rasterizează un fascicul de electroni fin focalizat, ca într-un tub cu raze catodice de televiziune, în proba care urmează să fie examinată pentru a obține o imagine. Mărirea variază de la 100x la 1.000.000x sau mai mare pentru ambele tipuri de microscoape. Un microscop tunel de scanare folosește tunelarea cuantică a electronilor între un vârf de metal ascuțit (ac) și atomii materialului studiat și creează o imagine a suprafeței sale cu rezoluție atomică [202] [203] [204] .

Alte aplicații

Într -un laser cu electroni liberi (FEL), un fascicul de electroni relativiști trece printr-o pereche de ondulatoare care conțin rețele de magneți dipol ale căror câmpuri sunt direcționate opus. Electronii emit radiații sincrotron, care interacționează coerent cu aceiași electroni, amplificând foarte mult câmpul de radiație la frecvența de rezonanță . FEL poate emite un fascicul coerent de radiații electromagnetice cu luminozitate mare și într-o gamă largă de frecvențe, de la microunde la raze X moi. Aceste dispozitive sunt utilizate în producție, comunicații și aplicații medicale, cum ar fi chirurgia țesuturilor moi [205] .

Electronii joacă un rol important în tuburile cu raze catodice , care au fost utilizate pe scară largă ca dispozitive de afișare în instrumentele de laborator, monitoare de computer și televizoare [206] . Într -un fotomultiplicator , fiecare foton incident pe fotocatod inițiază o avalanșă de electroni, care creează un impuls de curent detectabil [207] . Tuburile cu vid folosesc fluxul de electroni pentru a conduce semnale electrice și au jucat un rol critic în dezvoltarea tehnologiei electronice. Cu toate acestea, de atunci au fost în mare măsură înlocuite de dispozitive cu stare solidă, cum ar fi tranzistorul [208] .

Note

Comentarii

  1. ↑ Rețineți că sursele mai vechi afirmă raportul sarcină-masă mai degrabă decât convenția modernă masă-încărcare.
  2. ↑ Această mărime se obține din numărul cuantic de spin ca pentru numărul cuantic s =unu2.
  3. ↑ Bohr magneton:
  4. ↑ Raza clasică a unui electron se găsește după cum urmează. Să presupunem că sarcina unui electron este distribuită uniform pe un volum sferic. Deoarece o parte a sferei va respinge alte părți, sfera conține energie potențială electrostatică. Se presupune că această energie este egală cu energia de repaus a electronului, determinată de teoria relativității speciale ( E  =  mc 2 ). Din teoria electrostaticii, energia potențială a unei sfere încărcate uniform cu raza r și sarcina e este determinată de expresia: unde ε 0  este permisivitatea în vid. Pentru un electron cu masa în repaus m 0 , energia în repaus este egală cu: unde c  este viteza luminii în vid. Echivalându-le și găsind r , obținem raza clasică a electronului.
    Vezi: Haken, Wolf, & Brewer (2005).
  5. ↑ Radiația electronilor non-relativiști este uneori numită radiație ciclotronică .
  6. ↑ Polarizarea unui fascicul de electroni înseamnă că spinurile tuturor electronilor sunt direcționate în aceeași direcție. Cu alte cuvinte, proiecțiile spinurilor tuturor electronilor pe vectorul lor de impuls au același semn [191] .

Surse

  1. ↑ Ivanov I. Uimitoarea lume din interiorul nucleului atomic : Lectură de știință populară pentru școlari. FIAN, 11 septembrie 2007.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Constante fizice fundamentale - Listare completă . CODATA. NIST.
  3. ↑ 1 2 Agostini M. și colab. ( Col. Borexino ). Test de conservare a sarcinii electrice cu Borexino  // Physical Review Letters  . - 2015. - Vol. 115 , iss. 23 . — P. 231802 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.115.231802 . - arXiv : 1509.01223 .
  4. ↑ Înapoi HO și colab. ( Col. Borexino ). Căutați modul de dezintegrare a electronilor e → γ + ν cu prototipul detectorului Borexino   // Phys . Lett. B. - 2002. - Vol. 525 , iss. 1-2 . - P. 29-40 . - doi : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X . - Cod biblic .
  5. ↑ 1 2 La fel ca electrum : „un aliaj de aur de culoare chihlimbar (80%) cu argint (20%)” ( Chernykh P. Ya. Dicționar istoric și etimologic).
  6. ↑ Jerry Coffee. Ce este un electron (10 septembrie 2010). Preluat: 3 septembrie 2022.
  7. ↑ 1 2 3 Curtis, L.J. Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach . - ISBN 978-0-521-53635-6 .
  8. ↑ 1 2 Eichten, EJ (1983). „Noi teste pentru substructura Quark și Lepton”. Scrisori de revizuire fizică . 50 (11): 811-814. Cod biblic : 1983PhRvL..50..811E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.50.811 .
  9. ↑ 1 2 Valoarea CODATA: raportul masei proton-electron . 2006 CODATA valori recomandate . Institutul Național de Standarde și Tehnologie . Preluat: 18 iulie 2009.
  10. ↑ 1 2 Pauling, LC Natura legăturii chimice și structura moleculelor și cristalelor: o introducere în chimia structurală modernă . — al 3-lea. - Cornell University Press, 1960. - P. 4-10. - ISBN 978-0-8014-0333-0 .
  11. ↑ 1 2 3 Arabatzis, T. Reprezentarea electronilor: O abordare biografică a entităților teoretice . — University of Chicago Press, 2006. — P. 70–74, 96. — ISBN 978-0-226-02421-9 .
  12. ↑ 1 2 Benjamin, Park (1898), A history of electricity (The intelectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin , New York: J. Wiley, p. 315, 484–5, ISBN 978-1-313-10605-4 , < https://archive.org/details/cu31924004128686/page/n10 > 
  13. ^ Keithley , JF The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 BC to the 1940s . - IEEE Press , 1999. - P. 19–20. - ISBN 978-0-7803-1193-0 .
  14. ↑ Cajori, Florian. O istorie a fizicii în ramurile sale elementare: inclusiv evoluția laboratoarelor de fizică . — Macmillan, 1917.
  15. ↑ Benjamin Franklin (1706–1790) . Lumea biografiei lui Eric Weisstein . Cercetarea Wolfram . Preluat: 16 decembrie 2010.
  16. ↑ Myers, R.L. Bazele fizicii . - Greenwood Publishing Group , 2006. - P. 242. - ISBN 978-0-313-32857-2 .
  17. ↑ Farrar, WV (1969). „Richard Laming și industria cărbunelui și gazului, cu opiniile sale asupra structurii materiei.” Analele Științei . 25 (3): 243-254. DOI : 10.1080/00033796900200141 .
  18. ^ Barrow, JD (1983). „Unități naturale înainte de Planck”. Jurnalul trimestrial al Societății Regale de Astronomie . 24 :24-26. Cod biblic : 1983QJRAS..24 ...24B .
  19. ↑ Okamura, Sōgo. Istoria tuburilor electronice . - IOS Press, 1994. - P. 11. - „În 1881, Stoney a numit acest electromagnetic . A ajuns să fie numit „electron” din 1891. [...] În 1906, a fost adusă în discuție sugestia de a numi particulele de raze catodice „electroni”, dar prin opinia lui Lorentz din Olanda „electroni” au ajuns să fie utilizate pe scară largă. În 1881, Stoney a numit acest fenomen electromagnetic „electrolyon”. Din 1891, a început să fie numit „electron”. [...] În 1906, a fost înaintată o propunere de a numi particulele de raze catodice „electroni”, dar, după Lorentz, denumirea de „electroni” a devenit larg folosită.”. — ISBN 978-90-5199-145-1 .
  20. ↑ Stoney, G. J. (1894). „Al „electronului” sau atomului de electricitate” . Revista Filosofică . 38 (5): 418-420. DOI : 10.1080/14786449408620653 .
  21. ↑ „electron, n.2”. O.E.D. Online. martie 2013. Oxford University Press. Accesat la 12 aprilie 2013
  22. ↑ Cuvânt Mistere și Istorii. - Houghton Mifflin, 1986. - P. 73. - ISBN 978-0-395-40265-8 .
  23. ↑ Webster's New World Dictionary. - Prentice Hall, 1970. - P. 450.
  24. ↑ Born, M. Fizica atomică  / M. Born, RJ Blin-Stoyle, JM Radcliffe. - Courier Dover , 1989. - P. 26. - ISBN 978-0-486-65984-8 .
  25. ↑ Plücker, M. (1858-12-01). „XLVI. Observații asupra descărcării electrice prin gaze rarefiate” . The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science . 16 (109): 408-418. DOI : 10.1080/14786445808642591 . ISSN  1941-5982 .
  26. ↑ 1 2 3 Leicester, HM Contextul istoric al chimiei . - Courier Dover , 1971. - P. 221-222. - ISBN 978-0-486-61053-5 .
  27. ↑ 1 2 Whittaker, E. T. A History of the Theories of Aether and Electricity . - Nelson, 1951. - Vol. unu.
  28. ↑ DeKosky, R.K. (1983). „William Crookes și căutarea vidului absolut în anii 1870”. Analele Științei . 40 (1): 1-18. DOI : 10.1080/00033798300200101 .
  29. ↑ 1 2 Schuster, Arthur (1890). „Descărcarea energiei electrice prin gaze”. Proceedings of the Royal Society of London . 47 : 526-559. DOI : 10.1098/rspl.1889.0111 .
  30. ↑ Wilczek, Frank (iunie 2012). „La mulți ani, electron” . științific american .
  31. ↑ Trenn, TJ (1976). „Rutherford despre clasificarea alfa-beta-gama a razelor radioactive”. Isis . 67 (1): 61-75. DOI : 10.1086/351545 .
  32. ↑ Becquerel, H. (1900). „Deviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Electrique”. Comptes rendus de l'Académie des sciences [ fr. ]. 130 : 809-815.
  33. ↑ Buchwald și Warwick (2001:90-91).
  34. ↑ Myers, W. G. (1976). „Descoperirea radioactivității de către Becquerel în 1896” . Jurnalul de Medicină Nucleară . 17 (7): 579-582. PMID 775027 .  
  35. ↑ Thomson. Prelegere Nobel: Purtători de electricitate negativă . Fundația Nobel . Consultat la 25 august 2008. Arhivat din original la 10 octombrie 2008.
  36. ↑ O'Hara, JG (martie 1975). „George Johnstone Stoney, FRS și conceptul de electron”. Note și înregistrări ale Societății Regale din Londra . Societatea regală. 29 (2): 265-276. DOI : 10.1098/rsnr.1975.0018 .
  37. ↑ Abraham Pais (1997). „Descoperirea electronului - 100 de ani de particule elementare” (PDF) . Linia fasciculului . 1 : 4-16.
  38. ↑ Kaufmann, W. (1897). „Die magnetische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen und ihre Abhängigkeit vom Entladungspotential” . Annalen der Physik und Chemie . 297 (7): 544-552. Cod biblic : 1897AnP ...297..544K . DOI : 10.1002/andp.18972970709 . ISSN  0003-3804 .
  39. ↑ Kikoin, I. K. (1961). „Abram Fedorovich Ioffe (la cea de-a optzeci de ani de naștere)”. Fizica sovietică Uspekhi . 3 (5): 798-809. Cod biblic : 1961SvPhU ...3..798K . DOI : 10.1070/PU1961v003n05ABEH005812 . Publicație originală în limba rusă: Kikoin, I.K. (1960). „Academicianul A.F. Ioffe”. Progrese în științe fizice . 72 (10): 303-321. DOI : 10.3367/UFNr.0072.196010e.0307 .
  40. ↑ Millikan, R.A. (1911). „Izolarea unui ion, măsurarea cu precizie a sarcinii sale și corectarea legii lui Stokes” (PDF) . Revizuirea fizică . 32 (2): 349-397. Cod biblic : 1911PhRvI..32..349M . DOI : 10.1103/PhysRevSeriesI.32.349 .
  41. ↑ Das Gupta, N.N. (1999). „Un raport despre camera de nor Wilson și aplicațiile sale în fizică.” Recenzii despre fizica modernă . 18 (2): 225-290. Cod biblic : 1946RvMP ...18..225G . DOI : 10.1103/RevModPhys.18.225 .
  42. ↑ 1 2 3 Smirnov, BM Fizica atomilor și ionilor . — Springer , 2003. — P. 14–21. - ISBN 978-0-387-95550-6 .
  43. ↑ Bohr. Prelegere Nobel: Structura atomului . Fundația Nobel . Preluat: 3 decembrie 2008.
  44. ↑ Lewis, G.N. (1916). „Atomul și molecula” . Jurnalul Societății Americane de Chimie . 38 (4): 762-786. DOI : 10.1021/ja02261a002 .
  45. ↑ 1 2 Arabatzis, T. (1997). „Electronul chimiștilor” (PDF) . Jurnalul European de Fizică . 18 (3): 150-163. Cod biblic : 1997EJPh ...18..150A . DOI : 10.1088/0143-0807/18/3/005 .
  46. ↑ Langmuir, I. (1919). „Dispunerea electronilor în atomi și molecule” . Jurnalul Societății Americane de Chimie . 41 (6): 868-934. DOI : 10.1021/ja02227a002 .
  47. ↑ Scerri, ER Tabelul periodic . — ISBN 978-0-19-530573-9 .
  48. ↑ Massimi, Principiul de excludere al lui M. Pauli, Originea și validarea unui principiu științific . - ISBN 978-0-521-83911-2 .
  49. ↑ Uhlenbeck, G.E. (1925). „Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons”. Die Naturwissenschaften [ germană ] ]. 13 (47): 953-954. Cod biblic : 1925NW .....13..953E . DOI : 10.1007/BF01558878 .
  50. ↑ Pauli, W. (1923). „Uber die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes”. Zeitschrift blan Physik [ germană ] ]. 16 (1): 155-164. Cod biblic : 1923ZPhy ...16..155P . DOI : 10.1007/BF01327386 .
  51. ↑ 12 de Broglie . Prelegere Nobel: Natura ondulatorie a electronului . Fundația Nobel . Preluat: 30 august 2008.
  52. ↑ Falkenburg, B. Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality . - Springer , 2007. - P. 85. - ISBN 978-3-540-33731-7 .
  53. ↑ Davisson. Prelegere Nobel: Descoperirea undelor de electroni . Fundația Nobel . Preluat: 30 august 2008.
  54. ↑ Schrodinger, E. (1926). „Quantisierung als Eigenwertproblem”. Annalen der Physik [ germană ] ]. 385 (13): 437-490. Bibcode : 1926AnP...385..437S . DOI : 10.1002/andp.19263851302 .
  55. ↑ Rigden, J.S. Hidrogen . — Harvard University Press, 2003. — P. 59–86. - ISBN 978-0-674-01252-3 .
  56. ↑ Reed, B.C. Mecanica cuantică . — Jones & Bartlett Publishers , 2007. — P. 275–350. — ISBN 978-0-7637-4451-9 .
  57. ↑ Dirac, PAM (1928). „Teoria cuantică a electronului” (PDF) . Proceedings of the Royal Society A . 117 (778): 610-624. Cod biblic : 1928RSPSA.117..610D . DOI : 10.1098/rspa.1928.0023 .
  58. ↑ Dirac. Prelegere Nobel: Teoria electronilor și pozitronilor . Fundația Nobel . Preluat: 1 noiembrie 2008.
  59. ↑ Anderson, CD (1933). „Electronul pozitiv”. Revizuirea fizică . 43 (6): 491-494. Cod biblic : 1933PhRv ...43..491A . DOI : 10.1103/PhysRev.43.491 .
  60. ↑ Premiul Nobel pentru fizică 1965 . Fundația Nobel . Preluat: 4 noiembrie 2008.
  61. ↑ Panofsky, WKH (1997). „Evoluția acceleratoarelor și coliderelor de particule” (PDF) . Linia fasciculului . 27 (1): 36-44 . Consultat 2008-09-15 .
  62. ↑ Elder, F. R. (1947). „Radiția de la electroni într-un sincrotron”. Revizuirea fizică . 71 (11): 829-830. Cod biblic : 1947PhRv ...71..829E . DOI : 10.1103/PhysRev.71.829.5 .
  63. ↑ Hoddeson, L. Ascensiunea modelului standard: fizica particulelor în anii 1960 și 1970 . - Cambridge University Press , 1997. - P. 25-26. - ISBN 978-0-521-57816-5 .
  64. ↑ Bernardini, C. (2004). „AdA: Primul colisionar electron-pozitron”. Fizica în perspectivă . 6 (2): 156-183. Cod biblic : 2004PhP .....6..156B . DOI : 10.1007/s00016-003-0202-y .
  65. ↑ Testarea modelului standard: experimentele LEP . CERN . Recuperat la 15 septembrie 2008.
  66. ↑ „LEP culege o recoltă finală” . Cern Courier . 40 (10). 2000.
  67. ↑ Prati, E. (2012). „Puțini limită de electroni a tranzistoarelor cu un singur electron semiconductor cu oxid de metal de tip n”. Nanotehnologie . 23 (21): 215204. arXiv : 1203,4811 . Cod biblic : 2012Nanot..23u5204P . DOI : 10.1088/0957-4484/23/21/215204 . PMID22552118 . _ 
  68. ↑ Green, M.A. (1990). „Concentrația intrinsecă, densitățile efective ale stărilor și masa efectivă în siliciu”. Jurnalul de Fizică Aplicată . 67 (6): 2944-2954. Cod biblic : 1990JAP ....67.2944G . DOI : 10.1063/1.345414 .
  69. ↑ Frampton, P.H. (2000). „Quarci și leptoni dincolo de a treia generație”. Rapoarte de fizică . 330 (5-6): 263-348. arXiv : hep-ph/9903387 . Cod biblic : 2000PhR ...330..263F . DOI : 10.1016/S0370-1573(99)00095-2 .
  70. ↑ 1 2 3 Raith, W. Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles / W. Raith, T. Mulvey. - CRC Press , 2001. - P. 777-781. - ISBN 978-0-8493-1202-1 .
  71. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Sursa originală pentru CODATA este Mohr, PJ (2008). „CODATA a recomandat valori ale constantelor fizice fundamentale”. Recenzii despre fizica modernă . 80 (2): 633-730. arXiv : 0801.0028 . Cod biblic : 2008RvMP ...80..633M . DOI : 10.1103/RevModPhys.80.633 .
  72. ↑ Zombeck, MV Handbook of Space Astronomy and Astrophysics . — al 3-lea. - Cambridge University Press, 2007. - P. 14. - ISBN 978-0-521-78242-5 .
  73. ↑ Murphy, M.T. (2008). „Limita puternică a raportului variabil de masă proton-electron din moleculele din universul îndepărtat.” stiinta . 320 (5883): 1611-1613. arXiv : 0806.3081 . Bibcode : 2008Sci...320.1611M . DOI : 10.1126/science.1156352 . PMID 18566280 .  
  74. ↑ Zorn, JC (1963). „Limite experimentale pentru diferența de încărcare electron-proton și pentru încărcarea neutronului”. Revizuirea fizică . 129 (6): 2566-2576. Cod biblic : 1963PhRv..129.2566Z . DOI : 10.1103/PhysRev.129.2566 .
  75. ↑ Gupta, M.C. Spectroscopie atomică și moleculară . - New Age Publishers, 2001. - P. 81. - ISBN 978-81-224-1300-7 .
  76. ↑ 1 2 Odom, B. (2006). „Noua măsurare a momentului magnetic al electronilor folosind un ciclotron cuantic cu un electron”. Scrisori de revizuire fizică . 97 (3): 030801. Bibcode : 2006PhRvL..97c0801O . DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.030801 . PMID 16907490 .  
  77. ↑ Gabrielse, G. (2006). „Noua determinare a constantei structurii fine din valoarea electron g și QED”. Scrisori de revizuire fizică . 97 (3): 030802(1–4). Cod biblic : 2006PhRvL..97c0802G . DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.030802 . PMID 16907491 .  
  78. ↑ Komar, A. A. Elektron // Enciclopedia fizică  : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Marea Enciclopedie Rusă , 1999. - V. 5: Dispozitive stroboscopice - Luminozitate. — 692 p. — 20.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-101-7 .
  79. ↑ Petrov, Alexey A. David vs. Goliat: Ce ne poate spune un mic electron despre structura  universului . https://theconversation.com . Conversația (20 decembrie 2018). Preluat: 18 iulie 2022.
  80. ↑ Shpolsky, Eduard Vladimirovici , Fizica atomică (Atomnaia fizika), ediția a doua, 1951
  81. ↑ Dehmelt, H. (1988). „O singură particulă atomică care plutește pentru totdeauna în repaus în spațiul liber: o nouă valoare pentru raza electronilor.” Physica Scripta . T22 : 102-110. Cod biblic : 1988PhST ...22..102D . DOI : 10.1088/0031-8949/1988/T22/016 .
  82. ↑ Gabrielse, Gerald Electron Substructure . Universitatea Harvard. Preluat la 21 iunie 2016. Arhivat din original la 10 aprilie 2019.
  83. ↑ Meschede, D. Optica, lumină și lasere: Abordarea practică a aspectelor moderne ale fotonică și fizicii laserului . - Wiley-VCH , 2004. - P. 168. - ISBN 978-3-527-40364-6 .
  84. ↑ Steinberg, R.I. (1999). „Test experimental de conservare a sarcinii și stabilitatea electronului”. Revizuirea fizică D. 61 (2): 2582-2586. Cod biblic : 1975PhRvD..12.2582S . DOI : 10.1103/PhysRevD.12.2582 .
  85. ↑ Beringer, J. (2012). „Revizuire a fizicii particulelor: [proprietățile electronilor]” (PDF) . Revizuirea fizică D. 86 (1): 010001. Bibcode : 2012PhRvD..86a0001B . DOI : 10.1103/PhysRevD.86.010001 .
  86. ↑ Înapoi, HO (2002). „Căutarea modului de dezintegrare a electronilor e → γ + ν cu prototipul detectorului Borexino”. Fizica Litera B . 525 (1-2): 29-40. Cod biblic : 2002PhLB..525 ...29B . DOI : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X .
  87. ↑ Marea Britanie | Anglia | Fizicienii „fac electronii divizați” . BBC News (28 august 2009). Preluat: 11 iulie 2016.
  88. ↑ Descoperirea despre comportamentul blocului de construcție al naturii ar putea duce la revoluția computerelor . Science Daily (31 iulie 2009)
  89. ↑ Yarris, Lynn. Primele observații directe ale spinonilor și holonilor . Lbl.gov (13 iulie 2006). Preluat: 11 iulie 2016.
  90. ↑ Weller, Paul F. O analogie pentru conceptele elementare ale teoriei benzilor în solide  //  J. Chem. Educație: jurnal. - 1967. - Vol. 44 , nr. 7 . — P. 391 . doi : 10.1021 / ed044p391 .
  91. ↑ Slyusar, V.I. Nanoantene: abordări și perspective. - C. 58 - 65. . Electronică: știință, tehnologie, afaceri. - 2009. - Nr 2. C. 63 (2009). Preluat la 3 iunie 2021. Arhivat din original la 3 iunie 2021.
  92. ↑ Eibenberger, Sandra; et al. (2013). „Interferența undelor de materie cu particulele selectate dintr-o bibliotecă moleculară cu mase care depășesc 10000 amu”. Chimie fizică Fizică chimică . 15 (35): 14696-14700. arXiv : 1310,8343 . Cod biblic : 2013PCCP ...1514696E . DOI : 10.1039/C3CP51500A . PMID  23900710 . S2CID  3944699 .
  93. ↑ 1 2 3 4 5 Munowitz, M. Cunoașterea naturii legii fizice . - Oxford University Press, 2005. - P.  162 . — ISBN 978-0-19-516737-5 .
  94. ↑ Kane, G. (9 octombrie 2006). „Particulele virtuale apar într-adevăr în mod constant și ies din existență? Sau sunt doar un dispozitiv de contabilitate matematică pentru mecanica cuantică?” . științific american . Consultat la 19 septembrie 2008 .
  95. ↑ Taylor, J. Noua fizică. - Cambridge University Press , 1989. - ISBN 978-0-521-43831-5 .
  96. ↑ 1 2 Genz, H. Nothingness: The Science of Empty Space . — Da Capo Press , 2001. — P.  241–243, 245–247 . - ISBN 978-0-7382-0610-3 .
  97. ↑ Gribbin . Mai mult la electroni decât se vede , New Scientist  (25 ianuarie 1997). Recuperat la 17 septembrie 2008.
  98. ↑ Levine, I. (1997). „Măsurarea cuplajului electromagnetic la transferul de impuls mare”. Scrisori de revizuire fizică . 78 (3): 424-427. Cod biblic : 1997PhRvL..78..424L . DOI : 10.1103/PhysRevLett.78.424 .
  99. ↑ Murayama, H. (10–17 martie 2006). Ruperea supersimetriei este ușoară, viabilă și generică . Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories. La Thuile, Italia. arXiv : 0709.3041 . Cod biblic : 2007arXiv0709.3041M . — enumeră o diferență de masă de 9 % pentru un electron care este de dimensiunea distanței Planck .
  100. ↑ Schwinger, J. (1948). „Despre electrodinamica cuantică și momentul magnetic al electronului”. Revizuirea fizică . 73 (4): 416-417. Cod biblic : 1948PhRv ...73..416S . DOI : 10.1103/PhysRev.73.416 .
  101. ↑ Huang, K. Fundamental Forces of Nature: The Story of Gauge Fields . - World Scientific , 2007. - P. 123-125. - ISBN 978-981-270-645-4 .
  102. ↑ Foldy, LL (1950). „Despre teoria lui Dirac a particulelor de spin 1/2 și limita sa non-relativistă.” Revizuirea fizică . 78 (1): 29-36. Cod biblic : 1950PhRv ...78...29F . DOI : 10.1103/PhysRev.78.29 .
  103. ↑ Foldy, 1950 , p. 32.
  104. ↑ 1 2 Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics . — al 3-lea. - Prentice Hall, 1998. - ISBN 978-0-13-805326-0 .
  105. ↑ Crowell, B. Electricitate și magnetism . - Lumină și materie, 2000. - P. 129-152. - ISBN 978-0-9704670-4-1 .
  106. ↑ Mahadevan, R. (1996). „Armonia în electroni: emisia ciclotronului și sincrotronului de către electronii termici într-un câmp magnetic”. Jurnalul Astrofizic . 465 : 327-337. arXiv : astro-ph/9601073 . Cod biblic : 1996ApJ ...465..327M . DOI : 10.1086/177422 .
  107. ↑ Rohrlich, F. (1999). „Forța de sine și reacția la radiații”. Jurnalul American de Fizică . 68 (12): 1109-1112. Cod biblic : 2000AmJPh..68.1109R . DOI : 10.1119/1.1286430 .
  108. ↑ Georgi, H. Grand Unified Theories // The New Physics / Davies, Paul. - Cambridge University Press, 1989. - P. 427. - ISBN 978-0-521-43831-5 .
  109. ↑ Blumenthal, GJ (1970). „Bremsstrahlung, radiația de sincrotron și împrăștierea Compton a electronilor de înaltă energie care traversează gazele diluate.” Recenzii despre fizica modernă . 42 (2): 237-270. Cod biblic : 1970RvMP ...42..237B . DOI : 10.1103/RevModPhys.42.237 .
  110. ↑ Premiul Nobel pentru fizică 1927 . Fundația Nobel . Preluat: 28 septembrie 2008.
  111. ↑ Chen, S.-Y. (1998). „Observația experimentală a împrăștierii Thomson neliniare relativiste”. natura . 396 (6712): 653-655. arXiv : fizică/9810036 . Bibcode : 1998Natur.396..653C . DOI : 10.1038/25303 .
  112. ↑ Beringer, R. (1942). „Distribuția unghiulară a radiației de anihilare a pozitronilor”. Revizuirea fizică . 61 (5-6): 222-224. Cod biblic : 1942PhRv ...61..222B . DOI : 10.1103/PhysRev.61.222 .
  113. ↑ Buffa, A. College Physics . — al 4-lea. - Prentice Hall, 2000. - P. 888. - ISBN 978-0-13-082444-8 .
  114. ↑ Eichler, J. (2005). „Producția de perechi electron-pozitron în ciocnirile relativiste ion-atom”. Fizica Literele A . 347 (1-3): 67-72. Bibcode : 2005PhLA..347...67E . DOI : 10.1016/j.physleta.2005.06.105 .
  115. ↑ Hubbell, JH (2006). „Producția de perechi de pozitroni de electroni de către fotoni: o privire de ansamblu istoric” . Fizica și chimia radiațiilor . 75 (6): 614-623. Bibcode : 2006RaPC...75..614H . DOI : 10.1016/j.radphyschem.2005.10.008 .
  116. ^ Quigg , C. The Electroweak Theory .
  117. ↑ Elyashevich, M. A. Atom // Physical Encyclopedia  : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Enciclopedia Sovietică , 1988. - T. 1: Aharonov - Efectul Bohm - Rânduri lungi. — 707 p. — 100.000 de exemplare.
  118. ↑ 12 Tipler , Paul. Fizica modernă . - 2003. - ISBN 978-0-7167-4345-3 .
  119. ↑ Burhop, EHS Efectul Auger și alte tranziții fără radiații. - ISBN 978-0-88275-966-1 .
  120. ↑ Jiles, D. Introducere în magnetism și materiale magnetice . - CRC Press , 1998. - P. 280-287. - ISBN 978-0-412-79860-3 .
  121. ↑ Löwdin, P.O. Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per-Olov Löwdin . - Springer Science + Business Media, 2003. - P. 393-394. - ISBN 978-1-4020-1290-7 .
  122. ↑ McQuarrie, D.A. Physical Chemistry: A Molecular Approach . - Cărți universitare de știință, 1997. - P. 325-361. - ISBN 978-0-935702-99-6 .
  123. ↑ Daudel, R. (1974). „Perechea de electroni în chimie”. Jurnalul canadian de chimie . 52 (8): 1310-1320. DOI : 10.1139/v74-201 .
  124. ↑ Rakov, VA Lightning: Physics and Effects  / VA Rakov, MA Uman. - Cambridge University Press, 2007. - P. 4. - ISBN 978-0-521-03541-5 .
  125. ↑ Freeman, G. R. (1999). „Triboelectricitatea și unele fenomene asociate”. Știința și Tehnologia Materialelor . 15 (12): 1454-1458. DOI : 10.1179/026708399101505464 .
  126. ↑ Înainte, KM (2009). „Metodologie pentru studierea triboelectrificării particule-particule în materiale granulare”. Jurnalul de electrostatică . 67 (2-3): 178-183. DOI : 10.1016/j.elstat.2008.12.002 .
  127. ^ Weinberg, S. Descoperirea particulelor subatomice . - ISBN 978-0-521-82351-7 .
  128. ↑ Lou, L.-F. Introducere în fononi și electroni . - World Scientific , 2003. - P. 162, 164. - ISBN 978-981-238-461-4 .
  129. ↑ Guru, BS Teoria câmpului electromagnetic . - Cambridge University Press, 2004. - P. 138, 276. - ISBN 978-0-521-83016-4 .
  130. ↑ Achuthan, MK Fundamentals of Semiconductor Devices  / MK Achuthan, KN Bhat. — Tata McGraw-Hill , 2007. — P. 49–67. - ISBN 978-0-07-061220-4 .
  131. ↑ 1 2 3 Ziman, JM Electroni și fononi: Teoria fenomenelor de transport în solide . - Oxford University Press, 2001. - P. 260. - ISBN 978-0-19-850779-6 .
  132. ↑ Main, P. (12 iunie 1993). „Când electronii merg cu fluxul: Îndepărtați obstacolele care creează rezistență electrică și obțineți electroni balistici și o surpriză cuantică” . Un nou om de știință . 1887 . Accesat 2008-10-09 .
  133. ↑ Blackwell, G. R. Manualul de ambalare electronică . - CRC Press , 2000. - P. 6.39–6.40. - ISBN 978-0-8493-8591-9 .
  134. ↑ Durrant, A. Fizica cuantică a materiei: Lumea fizică . - CRC Press, 2000. - P. 43, 71-78. - ISBN 978-0-7503-0721-5 .
  135. ↑ Premiul Nobel pentru fizică 1972 . Fundația Nobel . Recuperat la 13 octombrie 2008.
  136. ↑ Kadin, AM (2007). Structura spațială a perechii Cooper. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism . 20 (4): 285-292. arXiv : cond-mat/0510279 . DOI : 10.1007/s10948-006-0198-z .
  137. ↑ P. Monthoux; Balatsky, A.; Pini, D.; et al. (1992). „Teoria cuplajului slab a supraconductivității la temperatură înaltă în oxizii de cupru corelați antiferomagnetic”. Fiz. Rev. b . 46 (22): 14803-14817. Cod biblic : 1992PhRvB..4614803M . DOI : 10.1103/PhysRevB.46.14803 . PMID 10003579 . 
  138. ↑ S. Chakravarty; Sudbo, A.; Anderson, PW; Puternic, S.; et al. (1993). „Tunelare interstrat și anizotropie a golului în supraconductori de temperatură înaltă”. stiinta . 261 (5119): 337-40. Cod biblic : 1993Sci ...261..337C . DOI : 10.1126/science.261.5119.337 . PMID  17836845 . S2CID  41404478 .
  139. ↑ Jompol, Y. (2009). „Sondarea separării spin-sarcină într-un lichid Tomonaga-Luttinger.” stiinta . 325 (5940): 597-601. arXiv : 1002,2782 . Bibcode : 2009Sci...325..597J . DOI : 10.1126/science.1171769 . PMID 19644117 .  
  140. ↑ Descoperirea comportamentului blocului de construcție al naturii ar putea duce la revoluția computerelor . ScienceDaily (31 iulie 2009). Preluat: 1 august 2009.
  141. ↑ Premiul Nobel pentru Fizică 1958, pentru descoperirea și interpretarea efectului Cherenkov . Fundația Nobel . Preluat: 25 septembrie 2008.
  142. ↑ Relativitatea specială . Stanford Linear Accelerator Center (26 august 2008). Preluat: 25 septembrie 2008.
  143. ↑ Adams, S. Frontiers: Twentieth Century Physics . - CRC Press , 2000. - ISBN 978-0-7484-0840-5 .
  144. ↑ Bianchini, Lorenzo. Exerciții selectate de fizică a particulelor și nucleară . - Springer, 2017. - P. 79. - ISBN 978-3-319-70494-4 .
  145. ↑ Lurquin, PF Originile vieții și universul . - Columbia University Press, 2003. - P. 2. - ISBN 978-0-231-12655-7 .
  146. ↑ Silk, J. The Big Bang: The Creation and Evolution of the Universe. — al 3-lea. - Macmillan, 2000. - P. 110-112, 134-137. - ISBN 978-0-8050-7256-3 .
  147. ↑ Kolb, E. W. (1980). „Dezvoltarea asimetriei barionilor în universul timpuriu” (PDF) . Fizica Litera B . 91 (2): 217-221. Cod biblic : 1980PhLB ...91..217K . DOI : 10.1016/0370-2693(80)90435-9 .
  148. ↑ Sather. Misterul Asimetriei Materiei . Universitatea Stanford (primăvara-vara 1996). Preluat: 1 noiembrie 2008.
  149. ↑ Burles, S.; Nollett, KM & Turner, MS (1999), Big-Bang Nucleosynthesis: Linking Inner Space and Outer Space, arΧiv : astro-ph/9903300 .  
  150. ↑ Boesgaard, A. M. (1985). „Nucleosinteza Big Bang – Teorii și observații”. Revizuirea anuală a astronomiei și astrofizicii . 23 (2): 319-378. Cod biblic : 1985ARA &A..23..319B . DOI : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535 .
  151. ↑ 1 2 Barkana, R. (2006). „Primele stele din univers și reionizarea cosmică”. stiinta . 313 (5789): 931-934. arXiv : astro-ph/0608450 . Cod biblic : 2006Sci ...313..931B . DOI : 10.1126/science.1125644 . PMID 16917052 .  
  152. ↑ Burbidge, E.M. (1957). „Sinteza elementelor în stele” (PDF) . Recenzii despre fizica modernă . 29 (4): 548-647. Cod biblic : 1957RvMP ...29..547B . DOI : 10.1103/RevModPhys.29.547 .
  153. ↑ Rodberg, L.S. (1957). „Căderea parității: descoperiri recente legate de simetria legilor naturii.” stiinta . 125 (3249): 627-633. Cod biblic : 1957Sci ...125..627R . DOI : 10.1126/science.125.3249.627 . PMID 17810563 .  
  154. ↑ Fryer, C.L. (1999). „Limite de masă pentru formarea găurilor negre”. Jurnalul Astrofizic . 522 (1): 413-418. arXiv : astro-ph/9902315 . Cod biblic : 1999ApJ ...522..413F . DOI : 10.1086/307647 .
  155. ↑ Wald, Robert M. Relativitatea generală . - University of Chicago Press, 1984. - P. 299-300. - ISBN 978-0-226-87033-5 .
  156. ↑ Visser, Matt (2003). „Caracteristicile esențiale și neesențiale ale radiației Hawking” (PDF) . Jurnalul Internațional de Fizică Modernă D. 12 (4): 649-661. arXiv : hep-th/0106111 . Cod biblic : 2003IJMPD..12..649V . DOI : 10.1142/S0218271803003190 . S2CID 16261173 . 
  157. ↑ Laurent, Philippe; Titarchuk, Lev. Crearea perechii electroni-pozitroni în apropierea unui orizont al unei găuri negre: linia de anihilare deplasată spre roșu în spectrele de raze X emergente ale unei găuri negre. I.  // The Astrophysical Journal. - 2018. - T. 859:89 . - doi : 10.3847/1538-4357/aac090 .
  158. ↑ Parikh, M.K. (2000). „Radiația Hawking ca tunel”. Scrisori de revizuire fizică . 85 (24): 5042-5045. arXiv : hep-th/9907001 . Cod biblic : 2000PhRvL..85.5042P . DOI : 10.1103/PhysRevLett.85.5042 . PMID 11102182 . 
  159. ↑ Hawking, SW (1974). „Explozii de găuri negre?”. natura . 248 (5443): 30-31. Bibcode : 1974Natur.248...30H . DOI : 10.1038/248030a0 .
  160. ↑ Halzen, F. (2002). „Astronomie cu neutrini de înaltă energie: conexiunea razelor cosmice”. Rapoarte despre progresul în fizică . 66 (7): 1025-1078. arXiv : astro-ph/0204527 . Cod biblic : 2002RPPh ...65.1025H . DOI : 10.1088/0034-4885/65/7/201 .
  161. ↑ Ziegler, JF (1998). Intensitățile razelor cosmice terestre. Jurnalul IBM de Cercetare și Dezvoltare . 42 (1): 117-139. Cod biblic : 1998IBMJ ...42..117Z . DOI : 10.1147/rd.421.0117 .
  162. ↑ Sutton . Muoni, pioni și alte particule ciudate , New Scientist  (4 august 1990). Preluat la 28 august 2008.
  163. ↑ (24 iulie 2008). Oamenii de știință rezolvă misterul aurorei boreale vechi de 30 de ani . Comunicat de presă .
  164. ↑ Gurnett, D. A. (1976). „Oscilații cu plasmă electronică asociate cu exploziile radio de tip III”. stiinta . 194 (4270): 1159-1162. Cod biblic : 1976Sci ...194.1159G . DOI : 10.1126/science.194.4270.1159 . PMID 17790910 .  
  165. ↑ Martin. Spectroscopie atomică: un compendiu de idei de bază, notații, date și formule . Institutul Național de Standarde și Tehnologie . Preluat: 8 ianuarie 2007.
  166. ↑ Fowles, G. R. Introducere în optica modernă . — Courier Dover , 1989. — P. 227–233. — ISBN 978-0-486-65957-2 .
  167. ↑ Grupen, C. (2000). „Fizica detectării particulelor”. Procesele conferinței AIP . 536 : 3-34. arXiv : fizică/9906063 . Cod biblic : 2000AIPC..536 ....3G . DOI : 10.1063/1.1361756 .
  168. ↑ Premiul Nobel pentru fizică 1989 . Fundația Nobel . Preluat: 24 septembrie 2008.
  169. ↑ Ekstrom, P. (1980). „Electronul izolat” (PDF) . științific american . 243 (2): 91-101. Cod biblic : 1980SciAm.243b.104E . DOI : 10.1038/scientificamerican0880-104 . Consultat 2008-09-24 .
  170. ↑ Mauritsson. Electron a fost filmat pentru prima dată . Universitatea Lund . Consultat la 17 septembrie 2008. Arhivat din original pe 25 martie 2009.
  171. ↑ Mauritsson, J. (2008). „Dispersia coerentă a electronilor capturată de un stroboscop cuantic de attosecundă”. Scrisori de revizuire fizică . 100 (7). arXiv : 0708.1060 . Cod biblic : 2008PhRvL.100g3003M . DOI : 10.1103/PhysRevLett.100.073003 . PMID 18352546 .  
  172. ↑ Damascelli, A. (2004). „Sondarea structurii electronice a sistemelor complexe de către ARPES”. Physica Scripta . T109 : 61-74. arXiv : cond-mat/0307085 . Cod biblic : 2004PhST..109 ...61D . DOI : 10.1238/Physica.Topical.109a00061 .
  173. ↑ Imagine#L-1975-02972 . NASA (4 aprilie 1975). Consultat la 20 septembrie 2008. Arhivat din original pe 7 decembrie 2008.
  174. ↑ Elmer. Standardizarea artei sudării cu fascicul de electroni . Laboratorul Național Lawrence Livermore (3 martie 2008). Consultat la 16 octombrie 2008. Arhivat din original la 20 septembrie 2008.
  175. ↑ Schultz, H. Sudarea cu fascicul de electroni . - Editura Woodhead , 1993. - P. 2-3. - ISBN 978-1-85573-050-2 .
  176. ↑ Benedict, G. F. Nontraditional Manufacturing Processes . - CRC Press , 1987. - Vol. 19. - P. 273. - ISBN 978-0-8247-7352-6 .
  177. ↑ Ozdemir, FS (25–27 iunie 1979). Litografia cu fascicul de electroni . Proceedings of the 16th Conference on Design automation. San Diego, CA: IEEE Press . pp. 383-391 . Consultat la 16 octombrie 2008 .
  178. ^ Madou , MJ Fundamentals of Microfabrication: the Science of Miniaturization . — al 2-lea. - CRC Press, 2002. - P. 53–54. - ISBN 978-0-8493-0826-0 .
  179. ↑ Jongen, Y.; Herer, A. (2–5 mai 1996). [fără titlu citat] . Ședința comună APS/AAPT. Scanarea fasciculului de electroni în aplicații industriale. Societatea Americană de Fizică . Cod biblic : 1996APS..MAY.H9902J .
  180. ↑ Mobus, G. (2010). „Cvasi-topirea la scară nano a sticlelor alcalin-borosilicat sub iradiere cu electroni”. Jurnalul de materiale nucleare . 396 (2-3): 264-271. Cod biblic : 2010JNuM..396..264M . DOI : 10.1016/j.jnucmat.2009.11.020 .
  181. ↑ Gasanov, 2007 , p. 78.
  182. ↑ Gasanov, 2007 , p. 82.
  183. ↑ Gasanov, 2007 , p. 83.
  184. ↑ Gasanov, 2007 , p. 150.
  185. ↑ Gasanov, I.S. Plasma and Beam Technology. - Baku: Elm, 2007. - S. 51. - 174 p.
  186. ↑ Gasanov, 2007 , p. 53.
  187. ↑ Gasanov, 2007 , p. 54.
  188. ↑ Beddar, AS (2001). „Acceleratoare liniare mobile pentru radioterapie intraoperatorie”. Jurnalul AORN . 74 (5): 700-705. DOI : 10.1016/S0001-2092(06)61769-9 . PMID 11725448 .  
  189. ↑ Gazda, MJ Principles of Radiation Therapy (1 iunie 2007). Preluat: 31 octombrie 2013.
  190. ↑ Sokolov, A. A.; Ternov, I. M. Despre polarizarea și efectele de spin în teoria radiației sincrotronului  // Rapoarte ale Academiei de Științe a URSS  : jurnal. - 1963. - T. 153 . - S. 1053 .
  191. ↑ Chao, A.W. Handbook of Accelerator Physics and Engineering . - World Scientific , 1999. - P. 155, 188. - ISBN 978-981-02-3500-0 .
  192. ↑ Oura, K. Surface Science: An Introduction . — Springer Science+Business Media , 2003. — P.  1–45 . — ISBN 978-3-540-00545-2 .
  193. ↑ Ichimiya, A. Reflection High-energy Electron Diffraction  / A. Ichimiya, P.I. Cohen. - Cambridge University Press, 2004. - P. 1. - ISBN 978-0-521-45373-8 .
  194. ↑ Heppell, T. A. (1967). „Un aparat combinat de difracție a electronilor cu energie scăzută și reflexie de înaltă energie.” Jurnalul de instrumente științifice . 44 (9): 686-688. Cod biblic : 1967JScI ...44..686H . DOI : 10.1088/0950-7671/44/9/311 .
  195. ^ McMullan , D. Scanning Electron Microscopy: 1928–1965 . Universitatea din Cambridge (1993). Preluat: 23 martie 2009.
  196. ^ Slayter , H.S. Microscopia luminii și electronice . - Cambridge University Press, 1992. - P. 1. - ISBN 978-0-521-33948-3 .
  197. ↑ Cember, H. Introduction to Health Physics . - McGraw-Hill Professional , 1996. - P. 42-43. - ISBN 978-0-07-105461-4 .
  198. ↑ Erni, R.; et al. (2009). „Imagini cu rezoluție atomică cu o sondă de electroni sub-50-pm” . Scrisori de revizuire fizică . 102 (9): 096101. Bibcode : 2009PhRvL.102i6101E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.102.096101 . PMID 19392535 .  
  199. ↑ Shiloh, Roy; et al. Corecția aberației sferice într-un microscop electronic cu transmisie cu scanare folosind o peliculă subțire sculptată  // Ultramicr. - 2018. - T. 189 . - S. 46-53 . - doi : 10.1016/j.ultramic.2018.03.016 .
  200. ↑ Kishkovsky, A. N.; Tyutin, L. A. Tehnologia medicală cu raze X. - L .: Medicină, Leningrad. departament, 1983.
  201. ↑ Bozzola, JJ Microscopie electronică: principii și tehnici pentru biologi  / JJ Bozzola, LD Russell. - Jones & Bartlett Publishers , 1999. - P. 12, 197-199. - ISBN 978-0-7637-0192-5 .
  202. ↑ Flegler, S.L. Microscopie electronică cu scanare și transmisie: o introducere / S.L. Flegler, JW Heckman Jr., KL Klomparens. — Retipărire. - Oxford University Press, 1995. - P. 43-45. — ISBN 978-0-19-510751-7 .
  203. ↑ Bozzola, JJ Microscopie electronică: principii și tehnici pentru biologi  / JJ Bozzola, LD Russell. — al 2-lea. - Jones & Bartlett Publishers , 1999. - P. 9. - ISBN 978-0-7637-0192-5 .
  204. ↑ Freund, Principiile HP ale laserelor cu electroni liberi  / HP Freund, T. Antonsen. - Springer , 1996. - P. 1–30. - ISBN 978-0-412-72540-1 .
  205. ↑ Kitzmiller, JW Television Picture Tubes and Other Cathode-Ray Tubes: Industry and Trade Summary. - Editura Diane, 1995. - P. 3-5. - ISBN 978-0-7881-2100-5 .
  206. ↑ Sclater, N. Electronic Technology Handbook. - McGraw-Hill Professional , 1999. - P. 227-228. - ISBN 978-0-07-058048-0 .
  207. ↑ Istoria circuitului integrat . Fundația Nobel (2008). Recuperat la 18 octombrie 2008.

Literatură în limba rusă

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
 electrodinamică cuantică
 Cvasiparticule ( Lista de cvasiparticule )
Elementar
Compozit
Clasificări