एक इलेक्ट्रॉन का आवेश और द्रव्यमान कितना होता है? इलेक्ट्रॉन

एक इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक रूप से आवेशित प्राथमिक कण है जो लेप्टान के वर्ग से संबंधित है (प्राथमिक कण देखें), जो वर्तमान में ज्ञात सबसे छोटे द्रव्यमान और प्रकृति में सबसे छोटे विद्युत आवेश का वाहक है। इसकी खोज 1897 में अंग्रेजी वैज्ञानिक जे. जे. थॉमसन ने की थी।

एक इलेक्ट्रॉन एक परमाणु का अभिन्न अंग है; एक तटस्थ परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या परमाणु संख्या के बराबर होती है, यानी, नाभिक में प्रोटॉन की संख्या।

किसी इलेक्ट्रॉन के विद्युत आवेश का पहला सटीक माप 1909-1913 में किया गया था। अमेरिकी वैज्ञानिक आर मिलिकेन। प्राथमिक आवेश के निरपेक्ष मान का आधुनिक मान SGSE इकाइयाँ या लगभग C है। ऐसा माना जाता है कि यह आवेश वास्तव में "प्राथमिक" है, अर्थात इसे भागों में विभाजित नहीं किया जा सकता है, और किसी भी वस्तु का आवेश इसके पूर्णांक गुणज हैं।

आपने विद्युत आवेश वाले क्वार्क के बारे में सुना होगा, लेकिन जाहिर तौर पर वे हैड्रोन के अंदर मजबूती से बंद होते हैं और स्वतंत्र अवस्था में मौजूद नहीं होते हैं। प्लैंक स्थिरांक h और प्रकाश की गति c के साथ, प्राथमिक आवेश एक आयामहीन स्थिरांक = 1/137 बनाता है। बारीक संरचना स्थिरांक क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है; यह विद्युत चुम्बकीय इंटरैक्शन की तीव्रता निर्धारित करता है (सबसे सटीक आधुनिक मूल्य = 0.000015)।

इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान g (ऊर्जा इकाइयों में)। यदि ऊर्जा और विद्युत आवेश के संरक्षण के नियम मान्य हैं, तो इलेक्ट्रॉन का कोई भी क्षय, जैसे, आदि निषिद्ध हैं। इसलिए, इलेक्ट्रॉन स्थिर है; प्रायोगिक तौर पर पाया गया कि इसका जीवनकाल वर्षों से कम नहीं है।

1925 में, अमेरिकी भौतिकविदों एस. गौडस्मिट और जे. उहलेनबेक ने परमाणु स्पेक्ट्रा की विशेषताओं को समझाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन - स्पिन (ओं) की आंतरिक कोणीय गति की शुरुआत की। इलेक्ट्रॉन स्पिन प्लैंक स्थिरांक के आधे के बराबर है, लेकिन भौतिक विज्ञानी आमतौर पर बस इतना कहते हैं कि इलेक्ट्रॉन स्पिन = 1/2 है। एक इलेक्ट्रॉन के घूमने के साथ उसका अपना चुंबकीय क्षण जुड़ा होता है। एर्ग/जी के मान को बोर मैग्नेटन एमबी कहा जाता है (यह परमाणु और परमाणु भौतिकी में स्वीकृत चुंबकीय क्षण की माप की एक इकाई है; यहां एच प्लैंक स्थिरांक है, और एम इलेक्ट्रॉन के चार्ज और द्रव्यमान का पूर्ण मूल्य है) , c प्रकाश की गति है); संख्यात्मक गुणांक इलेक्ट्रॉन का कारक है। डायराक (1928) के क्वांटम यांत्रिक सापेक्षतावादी समीकरण से अनुसरण किया गया मान, यानी, इलेक्ट्रॉन का चुंबकीय क्षण बिल्कुल एक बोह्र मैग्नेटन के बराबर होना चाहिए।

हालाँकि, 1947 में प्रयोगों में यह पता चला कि चुंबकीय क्षण बोह्र मैग्नेटोन से लगभग 0.1% अधिक है। इस तथ्य की व्याख्या क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में निर्वात के ध्रुवीकरण को ध्यान में रखते हुए दी गई थी। बहुत श्रम-गहन गणनाओं से एक सैद्धांतिक मूल्य (0.000000000148) प्राप्त हुआ, जिसकी तुलना आधुनिक (1981) प्रयोगात्मक डेटा से की जा सकती है: इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन (0.000000000050) के लिए।

मानों की गणना और माप बारह दशमलव स्थानों की सटीकता के साथ की जाती है, और प्रयोगात्मक कार्य की सटीकता सैद्धांतिक गणना की सटीकता से अधिक है। ये कण भौतिकी में सबसे सटीक माप हैं।

परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की गति की विशेषताएं, जो क्वांटम यांत्रिकी के समीकरणों का पालन करती हैं, पदार्थों के ऑप्टिकल, विद्युत, चुंबकीय, रासायनिक और यांत्रिक गुणों को निर्धारित करती हैं।

इलेक्ट्रॉन विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन में भाग लेते हैं (प्रकृति की शक्तियों की एकता देखें)। इस प्रकार, विद्युत चुम्बकीय प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, एक इलेक्ट्रॉन और एक पॉज़िट्रॉन का विनाश दो-क्वांटा के गठन के साथ होता है:। उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन हैड्रॉन के निर्माण के साथ विद्युत चुम्बकीय विनाश की अन्य प्रक्रियाओं में भी भाग ले सकते हैं: हैड्रॉन। अब ऐसी प्रतिक्रियाओं का टकराने वाली किरणों का उपयोग करके कई त्वरक पर गहनता से अध्ययन किया जा रहा है (आवेशित कणों के त्वरक देखें)।

उदाहरण के लिए, परमाणु स्पेक्ट्रा में समता उल्लंघन (समता देखें) वाली प्रक्रियाओं में या इलेक्ट्रॉनों और न्यूट्रिनो के बीच प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों की कमजोर अंतःक्रियाएं दिखाई देती हैं।

इलेक्ट्रॉन की आंतरिक संरचना पर कोई डेटा नहीं है। आधुनिक सिद्धांत बिंदु कणों के रूप में लेप्टान की अवधारणा पर आधारित हैं। इसे अब प्रयोगात्मक रूप से सेमी की दूरी तक सत्यापित किया गया है। नया डेटा केवल भविष्य के त्वरक में कण टकराव ऊर्जा में वृद्धि के साथ ही दिखाई दे सकता है।

इलेक्ट्रॉन एक प्राथमिक कण है, जो पदार्थ की संरचना में मुख्य इकाइयों में से एक है। इलेक्ट्रॉन आवेश ऋणात्मक होता है। सबसे सटीक माप बीसवीं सदी की शुरुआत में मिलिकन और इओफ़े द्वारा किए गए थे।

इलेक्ट्रॉन चार्ज माइनस 1.602176487 (40)*10 -1 9 C के बराबर है।

इसी मान से अन्य छोटे कणों का विद्युत आवेश मापा जाता है।

इलेक्ट्रॉन की सामान्य अवधारणा

कण भौतिकी कहती है कि इलेक्ट्रॉन अविभाज्य है और इसकी कोई संरचना नहीं है। यह विद्युत चुम्बकीय और गुरुत्वाकर्षण प्रक्रियाओं में शामिल है और अपने एंटीपार्टिकल, पॉज़िट्रॉन की तरह, लेप्टान समूह से संबंधित है। अन्य लेप्टानों की तुलना में इसका वजन सबसे कम है। यदि इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन टकराते हैं, तो इसके परिणामस्वरूप उनका विनाश हो जाता है। ऐसी जोड़ी कणों की गामा क्वांटम से उत्पन्न हो सकती है।

न्यूट्रिनो को मापने से पहले, इलेक्ट्रॉन को सबसे हल्का कण माना जाता था। क्वांटम यांत्रिकी में इसे फ़र्मिअन के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इलेक्ट्रॉन का भी एक चुंबकीय क्षण होता है। यदि इसमें पॉज़िट्रॉन भी शामिल है, तो पॉज़िट्रॉन को धनात्मक आवेश वाले कण के रूप में विभाजित किया जाता है, और इलेक्ट्रॉन को ऋणात्मक आवेश वाले कण के रूप में नेगट्रॉन कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉनों के चयनित गुण

इलेक्ट्रॉनों को कणों और तरंगों के गुणों के साथ लेप्टान की पहली पीढ़ी के रूप में वर्गीकृत किया गया है। उनमें से प्रत्येक एक क्वांटम अवस्था से संपन्न है, जो ऊर्जा, स्पिन अभिविन्यास और अन्य मापदंडों को मापकर निर्धारित किया जाता है। एक ही समय में (पॉली सिद्धांत के अनुसार) एक ही क्वांटम अवस्था में दो इलेक्ट्रॉनों के होने की असंभवता के माध्यम से उनके फर्मिअन से संबंधित होने का पता चलता है।

इसका अध्ययन आवधिक क्रिस्टल क्षमता में क्वासिपार्टिकल की तरह ही किया जाता है, जिसका प्रभावी द्रव्यमान आराम के द्रव्यमान से काफी भिन्न हो सकता है।

इलेक्ट्रॉनों की गति के माध्यम से, विद्युत धारा, चुंबकत्व और थर्मल ईएमएफ उत्पन्न होते हैं। गतिमान इलेक्ट्रॉन का आवेश एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। हालाँकि, एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र कण को ​​सीधी दिशा से विक्षेपित कर देता है। त्वरित होने पर, एक इलेक्ट्रॉन फोटॉन के रूप में ऊर्जा को अवशोषित या उत्सर्जित करने की क्षमता प्राप्त कर लेता है। इसकी भीड़ में इलेक्ट्रॉनिक परमाणु गोले होते हैं, जिनकी संख्या और स्थिति रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है।

परमाणु द्रव्यमान में मुख्य रूप से परमाणु प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान कुल परमाणु भार का लगभग 0.06% होता है। विद्युत कूलम्ब बल मुख्य बलों में से एक है जो एक इलेक्ट्रॉन को नाभिक के करीब रखने में सक्षम है। लेकिन जब परमाणुओं से अणु बनते हैं और रासायनिक बंधन उत्पन्न होते हैं, तो गठित नए स्थान में इलेक्ट्रॉनों का पुनर्वितरण होता है।

न्यूक्लियॉन और हैड्रोन इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति में भाग लेते हैं। रेडियोधर्मी गुणों वाले आइसोटोप इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करने में सक्षम होते हैं। प्रयोगशालाओं में, विशेष उपकरणों का उपयोग करके इन कणों का अध्ययन किया जा सकता है, और उदाहरण के लिए, दूरबीन प्लाज्मा बादलों में उनसे विकिरण का पता लगा सकते हैं।

प्रारंभिक

इलेक्ट्रॉन की खोज जर्मन भौतिकविदों ने उन्नीसवीं सदी में की थी जब वे किरणों के कैथोड गुणों का अध्ययन कर रहे थे। फिर अन्य वैज्ञानिकों ने इसका और अधिक विस्तार से अध्ययन करना शुरू किया, और इसे एक अलग कण की श्रेणी तक बढ़ा दिया। विकिरण और अन्य संबंधित भौतिक घटनाओं का अध्ययन किया गया।

उदाहरण के लिए, थॉमसन के नेतृत्व वाली टीम ने इलेक्ट्रॉन के आवेश और कैथोड किरण के द्रव्यमान का अनुमान लगाया, जिसका संबंध, जैसा कि उन्होंने पाया, भौतिक स्रोत पर निर्भर नहीं करता है।
और बेकरेल ने पाया कि खनिज अपने आप विकिरण उत्सर्जित करते हैं, और उनकी बीटा किरणें विद्युत क्षेत्र की क्रिया से विक्षेपित होने में सक्षम होती हैं, और द्रव्यमान और आवेश कैथोड किरणों के समान अनुपात बनाए रखते हैं।

आणविक सिद्धांत

इस सिद्धांत के अनुसार, एक परमाणु में एक नाभिक और उसके चारों ओर इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो एक बादल में व्यवस्थित होते हैं। वे ऊर्जा की कुछ मात्रात्मक अवस्थाओं में होते हैं, जिनमें परिवर्तन फोटॉन के अवशोषण या उत्सर्जन की प्रक्रिया के साथ होता है।

क्वांटम यांत्रिकी

बीसवीं सदी की शुरुआत में, एक परिकल्पना तैयार की गई थी जिसके अनुसार भौतिक कणों में स्वयं कणों और तरंगों दोनों के गुण होते हैं। प्रकाश एक तरंग (इसे डी ब्रोगली तरंग कहा जाता है) और कणों (फोटॉन) के रूप में भी प्रकट हो सकता है।

परिणामस्वरूप, प्रसिद्ध श्रोडिंगर समीकरण तैयार किया गया, जिसने इलेक्ट्रॉन तरंगों के प्रसार का वर्णन किया। इस दृष्टिकोण को क्वांटम यांत्रिकी कहा गया। इसका उपयोग हाइड्रोजन परमाणु में ऊर्जा की इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं की गणना करने के लिए किया गया था।

इलेक्ट्रॉन के मौलिक और क्वांटम गुण

कण मौलिक और क्वांटम गुण प्रदर्शित करता है।

मूलभूत में द्रव्यमान (9.109 * 10 -31 किलोग्राम), प्राथमिक विद्युत आवेश (अर्थात आवेश का न्यूनतम भाग) शामिल हैं। अब तक किए गए मापों के अनुसार, इलेक्ट्रॉन में कोई भी ऐसा तत्व नहीं होता है जो इसकी उपसंरचना को प्रकट कर सके। लेकिन कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह एक बिंदु जैसा आवेशित कण है। जैसा कि लेख की शुरुआत में बताया गया है, इलेक्ट्रॉनिक इलेक्ट्रिक चार्ज -1.602 * 10 -19 C है।

एक इलेक्ट्रॉन एक कण होते हुए भी एक तरंग भी हो सकता है। दो स्लिटों के साथ एक प्रयोग उन दोनों के माध्यम से इसके एक साथ पारित होने की संभावना की पुष्टि करता है। यह एक कण के गुणों के साथ टकराव करता है, जहां एक समय में केवल एक भट्ठा से गुजरना संभव है।

इलेक्ट्रॉनों को समान भौतिक गुण वाला माना जाता है। इसलिए, क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, उनकी पुनर्व्यवस्था से सिस्टम स्थिति में कोई बदलाव नहीं होता है। इलेक्ट्रॉन तरंग फ़ंक्शन एंटीसिमेट्रिक है। इसलिए, जब समान इलेक्ट्रॉन एक ही क्वांटम अवस्था (पॉली सिद्धांत) में आते हैं तो इसके समाधान गायब हो जाते हैं।

जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान विशिष्ट रूप से SPIRIT माध्यम के मापदंडों - विद्युत और चुंबकीय पारगम्यता द्वारा निर्धारित होता है। इन स्थिरांकों को अपरिवर्तित माना जाना चाहिए, कम से कम हमारी आकाशगंगा में और, उच्च संभावना के साथ, ब्रह्मांड में। इसलिए, इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान स्थिर है। इलेक्ट्रॉन/पॉज़िट्रॉन कण आत्मा माध्यम में पैदा हुआ एकमात्र प्राथमिक कण है. एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान और उसका आवेश प्रकृति में पदार्थ की एक इकाई की न्यूनतम संभव संरचनात्मक विशेषताएँ हैं।

कई वैज्ञानिकों (आई. प्रिगोझिन, जी. शिपोव, ए. श्लेनोव, ए. रयकोव, आदि) की ग़लतफ़हमी को "ईथर" माध्यम के जन्म की संभावना या अराजकता से भौतिक निर्वात में होने की धारणा माना जाना चाहिए। किसी भी प्राथमिक कण और भौतिक वस्तु, ब्लैक होल और आकाशगंगाओं तक। किसी माध्यम में घूमने से पैदा हुआ इलेक्ट्रॉन एक कण है जो भौतिक संसार का आधार है, और इस कण से संरचनाओं की क्रमिक जटिलता से संपूर्ण भौतिक संसार का निर्माण होता है। इसलिए, यह पूरे ब्रह्मांड की संरचना का एकमात्र "निर्माण खंड" है, जो मौजूद है (पॉज़िट्रॉन के अस्तित्व के प्रश्न पर नीचे चर्चा की जाएगी)।

क्वांटम भौतिकी और खाली समन्वय स्थान में, एक इलेक्ट्रॉन का कोई आकार नहीं हो सकता है, और, द्वैतवाद के आधार पर, अर्थात, एक तरंग के रूप में एक इलेक्ट्रॉन की अवधारणा, "शास्त्रीय इलेक्ट्रॉन त्रिज्या" के मूल्य का उपयोग किया जाता है आर 0 , बारीक संरचना स्थिरांक के माध्यम से व्यक्त किया गया α और हाइड्रोजन परमाणु में पहली बोह्र कक्षा की त्रिज्या ए 0 : आर 0 = α 2 ·ए 0 = 2.8179 ·10 -15 मीटर। यह मान एक इलेक्ट्रॉन के साथ क्वांटा की बातचीत के लिए क्रॉस सेक्शन के रूप में प्राप्त किया गया था। यह स्वयं इलेक्ट्रॉन का आकार नहीं है, बल्कि इसके आसपास के SPIRIT वातावरण के "बादल" का आकार है, जिसके साथ बातचीत होती है। प्राकृतिक विज्ञान में, यह पूरी तरह से हास्यास्पद लगता है कि यह "शास्त्रीय त्रिज्या" एक प्रोटॉन के आकार से दोगुना है, जो द्रव्यमान में 1837 गुना बड़ा है, लेकिन सैद्धांतिक रूप से एक इलेक्ट्रॉन की तुलना में छोटा त्रिज्या है ("प्रोटॉन का शास्त्रीय त्रिज्या") 1.5347 10- 18 मीटर है)।

आधुनिक भौतिकी में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में इलेक्ट्रॉनों और अन्य कणों की अवधारणा - द्वैतवाद - में आमूल-चूल संशोधन की आवश्यकता है। यदि अंतरिक्ष में स्थान और किसी कण - एक इलेक्ट्रॉन - का आकार निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है, तो यह एक भौतिक विरोधाभास है। यह ऊपर निर्धारित किया गया था कि भौतिक वस्तुओं की मुख्य विशेषता पर्यावरण आत्मा के साथ उनकी सीमा की उपस्थिति है। एक इलेक्ट्रॉन कण का एक इंटरफ़ेस होता है। I. दिमित्रीव ने इलेक्ट्रॉन आकार के कई अनुमान और गणनाएँ प्रस्तुत कीं।

हेक्सागोनल क्रिस्टल संरचना (3.2.10 देखें) के साथ सात मेसॉन में गठित 1837 इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन की प्रोटॉन संरचना की उनकी प्रस्तुति के आधार पर, प्रोटॉन की त्रिज्या 27 - 30 इलेक्ट्रॉन त्रिज्या है। प्रोटॉन त्रिज्या (1.2 - 1.35) 10 -15 मीटर के लिए सबसे विश्वसनीय डेटा लेते हुए, उन्होंने इलेक्ट्रॉन त्रिज्या का एक अनुमान प्राप्त किया दोबारा = 4.5 · 10 -17 मी. .

तीन समन्वय अक्षों में से एक के चारों ओर घूमने की गति के रूप में एक कण के स्पिन की अवधारणा के आधार पर (इलेक्ट्रॉन के घूर्णन के अन्य दो समन्वय अक्ष इसके चार्ज को निर्धारित करते हैं), और यह भी ध्यान में रखते हुए कि स्पिन का भौतिक अर्थ सर्वविदित है, इलेक्ट्रॉन की त्रिज्या की गणना एक स्पिन अक्ष पर द्रव्यमान कणों के केंद्रीय कोणीय गति के प्रक्षेपण के रूप में की गई थी। "इलेक्ट्रॉन, पॉज़िट्रॉन, न्यूट्रिनो और एंटीन्यूट्रिनो के स्पिन का अधिक सटीक मूल्य, और इसलिए, अन्य सभी उपपरमाण्विक कणों - फ़र्मियन के बराबर है:

एस 0 = ¼ एम 0 · सी· दोबारा = ± एच/(4 π √ सीबिना) = ± 6.6261·10 -34 /(4 π√ 2.998·10 8 = ± 3.04539· 10 -39 किग्रा मी 2 /से.

यह इलेक्ट्रॉन त्रिज्या के लिए कहां से आता है:

दोबारा =4·एस 0 /(मुझे· सी) = 4 3.04539 10 -39 /(0.91095 10 -30 2.99792 10 8 = 4.4605·10 -17 मी"(इन भावों में साथ- प्रकाश की गति, और बिना साथ- समान मान, लेकिन आयामहीन)"।

इसके आकार का एक और अनुमान, जो एक माध्यम के साथ एक इलेक्ट्रॉन की बातचीत को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, आयतन-से-सतह अनुपात की गणना करके प्राप्त किया गया था। इस दृष्टिकोण की नियमितता ऊपर तैयार किए गए एमआईआरए के विकास के कानून और दिमित्रीव द्वारा प्रयोगात्मक रूप से प्रमाणित अधिकतम कॉन्फ़िगरेशन एन्ट्रॉपी के सिद्धांत से मेल खाती है। एक मुक्त इलेक्ट्रॉन अपने चारों ओर गोलाकार विद्युत और गुरुत्वाकर्षण बल क्षेत्र बनाता है, जिनमें से प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के साथ बातचीत करने वाले किसी भी बाहरी कण के संबंध में एक केंद्रीय क्षेत्र बन जाता है। इसलिए, ये क्षेत्र इलेक्ट्रॉन आयतन के कार्य हैं। लेकिन बाहरी वस्तुओं के साथ कोई भी संपर्क सतह के माध्यम से होता है। इसलिए, प्रत्येक बाहरी प्रभाव के लिए, उसकी सतह से विभाजित इलेक्ट्रॉन के आयतन का भागफल, जिसका अर्थ उसकी सतह की प्रति इकाई इलेक्ट्रॉन की आंतरिक संपत्ति के आयतन का अंश, या उत्सर्जित की सापेक्ष मात्रा है इलेक्ट्रॉन की इकाई सतह के माध्यम से बल क्षेत्र का एक विशेष अर्थ होना चाहिए।" "चूंकि एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान कोणीय वेग का एक द्विघात कार्य है, और दो कणों की परस्पर क्रिया कणों के विद्युत आवेश या द्रव्यमान और उनके बीच की दूरी का एक द्विघात कार्य है, हमें इसके वर्ग में रुचि होनी चाहिए मात्रा अनुपात यू ईज़मीनी स्तर पर एस ईइलेक्ट्रॉन:

(यू ई/ एस ई) 2 = (4/3πदोबारा 3 )/(4 π दोबारा 2 )} 2 = दोबारा 2 /9 = 2.210·10 -34 एम2.

3(यू ई/ एस ई) 2 = 6, 630· 10 -34 एम2 ≈ एच = 6.626176·10 -34 जे·एस, कहां एच- प्लैंक स्थिरांक.

इसलिए, आयामों को ध्यान में रखे बिना: (यू ई/ एस ई) 2 = एच/3 , ए दोबारा = (3 एच ) 1/2 = 4.4585·10 -17एम" ।

इलेक्ट्रॉन त्रिज्या सीधे प्लैंक स्थिरांक से संबंधित होती है, जो उनकी भौतिक निर्भरता को इंगित करती है और एक बार फिर इलेक्ट्रॉन आकार निर्धारित करने की विश्वसनीयता की पुष्टि करती है। ऐसे हादसे नहीं होने चाहिए. यह विश्व के कानूनों की एकता, उनकी सापेक्ष सरलता की स्पष्ट पुष्टि है।

तथ्य यह है कि आई. दिमित्रीव ने प्रकाश की गति के आयाम रहित मूल्य का उपयोग किया था, और प्लैंक स्थिरांक आयाम एम 2 से मेल खाता है, यह दर्शाता है कि माप की भौतिक इकाइयों की वर्तमान प्रणाली पूरी तरह से घटना के भौतिक पैमाने और शुरू की गई प्राकृतिक के अनुरूप नहीं है स्थिरांक (हम इसके बारे में ऊपर आश्वस्त थे, जब भौतिक अर्थ में विद्युत और चुंबकीय स्थिरांक की पारस्परिक मात्राओं का उपयोग होता था, इसके लिए 1.3.3.2., 4.1.2, 4.2.2, 4.4.2.1 देखें)।

I. दिमित्रीव ने कानून तैयार किया: "एक इलेक्ट्रॉन (पॉज़िट्रॉन) के आयतन के भागफल का वर्ग उसकी सतह से विभाजित, द्रव्यमान की एक इकाई से गुणा और समय की एक इकाई से विभाजित, आयाम रहित गोलाकार आयतन के बराबर होता है" आयामहीन गोलाकार सतह और प्लैंक स्थिरांक से गुणा किया गया। प्रारंभिक बीजगणितीय कमी के बाद, हमें मिलता है: मीटर में एक इलेक्ट्रॉन (पॉज़िट्रॉन) की त्रिज्या प्लैंक स्थिरांक के संख्यात्मक मान के वर्गमूल के बराबर होती है, जिसे 3 से गुणा किया जाता है। जो कोई भी प्लैंक स्थिरांक का मान जानता है और गणना करना जानता है वर्गमूल भौतिकविदों के लिए मानसिक रूप से एक बार और सभी के लिए इलेक्ट्रॉन त्रिज्या की गणना कर सकता है और पॉज़िट्रॉन: संख्या (4.458 प्लस, माइनस 0.002) को एक मीटर की माइनस सत्रहवीं शक्ति से दस से गुणा किया जाता है।"

प्राप्त अनुमानों के औसत की गणना करने और इलेक्ट्रॉन (चपटे ध्रुवों) की प्राकृतिक गैर-गोलाकारता को ध्यान में रखते हुए, दिमित्रीव मूल्य का उपयोग करने का सुझाव देता है

दोबारा = (4.458±0.002)·10 -17 मी.

हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "प्राकृतिक विज्ञान अकादमी" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाएँ लाते हैं।

हम पहले ही रेडियो ट्यूबों, एक्स-रे ट्यूबों और कई अन्य उपकरणों के अंदर तारों के माध्यम से घूमने वाले परमाणु कणों का उल्लेख कर चुके हैं। ये कण, जिन्हें इलेक्ट्रॉन कहा जाता है, नकारात्मक बिजली के छोटे-छोटे टुकड़े हैं।

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के विपरीत, एक इलेक्ट्रॉन एक प्राथमिक कण है; हम कभी नहीं देखते

उन्होंने उसे भाग दिये; आधुनिक क्षमताओं के साथ हम इसे टुकड़ों में नहीं तोड़ सकते। इलेक्ट्रॉन सबसे छोटा ऋणात्मक विद्युत आवेश है।

सभी इलेक्ट्रॉन बिल्कुल एक जैसे हैं, भले ही वे किसी भी परमाणु के हों या उससे संबंधित हों।

एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान सबसे हल्के (हाइड्रोजन) परमाणु के द्रव्यमान से 1838 गुना कम है और बराबर है

ओह, ऊँ ऊँ ऊँ ऊँ ऊँ ऊँ ऊँ ऊँ ऊँ 910,660 ग्राम।

एक इलेक्ट्रॉन का विद्युत आवेश भी अत्यंत छोटा होता है। एक अरब अरब इलेक्ट्रॉन हर सेकंड एक जलते हुए बीस-वाट प्रकाश बल्ब (नेटवर्क में वोल्टेज पर) के फिलामेंट से गुजरते हैं; उन सभी का वजन एक ग्राम के एक अरबवें हिस्से से भी कम है!

प्रश्न अनिवार्य रूप से उठता है: इलेक्ट्रॉन का आवेश और द्रव्यमान इतनी सटीकता से कैसे निर्धारित किया गया?

किसी इलेक्ट्रॉन के आवेश और द्रव्यमान को मापने के लिए, आपको पहले मुक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने होंगे जो किसी पदार्थ से बंधे नहीं हैं। इसे करने के कई तरीके हैं। तीव्र गर्मी के संपर्क में आने पर ठोस पदार्थ और गैस के अणुओं और परमाणुओं दोनों से इलेक्ट्रॉन बाहर निकल जाते हैं, कुछ मामलों में प्रकाश, विशेष रूप से अदृश्य पराबैंगनी किरणों और, इससे भी बेहतर, एक्स-रे द्वारा प्रकाशित होते हैं। धातुओं से इलेक्ट्रॉनों को अलग करना विशेष रूप से आसान होता है, जिसमें वे बहुत स्वतंत्र रूप से घूमते हैं (यह धातुओं और गैर-संवाहक इंसुलेटर के बीच का अंतर है, जिसमें इलेक्ट्रॉन "कसकर बंधे होते हैं")।

तो हमारे पास मुक्त इलेक्ट्रॉन हैं। क्या एक इलेक्ट्रॉन को सीधे तराजू पर तौलना संभव है? जाहिर है यह असंभव है, यह बहुत छोटा है. लेकिन एक इलेक्ट्रॉन के आवेश को निर्धारित करना और फिर अप्रत्यक्ष रूप से उसका द्रव्यमान ज्ञात करना संभव हो गया।

गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में दो धातु प्लेटों के बीच धीरे-धीरे गिरने वाली तेल की एक छोटी बूंद की कल्पना करें (चित्र 8)। आइए बूंद पर एक विद्युत आवेश उत्पन्न करें। फिर उन प्लेटों को चार्ज करके बूंद के गिरने को रोका जा सकता है जिनके बीच बूंद चलती है, ताकि ऊपरी प्लेट बूंद के चार्ज को आकर्षित करे और निचली प्लेट उसे पीछे धकेल दे। यदि बूंद के आवेश को ऊपर की ओर खींचने वाला विद्युत बल गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर है, जो बूंद को नीचे खींच रहा है, तो बूंद रुक जाएगी।

इस प्रकार, हम बूंद पर कार्य करने वाले विद्युत बल और इसलिए उसके आवेश को निर्धारित करने में सक्षम होंगे; आपको केवल बूंद पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल को सटीक रूप से जानने की आवश्यकता है, और इसके लिए आपको इसका द्रव्यमान जानने की आवश्यकता है। बूंद का द्रव्यमान उसके मुक्त रूप से गिरने की गति (विद्युत बलों की कार्रवाई के बिना) निर्धारित करके निर्धारित किया गया था - बूंद जितनी भारी होगी, हवा के प्रतिरोध पर काबू पाते हुए उतनी ही तेजी से गिरेगी।

इस विधि का उपयोग इलेक्ट्रॉन के आवेश को निर्धारित करने के लिए किया गया था।

इस तरह किया गया प्रयोग. प्लेटों के ऊपर स्थित एक स्प्रे बोतल से थोड़ा सा तेल छिड़का गया। था

तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि तेल की कोई भी बूंद प्लेटों के बीच न गिर जाए, शीर्ष प्लेट में विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए बनाए गए एक छोटे छेद के माध्यम से वहां प्रवेश कर जाए। एक विशेष माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, बूंद की गिरने की गति को बहुत सटीक रूप से निर्धारित किया गया था। इसके बाद थोड़ी देर के लिए एक्स-रे लैंप चालू कर दिया गया। एक्स-रे, प्लेटों के बीच से गुजरते हुए, हवा के अणुओं से कई इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकाल देते हैं। बहुत जल्द एक या अधिक इलेक्ट्रॉन या धनावेशित अणु बूंद पर बस गए; बूंद ने आवश्यक आवेश प्राप्त कर लिया। फिर प्लेटों को इतने परिमाण का आवेश दिया गया कि बूंद गतिहीन लटक गई।

एक बूंद द्वारा वहन किया जा सकने वाला सबसे छोटा आवेश निर्धारित करने के बाद, हमने एक इलेक्ट्रॉन का आवेश पाया। अन्य सभी परिणामी आरोप पाए गए आरोपों से अधिक थे।
दो, तीन, चार या अधिक पूर्णांक संख्या से सबसे छोटा, जो कि बूंद पर जमा दो, तीन, चार या अधिक इलेक्ट्रॉनों के अनुरूप है।

अब आपको इसे तोले बिना इसका द्रव्यमान निर्धारित करने की आवश्यकता है। इसे कैसे करना है?

आवेशित प्लेटों (या चुंबक ध्रुवों) के बीच अदृश्य आवेशित कणों की एक धारा की कल्पना करें। विद्युत (या चुंबकीय) बलों के प्रभाव में, वे नीचे की ओर विक्षेपित हो जाते हैं (चित्र 9)। जिंक सल्फाइड से लेपित स्क्रीन या एक साधारण फोटोग्राफिक प्लेट की बदौलत हम उस लक्ष्य को देखते हैं जिस पर कण टकराते हैं। जिंक सल्फाइड आवेशित कणों के प्रभाव से चमकता है, और ये आवेशित कण फोटोग्राफिक प्लेट पर प्रतिबिंबित होते हैं।

कण प्रकाश किरणों की तरह ही कार्य करते हैं। हम स्क्रीन पर एक छोटे चमकदार बिंदु (या फोटोग्राफिक प्लेट पर एक काले बिंदु) से देखते हैं कि कण कैसे विचलित हो गए हैं। यदि हम कणों की गति और विक्षेपण का कारण बनने वाले बल को जानते हैं तो हम उनके द्रव्यमान का अनुमान लगा सकते हैं। और हम कणों के आवेश को जानकर, इस बल को जानते हैं।

वास्तव में, उपकरण, निश्चित रूप से, चित्र में दिखाए गए से कहीं अधिक जटिल हो जाता है, क्योंकि उसी गति से कण प्राप्त करना अभी भी आवश्यक है।

इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान निर्धारित करने के बाद, हम आश्वस्त हैं कि इन छोटे नकारात्मक आवेशित कणों का द्रव्यमान किसी भी परमाणु के द्रव्यमान से कई गुना कम है।

इस शब्द के अन्य अर्थ हैं, इलेक्ट्रॉन (अर्थ) देखें। "इलेक्ट्रॉन 2" "इलेक्ट्रॉन" 1964 में लॉन्च किए गए चार सोवियत कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों की एक श्रृंखला है। उद्देश्य...विकिपीडिया

इलेक्ट्रॉन- (नोवोसिबिर्स्क, रूस) होटल श्रेणी: 3 सितारा होटल पता: दूसरा क्रास्नोडोंस्की लेन ... होटल कैटलॉग

इलेक्ट्रॉन- (प्रतीक ई, ई), पहला तत्व। एच टीएसए भौतिकी में खोजा गया; मेटर. सबसे छोटे द्रव्यमान और सबसे छोटी विद्युत शक्ति का वाहक। प्रकृति में चार्ज. ई. परमाणुओं का घटक; उनकी संख्या न्यूट्रल में. परमाणु बराबर होता है. संख्या, यानी नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या। चार्ज (ई) और द्रव्यमान... ... भौतिक विश्वकोश

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इलेक्ट्रॉन- (ई, ई) (ग्रीक इलेक्ट्रॉन एम्बर से; एक पदार्थ जो घर्षण द्वारा आसानी से विद्युतीकृत होता है), एक स्थिर प्राथमिक कण जिसका नकारात्मक विद्युत आवेश e=1.6´10 19 C और द्रव्यमान 9´10 28 ग्राम है। लेप्टान के वर्ग के लिए. एक अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी द्वारा खोजा गया... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

इलेक्ट्रॉन- (ई ई), स्पिन 1/2 के साथ स्थिर नकारात्मक चार्ज प्राथमिक कण, द्रव्यमान लगभग। 9.10 28 ग्राम और बोह्र मैग्नेटोन के बराबर एक चुंबकीय क्षण; लेप्टान से संबंधित है और विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन में भाग लेता है... ...

इलेक्ट्रॉन- (पदनाम ई), ऋणात्मक आवेश वाला एक स्थिर प्राथमिक कण और 9.1310 31 किलोग्राम का विश्राम द्रव्यमान (जो एक प्रोटॉन के द्रव्यमान का 1/1836 है)। इलेक्ट्रॉनों की खोज 1879 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जोसेफ थॉमसन ने की थी। वे कोर के चारों ओर घूमते हैं,... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

इलेक्ट्रॉन- संज्ञा, पर्यायवाची शब्दों की संख्या: 12 डेल्टा इलेक्ट्रॉन (1) लेप्टान (7) खनिज (5627) ... पर्यायवाची शब्दकोष

इलेक्ट्रॉन- विकिरण बेल्ट और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का अध्ययन करने के लिए यूएसएसआर में बनाया गया एक कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह। उन्हें जोड़े में लॉन्च किया गया था, एक नीचे प्रक्षेपवक्र के साथ और दूसरा विकिरण बेल्ट के ऊपर। 1964 में, इलेक्ट्रॉनों के 2 जोड़े लॉन्च किए गए... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

इलेक्ट्रॉन- इलेक्ट्रॉन, इलेक्ट्रॉन, पति। (ग्रीक इलेक्ट्रॉन एम्बर)। 1. सबसे छोटे ऋणात्मक विद्युत आवेश वाला एक कण, जो एक प्रोटॉन (भौतिक) के साथ मिलकर एक परमाणु बनाता है। इलेक्ट्रॉनों की गति से विद्युत धारा उत्पन्न होती है। 2. केवल इकाइयाँ। हल्के मैग्नीशियम मिश्र धातु,... ... उशाकोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

इलेक्ट्रॉन- इलेक्ट्रॉन, ए, एम. (विशेष)। न्यूनतम ऋणात्मक विद्युत आवेश वाला एक प्राथमिक कण। ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश। एस.आई. ओज़ेगोव, एन.यू. श्वेदोवा। 1949 1992… ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

पुस्तकें

• इलेक्ट्रॉन. अंतरिक्ष की ऊर्जा, लैंडौ लेव डेविडोविच, किताइगोरोडस्की अलेक्जेंडर इसाकोविच। नोबेल पुरस्कार विजेता लेव लैंडौ और अलेक्जेंडर किताइगोरोडस्की की किताबें ऐसे ग्रंथ हैं जो हमारे आसपास की दुनिया की आम धारणा को उलट देते हैं। हममें से ज्यादातर लोगों को लगातार इसका सामना करना पड़ता है... 491 आरयूआर में खरीदें
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