Elektron
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
|
|||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
| Elektron | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Zatřídění | ||||||
|
||||||
| Vlastnosti | ||||||
|
Elektron je jedna ze subatomárních částic, charakteristická svým výskytem kolem atomového jádra a záporným elektrickým nábojem.
Elektron patří mezi leptony, tj. mezi částice, které nejsou schopny silné interakce, ale pouze slabé interakce.
Slovo „elektron“ pochází z anglického novotvaru electron, který odvodil G. Johnstone Stoney v roce 1894 na základě termínu electric force „elektřina“. Ten do angličtiny zavedl William Gilbert z řeckého ήλεκτρον (elektron) „jantar“. Elektrické jevy poprvé popsal Thales Milétský na vlastnostech jantarového nástroje, užívaného při předení lnu.
Obsah |
[editovat] Základní vlastnosti elektronů
klidová hmotnost: m0 = 9,109 . 10-31 kg (nízká klidová hmotnost a možnost relativně vysoké energie jsou příčinou kvantového chování elektronu)
elektrický náboj: -e = -1,602 . 10-19 C (záporný elementární náboj)
spin: ½, elektron je tedy fermion
[editovat] Elektron v atomu
Kolem jádra - v elektronovém obalu - se v každém atomu vyskytuje přesný počet elektronů, který je stejný jako počet protonů v jádře. Dojde-li k odtržení nebo přidání elektronu, stává se z atomu iont.
Představ o struktuře elektronů v obalu je více. Podle kvantové teorie se elektrony vyskytují v různých orbitalech daných elektronovou konfigurací každého elektronu. Jednotlivé orbitaly neurčují přesně polohu elektronu, ale pouze největší pravděpodobnost jeho výskytu a dalšího pohybu. V chemických reakcích se též používá představa o uspořádání elektronů do slupek (opět podle elektronové konfigurace), z nichž se chemické vazby účastní pouze poslední slupka (valenční slupka).
[editovat] Elektronová konfigurace
Stav elektronu v atomu je popsán elektronovou konfigurací:
Hlavní kvantové číslo je určeno energií elektronu, n = 1, 2, ...
Vedlejší kvantové číslo je určeno orbitálním momentem hybnosti elektronu, l = 0, 1, ..., n-1
Magnetické kvantové číslo je určeno orbitálním magnetickým momentem hybnosti elektronu, m = -l, ..., -1, 0 ,1, ..., l
Spin je určen spinovým momentem hybnosti ms = +½ nebo -½
[editovat] Historie elektronu
Elektron jako částice byl objeven J. J. Thomsonem v roce 1897. Do té doby se přenášení elektrického náboje vysvětlovalo pomocí přelévání elektrického fluida. J. J. Thomson prováděl pokus s katodovou trubicí, ve které částice emitované ze žhavícího vlákna procházely elektrickým a magnetickým polem a byly těmito poli vychylovány. Thomson z výchylky určil, že částice dopadající na stínítko mají hmotnost asi 1000krát menší než atom vodíku. Z toho usoudil, že se jedná o částice vyskytující se uvnitř atomů, a nazval je elektrony.
Další historie elektronu splývá s objevy dalších subatomárních částic. Postupně se vyvíjely představy o stavbě atomu (model atomu) a tím též o postavení a pohybu elektronů v atomu - od chaotického rozmístění ve zbylé kladné hmotě (pudinkový model, 1897), přes oběhy kolem jádra podobně jako planety kolem Slunce (planetární model, 1911), přes jednoduché kruhové dráhy (Bohrův model, 1913) a složité stáčející se eliptické dráhy (Sommerfeldův model, 1915) až po pravděpodobnostní výskyty v orbitalech (Erwin Schrödinger, Max Born, Paul Dirac, 1926).
