什么是电子 电子的分类与性质特征

发布时间:2017-02-25 15:43

电子是一种带有单位负电荷的亚原子粒子之一,质量极小,带单位负电荷,那么你对电子了解多少呢?以下是由小编整理关于什么是电子的内容,希望大家喜欢!

什么是电子 电子的分类与性质特征

什么是电子

电子是构成原子的基本粒子之一,质量极小,带单位负电荷,不同的原子拥有的电子数目不同,例如,每一个碳原子中含有6个电子,每一个氧原子中含有8个电子。能量高的离核较远,能量低的离核较近。通常将电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。

电子(Electron)是一种带有单位负电荷的亚原子粒子之一,通常标记为e⁻。电子属于轻子类,以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。电子与正电子会因碰撞而湮灭,在这过程中,创生一对以上的光子。电子带负电,围绕原子核旋转,同一方向光速运动的电子相互作用力为零。

最新实验观测到电子由轨道子,自旋子,空穴子组成。电子带有1/2自旋,是一种费米子。因此,根据泡利不相容原理,任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正电子,其质量、自旋、带电量大小都与电子相同,但是带电正负性与电子相反;电子与正电子会因碰撞而互相湮灭,在这过程中,创生一对以上的光子(光子的质量比电子小得多,电子的质量:9.10938215(45)×10⁻³¹千克。

电子的分类

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,即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋,即又是一种费米子(按照费米—狄拉克统计)。电子所带电荷为e=1.6×10⁻¹⁹C(库仑),质量为9.11×10⁻³¹kg(0.51MeV/c²),能量为5.11×10⁵eV,通常被表示为e⁻。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。

电子是在1897年由剑桥大学的卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆逊(一般简称汤姆逊)在研究阴极射线时发现的。

一种对在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假设。作用范围阶段只能在核外考虑(所有假设粒子都只能在核外摸索摸索)它被归于叫做轻子的低质量物质粒子族,被设成具有负值的单位电荷。

电子的性质特征

电子块头小重量轻(比μ介子还轻205倍),被归在亚原子粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有二分之一自旋,满足费米子的条件(按照费米-狄拉克统计)。电子所带电荷约为-1.6×10⁻¹⁹库仑,质量为9.10×10⁻³¹kg(0.51MeV/c²)。通常被表示为e⁻。与电子电性相反的粒子被称为正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。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,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。若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时,称该物体带静电。当正负电量平衡时,称物体的电性为电中性。静电在日常生活中有很多用途,例如,静电油漆系统能够将瓷漆(英语:enamel paint)或聚氨酯漆,均匀地喷洒于物品表面。

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(电子比质子多)。这个过程称为摩擦生电。

自由电子(从原子中逃逸出来的电子)能够在导体的原子之间轻易移动,但它们在绝缘体中不行。于是,物体在摩擦时传递到导体上的电荷会被迅速中和,因为多余的电子会从物质表面流走,或者额外的电子会被吸附到物体表面上代替流失的电子。所以,无论摩擦多么剧烈,金属都不可能摩擦生电。但是,橡胶或塑料这样的绝缘体,在摩擦之后,其表面都会留下电荷。

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