灵遁者电子可以再分意味者什么.doc
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1、电子可以再分,挑战人类的认识灵遁者电子是我们熟悉的一个物理粒子,初中就开始接触。我们都知道,电子是基本粒子,不可再分。电子的概念也非常重要。对于电磁学,元素性质等影响很大。但有研究表明,电子是可以再分的,这个新认识,也是很大突破。那么电子可以再分,意味着什么呢?电子究竟是如何再分的?一起来看看科学家是如何回答的。我们都知道,电子是最早发现的基本粒子。带负电,电量为1.60218910-19库仑,是电量的最小单元。质量为9.1095310-28克。常用符号e表示。电子是在1897年由英国物理学家约瑟夫约翰汤姆生在研究阴极射线时发现。一切原子都由一个带正电的原子核和围绕它运动的若干电子组成。另外电
2、子的波动性于1927年由晶体衍射实验得到证实。电子可以是自由的(不属于任何原子),也可以被原子核束缚。电子属于亚原子粒子中的轻子类。轻子被认为是构成物质的基本粒子之一。它带有1/2自旋,即是一种费米子(按照费米狄拉克统计)。电子的反粒子是正电子,它带有与电子相同的质量,能量,自旋和等量的正电荷(正电子的电荷为+1,负电子的电荷为-1)。物质的基本构成单位原子是由电子、中子和质子三者共同组成。中子不带电,质子带正电,原子对外不显电性。相对于中子和质子组成的原子核,电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时,其产生的净流动现象称为电流。各种原子束缚
3、电子能力不一样,于是就由于失去电子而变成正离子,得到电子而变成负离子。静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩时,称为物体带负电;而电子不足时,称为物体带正电。当正负电量平衡时,则称物体是电中性的。静电在我们日常生活中有很多应用方法,其中例子有激光打印机。再来说说电子的性质特征,电子在原子内做绕核运动,能量越大距核运动的轨迹越远,有电子运动的空间叫电子层,第一层最多可有2个电子。第二层最多可以有8个,第n层最多可容纳2n2个电子,最外层最多容纳8个电子。最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼,1、2、3电子为金属元素,4、5、6、7为非金属元素
4、,8为稀有气体元素。物质的电子可以失去也可以得到,物质具有得电子的性质叫做氧化性,该物质为氧化剂;物质具有失电子的性质叫做还原性,该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决定,与得失电子多少无关。由电子与中子、质子所组成的原子,是物质的基本单位。相对于中子和质子所组成的原子核,电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1842倍。当原子的电子数与质子数不等时,原子会带电,称这原子为离子。当原子得到额外的电子时,它带有负电,叫阴离子,失去电子时,它带有正电,叫阳离子。电子与质子之间的吸引性库仑力,使得电子被束缚于原子,称此电子为束缚电子。两个以上的原子,会交换或分享它们的束缚电
5、子,这是化学键的主要成因。当电子脱离原子核的束缚,能够自由移动时,则改称此电子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在许多物理现象里,像电传导、磁性或热传导,电子都扮演了要重要的角色。移动的电子会产生磁场,也会被外磁场偏转。呈加速度运动的电子会发射电磁辐射。电荷的最终携带者是组成原子的微小电子。在运动的原子中,每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷,而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷。正常情况下,在物质中电子和质子的数目是相等的,它们携带的电荷相平衡,物质呈中型。物质在经过摩擦后,要么会失去电子,留下更多的正电荷(质子比电子多)。要么增加电子,获得更多的负电荷(
6、电子比质子多)。这个过程称为摩擦生电。人们对于电子在原子中的排列问题,进行了长久的研究。在不同的时代,人们对电子在原子中的存在方式有过各种不同的推测。最早的原子模型是汤姆孙的梅子布丁模型。发表于1904年,汤姆逊认为电子在原子中均匀排列,就像带正电布丁中的带负电梅子一样。1909年,著名的卢瑟福散射实验彻底地推翻了这模型。1909年卢瑟福和他的助手盖革(H.Geiger)及学生马斯登(E.Marsden)在做粒子和薄箔散射实验时观察到绝大部分粒子几乎是直接穿过铂箔,但偶然有大约1/8000粒子发生散射角大于90。所以不能用汤姆逊原子模型来解释。卢瑟福根据他的实验结果,于1911年,设计出卢瑟福
7、模型。在这模型里,原子的绝大部分质量都集中在小小的原子核中,原子的绝大部分都是真空。而电子则像行星围绕太阳运转一样围绕着原子核运转。这一模型对后世产生了巨大影响,直到现在,许多高科技组织和单位仍然使用电子围绕着原子核的原子图像来代表自己。在经典力学的框架之下,行星轨道模型有一个严重的问题不能解释:呈加速度运动的电子会产生电磁波,而产生电磁波就要消耗能量;最终,耗尽能量的电子将会一头撞上原子核(就像能量耗尽的人造卫星最终会进入地球大气层)。于1913年,尼尔斯玻尔提出了玻尔模型。在这模型中,电子运动于原子核外某一特定的轨域。距离原子核越远的轨域能量越高。电子跃迁到距离原子核更近的轨域时,会以光子
8、的形式释放出能量。相反的,从低能级轨域到高能级轨域则会吸收能量。藉著这些量子化轨域,玻尔正确地计算出氢原子光谱。但是,使用玻尔模型,并不能够解释谱线的相对强度,也无法计算出更复杂原子的光谱。到1916年,美国物理化学家吉尔伯特路易士成功地解释了原子与原子之间的相互作用。他建议两个原子之间一对共用的电子形成了共价键。于1923年,沃尔特海特勒Walter Heitler和弗里茨伦敦Fritz London应用量子力学的理论,完整地解释清楚电子对产生和化学键形成的原因。于1919年,欧文朗缪尔将路易士的立方原子模型。加以发挥,建议所有电子都分布于一层层同心的(接近同心的)、等厚度的球形壳。他又将这
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