Elektron qanday o'lchanadi? Elektronlar - bu nima? Elektronlarning xossalari va kashfiyot tarixi
Sayyoradagi atrofimizdagi hamma narsa kichik, ko'rinmas zarralardan iborat. Elektronlar ulardan biri. Ularning kashfiyoti nisbatan yaqinda sodir bo'ldi. Va bu elektr energiyasini uzatish mexanizmlari va butun dunyoning tuzilishi haqida yangi g'oyalarni ochib berdi.
Bo'linmasni qanday ajratish mumkin
Zamonaviy ma'noda elektronlar elementar zarralardir. Ular ajralmas va kichikroq tuzilmalarga bo'linmaydi. Ammo bunday fikr har doim ham mavjud emas edi. 1897 yilgacha ular elektronlar haqida hech qanday tasavvurga ega emas edilar.
Ko'proq fikrlovchilar Qadimgi Gretsiya Dunyodagi har bir narsa, xuddi bino kabi, ko'plab mikroskopik "g'ishtlardan" iborat deb taxmin qildi. O'shanda atom materiyaning eng kichik birligi hisoblangan va bu e'tiqod asrlar davomida saqlanib qolgan.
Atom haqidagi tushuncha faqat o'zgargan kech XIX asr. J.Tomson, E.Rezerford, X.Lorents, P.Zemanlarning tadqiqotlaridan soʻng atom yadrolari va elektronlar eng kichik boʻlinmas zarralar sifatida eʼtirof etildi. Vaqt o'tishi bilan protonlar, neytronlar, hatto keyinchalik - neytrinolar, kaonlar, pi-mezonlar va boshqalar kashf qilindi.
Endi fan juda ko'p elementar zarralarni biladi, ular orasida elektronlar doimo o'z o'rnini egallaydi.
Yangi zarrachaning kashfiyoti
- n - elektronning energiya zaxirasini aniqlaydigan asosiy raqam (kimyoviy element davrining soniga to'g'ri keladi);
- l - elektron bulutning shaklini tavsiflovchi orbital raqam (s - sharsimon, p - sakkizinchi raqamning shakli, d - yonca yoki qo'sh sakkizlik shakli, f - murakkab geometrik shakl);
- m - bulutning magnit maydondagi yo'nalishini aniqlaydigan magnit son;
- ms - o'z o'qi atrofida elektronlarning aylanishini tavsiflovchi spin raqami.
Xulosa
Shunday qilib, elektronlar barqaror manfiy zaryadlangan zarralardir. Ular elementar va boshqa elementlarga parchalana olmaydi. Ular asosiy zarralar, ya'ni materiya tuzilishining bir qismi bo'lganlar sifatida tasniflanadi.
Elektronlar atom yadrolari atrofida harakatlanib, ularni tashkil qiladi elektron qobiq. Ular kimyoviy, optik, mexanik va magnit xususiyatlarga ta'sir qiladi turli moddalar. Ushbu zarralar elektromagnit va tortishish o'zaro ta'sirida ishtirok etadilar. Ularning yo'naltirilgan harakati elektr tokini va magnit maydonni hosil qiladi.
Elektron (elementar zarracha)
Ushbu maqola Vladimir Gorunovich tomonidan "Wikiknowledge" sayti uchun "Malaza nazariyasidagi elektron" sarlavhasi ostida ma'lumotni vandallardan himoya qilish maqsadida ushbu saytda joylashtirilgan va keyin ushbu saytda to'ldirilgan.
Maydon nazariyasi FIZIKA doirasida harakat qiluvchi elementar zarralar FIZIKA tomonidan tasdiqlangan asosga tayanadi:
- klassik elektrodinamika,
- kvant mexanikasi,
- Saqlanish qonunlari fizikaning asosiy qonunlaridir.
Tabiatda mavjud bo'lmagan elementar zarralardan foydalanish, tabiatda mavjud bo'lmagan fundamental o'zaro ta'sirlarni o'ylab topish yoki tabiatda mavjud bo'lgan o'zaro ta'sirlarni ertak bilan almashtirish, tabiat qonunlariga e'tibor bermaslik, ular ustida matematik manipulyatsiyalar qilish (fan ko'rinishini yaratish) - bu fanga o'xshagan ERTAKLAR. Natijada fizika matematik ertaklar olamiga kirib ketdi.
1 elektron radiusi
2 Elektron elektr maydoni
3 Elektron magnit momenti
4 Elektronning tinch massasi
5 Yangi fizika: Elektron (elementar zarracha) - natija
Elektron(Eng. Elektron) - elektr zaryadli eng engil elementar zarracha. Kvant soni L=1/2 (spin = 1/2) - leptonlar guruhi, elektron kichik guruhi, elektr zaryadi -e (elementar zarrachalarning maydon nazariyasiga ko'ra sistemalashtirish). Elektronning barqarorligi elektr zaryadining mavjudligi bilan bog'liq bo'lib, u yo'q bo'lganda elektron muon neytrinosiga o'xshash parchalanadi.
Elementar zarralarning maydon nazariyasiga ko'ra, elektron aylanadigan qutblangan o'zgaruvchidan iborat. elektromagnit maydon doimiy komponent bilan.
Elektronning elektromagnit maydonining tuzilishi(E-doimiy elektr maydoni, H-doimiy magnit maydon, sariq o'zgaruvchan elektromagnit maydon qayd etilgan)
Energiya balansi (umumiy ichki energiya ulushi):
- doimiy elektr maydoni (E) - 0,75%,
- doimiy magnit maydon (H) - 1,8%,
- o'zgaruvchan elektromagnit maydon - 97,45%.
1 elektron radiusi
Elektronning radiusi (zarracha markazidan maksimal massa zichligiga erishilgan joygacha bo'lgan masofa) formula bilan aniqlanadi: 
1,98 ∙10 -11 sm ga teng.
Elektron egallagan, formula bilan aniqlanadi: 
3,96 ∙10 -11 sm ga teng.Elektronning o'zgaruvchan elektromagnit maydoni egallagan halqasimon hududning radiusi r 0~ qiymatiga qo'shildi. Shuni esda tutish kerakki, elektronning doimiy (elektr va magnit) maydonlarida to'plangan qolgan massa qiymatining bir qismi elektrodinamika qonunlariga muvofiq ushbu mintaqadan tashqarida joylashgan.
Elektron har qanday atom yadrosidan kattaroqdir, shuning uchun u mavjud bo'lmaydi atom yadrolari, lekin pozitron proton yadrosidagi parchalanish jarayonida tug'ilganidek, neytron parchalanishi jarayonida tug'iladi.
Elektron radiusi taxminan 10 -16 sm degan gaplar asossiz va klassik elektrodinamikaga ziddir. Bunday chiziqli o'lchamlarda elektron protondan og'irroq bo'lishi kerak.
2 Elektron elektr maydoni
Elektronning elektr maydoni ikkita hududdan iborat: manfiy zaryadga ega tashqi mintaqa va ichki mintaqa. musbat zaryad. Ichki hududning o'lchami elektronning radiusi bilan belgilanadi. Tashqi va ichki hududlarning zaryadlari orasidagi farq elektronning umumiy elektr zaryadini aniqlaydi -e. Uning kvantlanishi elementar zarrachalarning geometriyasi va tuzilishiga asoslanadi.
elektr maydoni elektron uzoq zonadagi (A) nuqtada (r > > r e) aniq, SI tizimida: 
Uzoq zonadagi elektronning elektr maydoni (r > > r e) aniq, SI tizimida quyidagilarga teng: 
qayerda n= r/|r| - elektron markazidan kuzatish nuqtasi (A) yo'nalishi bo'yicha birlik vektori, r - elektron markazidan kuzatish nuqtasigacha bo'lgan masofa, e - elementar elektr zaryadi, vektorlar qalin shaklda, e 0 - elektr. doimiy, r e \u003d Lħ / (m 0~ c) - maydon nazariyasida elektronning radiusi, L - maydon nazariyasidagi elektronning asosiy kvant soni, ħ - Plank doimiysi, m 0~ - elektronning massasi o'zgaruvchan elektromagnit maydonda tinch holatda, c - yorug'lik tezligi. (CGS tizimida multiplikator yo'q.)
Ushbu matematik ifodalar elektronning elektr maydonining uzoq zonasi uchun to'g'ri: (r>>re) va "elektronning elektr maydoni 10 -16 sm masofaga qadar Kulon bo'lib qoladi" degan da'volarning hech qanday aloqasi yo'q. haqiqat bilan - bu klassik elektrodinamikaga zid bo'lgan ertaklardan biridir.
Elementar zarralarning maydon nazariyasiga ko'ra, elementar zarrachalarning doimiy elektr maydoni bilan kvant soni L>0, ham zaryadlangan, ham neytral, mos keladigan elektromagnit maydonning doimiy komponenti tomonidan yaratilgan. elementar zarracha. Va elektr zaryadining maydoni tashqi va ichki yarim sharlar o'rtasida assimetriya mavjudligi natijasida paydo bo'lib, qarama-qarshi belgilarning elektr maydonlarini hosil qiladi. Uzoq zonadagi zaryadlangan elementar zarralar uchun elementar elektr zaryadining maydoni hosil bo'ladi va elektr zaryadining belgisi tashqi yarim sharda hosil bo'lgan elektr maydonining belgisi bilan aniqlanadi.Yaqin zonada bu maydon murakkab tuzilishga ega va dipoldir, lekin u dipol momentiga ega emas. Ushbu maydonning tizim sifatida taxminiy tavsifi uchun ball to'lovlari elektron ichida kamida 6 "kvark" oladi - agar siz 8 ta "kvark" olsangiz yaxshi bo'ladi. Bu standart model doirasidan tashqarida ekanligi aniq.
Elektron, boshqa zaryadlangan elementar zarralar singari, ikkita elektr zaryadiga va shunga mos ravishda ikkita elektr radiusiga ega:
- tashqi doimiy elektr maydonining elektr radiusi (zaryad -1,25e) - r q- = 3,66 10 -11 sm.
- ichki doimiy elektr maydonining elektr radiusi (zaryad +0,25e) - r q+ = 3 10 -12 sm.
Elektr radiusi aylana bo'ylab teng taqsimlangan elektr zaryadining o'rtacha joylashishini ko'rsatadi, bu esa shunga o'xshash elektr maydonini yaratadi. Ikkala elektr zaryadi ham bir tekislikda yotadi (elementar zarrachaning o'zgaruvchan elektromagnit maydonining aylanish tekisligi) va elementar zarrachaning o'zgaruvchan elektromagnit maydonining aylanish markaziga to'g'ri keladigan umumiy markazga ega.
Yaqin zonadagi elektronning elektr maydonining intensivligi E(r ~ r e), SI tizimida, kabi vektor yig'indisi, taxminan teng:
qayerda n-=r-/ r - yaqin (1) yoki uzoq (2) zaryad nuqtasidan birlik vektori q - kuzatish nuqtasi (A) yo'nalishidagi elektron, n+=r+/r - yaqin (1) yoki uzoq (2) zaryad nuqtasidan q + elektronning kuzatish nuqtasi (A) yo'nalishidagi birlik vektori, r - elektron markazidan kuzatish nuqtasining proyeksiyasigacha bo'lgan masofa. elektron tekisligi, q - - tashqi elektr zaryadi -1,25 e, q + - ichki elektr zaryadi +0,25e, vektorlar qalin shriftda, e 0 - elektr doimiysi, z - kuzatish nuqtasi balandligi (A) (kuzatishdan masofa) elektron tekisligiga ishora), r 0 - normalizatsiya parametri. (CGS tizimida multiplikator yo'q.)
Bu matematik ifoda vektorlar yig'indisidir va uni vektor qo'shish qoidalariga muvofiq hisoblash kerak, chunki bu ikkita taqsimlangan elektr zaryadining maydoni (q - = -1,25e va q + = +0,25e). Birinchi va uchinchi shartlar zaryadlarning yaqin nuqtalariga, ikkinchi va to'rtinchi shartlar - uzoqlarga to'g'ri keladi. Bu matematik ifoda uni hosil qiluvchi elektronning ichki (halqa) hududida ishlamaydi doimiy maydonlar(bir vaqtning o'zida ikkita shartni bajarishda: r
Yaqin zonadagi (A) nuqtadagi elektron elektr maydon potensiali(r ~ r e), SI tizimida taxminan teng:
bu erda r 0 normalizatsiya parametri bo'lib, uning qiymati formuladan farq qilishi mumkin E. (CGS tizimida multiplikator mavjud emas.) Bu matematik ifoda elektronning ichki (halqa) hududida ishlamaydi, bu uning doimiy maydonlari (agar ikkala shart bir vaqtning o'zida bajarilsa: r
Yaqin zonaning ikkala ifodasi uchun r 0 ni kalibrlash doimiy elektron maydonlarini hosil qiluvchi mintaqa chegarasida amalga oshirilishi kerak.
3 Elektron magnit momenti
Qarama-qarshi og'irlik kvant nazariyasi Elementar zarrachalarning maydon nazariyasi elementar zarrachalarning magnit maydonlari elektr zaryadlarining spin aylanishi natijasida hosil bo‘lmaydi, balki elektromagnit maydonning doimiy komponenti sifatida doimiy elektr maydoni bilan bir vaqtda mavjud bo‘lishini ta’kidlaydi. Shuning uchun kvant soni L>0 bo'lgan barcha elementar zarralar magnit maydonga ega.
L asosiy kvant sonining qiymatlari va leptonlarning spini mos kelganligi sababli, ikkala nazariyadagi zaryadlangan leptonlarning magnit momentlarining qiymatlari ham mos kelishi mumkin.
Elementar zarrachalarning maydon nazariyasi elektronning magnit momentini anomal deb hisoblamaydi - uning qiymati kvant sonlari to'plami bilan aniqlanadi. kvant mexanikasi elementar zarrachada ishlaydi.
Shunday qilib, elektronning asosiy magnit momentini oqim hosil qiladi:
- (-) magnit moment bilan -0,5 eħ/m 0e s
4 Elektronning tinch massasi
Klassik elektrodinamika va Eynshteyn formulasiga ko‘ra, kvant soni L>0 bo‘lgan elementar zarrachalarning qolgan massasi, shu jumladan elektron, ularning elektromagnit maydonlarining energiya ekvivalenti sifatida aniqlanadi: 
elementar zarrachaning butun elektromagnit maydonida aniq integral olinadi, E - elektr maydon kuchi, H - magnit maydon kuchi. Bu erda elektromagnit maydonning barcha komponentlari hisobga olinadi: doimiy elektr maydoni, doimiy magnit maydon, o'zgaruvchan elektromagnit maydon.
Yuqoridagi formuladan kelib chiqqan holda, elektronning tinch massasining qiymati elektron joylashgan sharoitga bog'liq. Shunday qilib, elektronni doimiy tashqi elektr maydoniga joylashtirish orqali biz E 2 ga ta'sir qilamiz, bu zarracha massasida aks etadi. Elektron doimiy magnit maydonga joylashtirilganda ham xuddi shunday holat yuzaga keladi.
5 Yangi fizika: Elektron (elementar zarracha) - xulosa
oldingizda ochildi yangi dunyo- 20-asr fizikasi mavjudligiga shubha qilmagan dipol maydonlari dunyosi. Siz elektronning bir emas, ikkita elektr zaryadi (tashqi va ichki) va ularga mos keladigan ikkita elektr radiusi borligini ko'rdingiz. Siz elektronning chiziqli o'lchamlari protonning chiziqli o'lchamlaridan ancha katta ekanligini ko'rdingiz. Siz elektronning qolgan massasini nima tashkil qilishini va xayoliy Xiggs bozonining ishlamay qolganini ko'rdingiz (Nobel qo'mitasining qarorlari hali tabiat qonunlari emas ...). Bundan tashqari, massaning kattaligi elektron joylashgan maydonlarga bog'liq. Bularning barchasi 20-asrning ikkinchi yarmida fizikada hukmronlik qilgan tushunchalardan tashqariga chiqadi. - 21-asr fizikasi - Yangi fizika materiya haqidagi bilimning yangi darajasiga o'tadi.
Vladimir Gorunovich
Elektron
Elektron
Elektron eng yengil manfiy zaryadlangan zarrachadir komponent atom. Atomdagi elektron markaziy musbat zaryadlangan yadroga elektrostatik tortishish orqali ulanadi. Unda bor manfiy zaryad e = 1,602. 10 -19 C, massa m e = 0,511 MeV / s 2 = 9,11. 10 -28 g va spin 1/2 (ћ birliklarida), ya'ni. fermion hisoblanadi. Elektronning magnit momenti m e >>m B, bu erda m B = eć/2m e s - Bor magnetoni (Gauss birliklar tizimi qo'llaniladi), bu nuqtaga o'xshash strukturasiz zarracha modeliga mos keladi (mos. eksperimental ma'lumotlarga, elektronning o'lchamiga< 10 -17
см). В пределах точности эксперимента электрон стабильная частица. Его время
жизни
t e > 4.6. 10 26 yosh.
Elektron leptonlar sinfiga kiradi, ya'ni. kuchli o'zaro ta'sirda ishtirok etmaydi (qolganlarida - elektromagnit, zaif va tortishishlarda ishtirok etadi). Tavsif elektromagnit o'zaro ta'sir elektron kvant elektrodinamika tomonidan berilgan - kvant maydon nazariyasi bo'limlaridan biri). Elektron leptonlarga xos bo'lgan o'ziga xos xususiyatga ega - elektron lepton raqami + 1.
Elektronning antizarrasi pozitron e + bo'lib, u elektrondan faqat elektr zaryadi, lepton soni va magnit momenti belgilari bilan farq qiladi.
Elektronning asosiy xarakteristikalari
|
Xarakterli |
Raqamli qiymat |
|---|---|
| Spin J, | |
| Massasi m e c 2, MeV |
0,51099892±0,00000004 |
| Elektr zaryadi, kulon |
- (1,60217653±0,00000014) 10 -19 |
| Magnit moment, eћ/2m e c |
1,0011596521859 ± 0,0000000000038 |
| Hayot vaqti, yillar | |
| Lepton raqami L e | |
| Lepton raqamlari L m , L t |
Kashf qilingan elementar zarralardan birinchisi boʻlgan elektronni 1897-yilda J.J.Tomson ochgan.Tomson gaz razryadlarining xarakteristikalarini oʻrganib, razryad trubkasida hosil boʻlgan katod nurlari moddalarning manfiy zaryadlangan zarrachalaridan iborat ekanligini koʻrsatdi. Katod nurlarini elektr va magnit maydonlar, u zaryadning ushbu zarrachalar massasiga nisbatini aniqladi e/m = 6,7·10 17 birlik. CGSE/g ( zamonaviy ma'no 5,27 10 17 birlik SGSE/g). U katod nurlari atomlardan engilroq zarrachalar oqimi ekanligini va gazning tarkibiga bog'liq emasligini ko'rsatdi. Bu zarralar elektronlar deb ataldi. Elektronning kashf etilishi va barcha atomlarda elektron mavjudligining aniqlanishi haqida muhim ma'lumotlar berildi ichki tuzilishi atom.
Biz bilamizki, elektronlar manfiy zaryadga ega. Ammo elektronning massasi va uning zaryadi bu barcha zarralar uchun doimiy ekanligiga qanday ishonch hosil qilish mumkin? Buni faqat tezda ushlash orqali tekshirishingiz mumkin. To'xtab, u laboratoriya jihozlarini tashkil etuvchi molekulalar va atomlar orasida yo'qoladi. Mikrokosmos va uning zarralarini bilish jarayoni uzoq yo'lni bosib o'tdi: birinchi ibtidoiy tajribalardan tortib, eksperimental atom fizikasi sohasidagi eng so'nggi ishlanmalargacha.
Elektronlar haqida birinchi ma'lumot
Bir yuz ellik yil oldin elektronlar noma'lum edi. Elektr tokining "g'ishtlari" mavjudligini ko'rsatadigan birinchi qo'ng'iroq elektroliz bo'yicha tajribalar edi. Barcha holatlarda moddaning har bir zaryadlangan zarrasi bir xil kattalikdagi standart elektr zaryadini olib yurgan. Ba'zi hollarda to'lov miqdori ikki yoki uch baravar ko'paydi, lekin har doim bir minimal to'lov miqdorining ko'paytmasi bo'lib qoldi.
J.Tompsonning tajribalari
Kavendish laboratoriyasida J.Tomson haqiqatan ham elektr zarralari mavjudligini isbotlovchi tajriba o'tkazdi. Buning uchun olim katod naychalaridan chiqadigan nurlanishni o‘rgandi. Tajribada nurlar manfiy zaryadlangan plastinkadan qaytarildi va musbat zaryadlangan plastinkaga tortildi. Ma'lum bir elektr maydonida doimiy mavjudligi haqidagi gipoteza elektr zarralari tasdiqlangan. Ularning harakat tezligi yorug'lik tezligiga teng edi. Zarrachaning massasi bo'yicha elektr zaryadi nihoyatda katta bo'lib chiqdi. Tompson o'z kuzatishlaridan bir nechta xulosalar chiqardi, keyinchalik ular boshqa tadqiqotlar tomonidan tasdiqlandi. 
Tompsonning topilmalari
- Tezroq zarralar tomonidan bombardimon qilinganda atomlar parchalanishi mumkin. Shu bilan birga, atomlarning o'rtasidan manfiy zaryadlangan tanachalar ajralib chiqadi.
- Barcha zaryadlangan zarralar qaysi moddadan olinganligidan qat'iy nazar, bir xil massa va zaryadga ega.
- Bu zarralarning massasi eng yengil atomning massasidan ancha kichikdir.
- Har bir modda zarrasi tabiatda mavjud bo'lmagan elektr zaryadining mumkin bo'lgan eng kichik qismini oladi. Har qanday zaryadlangan jismda butun sonli elektronlar mavjud.
Batafsil tajribalar sirli mikrozarrachalarning parametrlarini hisoblash imkonini berdi. Natijada, ochiq zaryadlangan korpuskullar elektrning bo'linmas atomlari ekanligi aniqlandi. Keyinchalik ularga elektronlar nomi berildi. U qadimgi Yunonistondan kelgan va yangi kashf etilgan zarrachani tasvirlash uchun mos bo'lib chiqdi.
Elektron tezligini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash
Elektronni ko'rishning hech qanday usuli yo'qligi sababli, ushbu elementar zarrachaning asosiy miqdorlarini o'lchash uchun zarur bo'lgan tajribalar elektromagnit va tortishish maydonlari yordamida amalga oshiriladi. Agar birinchisi faqat elektronning zaryadiga ta'sir qilsa, unda tortishish ta'sirini hisobga olgan holda nozik tajribalar yordamida elektronning massasini taxminan hisoblash mumkin edi.
elektron qurol
Elektronlarning massalari va zaryadlarining birinchi o'lchovlari elektron qurol yordamida amalga oshirildi. Qurol tanasidagi chuqur vakuum elektronlarning tor nurda bir katoddan ikkinchisiga o'tishiga imkon beradi. 
Elektronlar tor teshiklardan ikki marta doimiy tezlikda o'tishga majbur bo'ladi v. Bog 'shlangidan jetning panjaradagi teshikka kirishiga o'xshash jarayon sodir bo'ladi. Elektronlarning qismlari doimiy tezlikda trubka bo'ylab uchadi. Eksperimental tarzda isbotlanganki, agar elektron tabancaga berilgan kuchlanish 100 V bo'lsa, u holda elektron tezligi 6 million m / s deb hisoblanadi.
Eksperimental topilmalar
Elektron tezligini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash shuni ko'rsatadiki, qurol qanday materiallardan yasalganligi va potentsial farq qanday bo'lishidan qat'i nazar, e/m = const munosabati qondiriladi.
Bu xulosa 20-asrning boshlarida allaqachon qilingan. Zaryadlangan zarrachalarning bir hil nurlari hali yarata olmadi, tajribalar uchun boshqa asboblar ishlatilgan, ammo natija bir xil bo'lib qoldi. Tajriba bir nechta xulosalarga olib keldi. Elektron zaryadining uning massasiga nisbati elektronlar uchun bir xil. Bu bizning dunyomizdagi har qanday materiyaning ajralmas qismi sifatida elektronning universalligi haqida xulosa chiqarish imkonini beradi. Juda yuqori tezlikda e/m kutilganidan kamroq. Bu paradoksni yorug'lik tezligi bilan taqqoslanadigan yuqori tezlikda zarracha massasi oshishi bilan to'liq tushuntirish mumkin. Lorents o'zgarishlarining chegara shartlari shuni ko'rsatadiki, yorug'lik tezligiga teng jism tezligida bu jismning massasi cheksiz bo'ladi. Elektron massasining sezilarli o'sishi nisbiylik nazariyasi bilan to'liq muvofiqlikda sodir bo'ladi.
Elektron va uning tinch massasi
Elektronning massasi doimiy emasligi haqidagi paradoksal xulosa bir nechta qiziqarli xulosalarga olib keladi. Oddiy holatda elektronning qolgan massasi o'zgarmaydi. Uni turli tajribalar asosida o'lchash mumkin. Hozirgi vaqtda elektron massasi qayta-qayta o'lchangan va 9,10938291(40)·10⁻³¹ kg ni tashkil qiladi. Bunday massaga ega bo'lgan elektronlar kimyoviy reaktsiyalarga kiradi, elektr tokining harakatini hosil qiladi va qayd qiluvchi eng aniq asboblar tomonidan ushlanadi. yadro reaksiyalari. Bu qiymatning sezilarli o'sishi faqat yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda mumkin.
Kristallardagi elektronlar
Fizika qattiq tana kristallardagi zaryadlangan zarrachalarning xatti-harakatlarini kuzatish bilan shug'ullanadigan fan. Ko'p tajribalar natijasi elektronning harakatini tavsiflovchi maxsus miqdorni yaratish edi kuch maydonlari kristalli moddalar. Bu elektronning samarali massasi deb ataladi. Uning qiymati kristalldagi elektronning harakati qo'shimcha kuchlarga ta'sir qilishiga asoslanib hisoblanadi, ularning manbai kristall panjaraning o'zi. Bunday harakatni erkin elektron uchun standart deb ta'riflash mumkin, ammo bunday zarrachaning impulsi va energiyasini hisoblashda elektronning qolgan massasini emas, balki qiymati boshqacha bo'lgan samarali harakatni hisobga olish kerak. . 
Kristaldagi elektronning momenti
Har qanday erkin zarrachaning holatini uning impulsining kattaligi bilan tavsiflash mumkin. Impulsning qiymati allaqachon aniqlanganligi sababli, noaniqlik printsipiga ko'ra, zarrachaning koordinatalari kristall bo'ylab xiralashgan ko'rinadi. Kristal panjaraning istalgan nuqtasida elektron bilan uchrashish ehtimoli amalda bir xil. Elektronning impulsi energiya maydonining har qanday koordinatasida uning holatini tavsiflaydi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, elektron energiyasining impulsga bog'liqligi erkin zarracha bilan bir xil, ammo elektron massasi odatdagidan farq qiladigan qiymatni olishi mumkin. Umuman olganda, elektronning impuls bilan ifodalangan energiyasi E(p)=p 2 /2m* ko'rinishga ega bo'ladi. Bunda m* elektronning samarali massasi hisoblanadi. Elektron massasining samarali qo'llanilishi elektronika va mikrotexnologiyada qo'llaniladigan yangi yarimo'tkazgichli materiallarni yaratish va o'rganishda juda muhimdir.
Elektronning massasi, boshqa har qanday kvazizarra kabi, bizning koinotimizga mos keladigan standart xususiyatlar bilan tavsiflanishi mumkin emas. Mikrozarrachaning har qanday xarakteristikasi atrofimizdagi dunyo haqidagi barcha g'oyalarimizni hayratda qoldirishi va shubha ostiga qo'yishi mumkin.
V. N. Guskov.
Xususiyatlar fizik ob'ektning (FO) atrofdagi dunyo bilan o'zaro ta'sirida mazmunini tavsiflaydi.
Bundan kelib chiqadiki, xususiyatlarning o'zini bevosita ob'ektning moddiy mazmuni sifatida ko'rib chiqish mumkin emas. Xususiyatlar haqiqiydir, chunki OP mazmuni haqiqiydir. Ular ob'ektlarning mazmuniga to'liq bog'liq bo'lib, ular bilan o'zaro munosabatlarida namoyon bo'ladi tashqi dunyo. Shuning uchun OP ning o'ziga xos xususiyatlarining barcha turdagi fizik konstantalari, o'z mohiyatiga ko'ra, ob'ektning moddiy tarkibining o'zgarmasligi ko'rsatkichlari hisoblanadi.
Elektronning massasi.
Nyutonga ko'ra massa ichki xususiyat FD, uning inertsiya o'lchovi (inertsiya).
Fizikada ob'ektning inertsiyasi uning o'zgarishlarga, tashqi ta'sirlarga qarshi turish qobiliyatida namoyon bo'ladi, deb ishoniladi. Biroq, to'g'ridan-to'g'ri qisqa masofali harakatlar (CNB) kontseptsiyasi nuqtai nazaridan, o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatish qobiliyatiga ega. hammasi O'zaro ta'sirlarni o'zgartirishda ishtirok etadigan FDlar, ularning massa xususiyatlariga ega bo'lishidan qat'i nazar.
Har qanday FD o'z mazmunidagi o'zgarishlarga, ichki harakatiga qarshilik ko'rsatadi. Bu massaga ega bo'lmagan (hech bo'lmaganda skalyar miqdor shaklida) energiya ob'ektlari - fotonlarga ham xosdir.
Milliy xavfsizlik qo'mitasi nuqtai nazaridan, FDda massaning mavjudligi uning o'zgarishlarga umuman qarshilik ko'rsatmaslik yoki o'z tuzilishini, ichki tuzilishini saqlab qolish qobiliyati bilan belgilanadi. ma'lum bir moddiy modda bilan aloqasi o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish unda bu tuzilma FD sifatida amalga oshiriladi.
Bu massaga ega bo'lish qobiliyati energiya FD qobiliyatiga ziddir faqat moddiy substratning doimiy o'zgarishi orqali o'zlarining individualligini saqlab qolishadi uning tuzilishi va mazmuni bilan bog'liq.
Aynan mana shu qarama-qarshi qobiliyatlarning bir butunda (tizimda) birikmasi SP ning massaga ega bo'lishi fazoviy harakatga, SP esa tormozlanish uchun energiyaga ega bo'lib, uning moddiy makonda harakatini sekinlashtiradi. ESM va SPM dan tashkil topgan bunday birlashtirilgan FD (EPSM) hech qachon va hech qanday sharoitda fazoda dam olmaydi yoki yorug'lik tezligida harakatlana olmaydi.
Tabiiyki, massaga ega bo'lish qobiliyati ham, energiyaga ega bo'lish qobiliyati ham FDning tizimli tashkil etilishi bilan qat'iy bog'liqdir.
Massaga ega bo'lgan PO ning tuzilishi, masalan, elektron va pozitron, annigilyatsiya paytida vayron bo'lishi bilanoq, yangi hosil bo'lgan tuzilmalar massaga ega bo'lish qobiliyatini yo'qotadi. Ular tizimli ravishda turli xil ob'ektlarga aylanadi - fotonlar. Ularning mavjudligida ma'lum bir moddiy modda bilan aloqani yo'qotib, energiya xususiyatlarini oladi.
Bundan xulosa qilishimiz mumkinki, massaga ega bo'lgan ob'ekt va, xususan, elektron uchun qaytarilmas oqibatlarga olib kelmaydigan barcha o'zgarishlar ikkinchi darajali ahamiyatga ega. Biroq, unday emas.
Tashqi dunyo bilan har qanday transformativ o'zaro ta'sirlar elektron tuzilishidagi zaryad harakatining o'zgarishiga olib keladi. (Aslida, elektronning tarkibida bu harakatdan boshqa hech narsa yo'q.).
Ammo elektronning tuzilishi, soddaligiga qaramay, tuzilish hosil qiluvchi harakatlarning o'zgarishi har doim teskari bo'ladi. Buning natijasida elektrondagi zaryad harakatining umumiy miqdori ham saqlanib qoladi.
Va bu nafaqat uning tuzilishining saqlanishini, balki uning xususiyatlarining, shu jumladan massasining barqarorligini ham ta'minlaydi.
Boshqa tomondan, tarkibning doimiyligi elektronga, hatto murakkabroq shakllanish tarkibiga kirsa ham, o'zining individualligini (qisman) saqlab qolishga va tizimdan chiqqandan keyin doimo bir xil FDga aylanishiga imkon beradi.
Massaga ega bo'lish qobiliyatiga faqat SSM (shu jumladan elektron), shuningdek, ular tarkibiga kiradigan tobora murakkab FDlar ega. Asosiy holatda yoki energiya holatida bo'lgan materiya bunday xususiyatga ega emas.
Biroq, massaning doimiyligi elektronga mavjud bo'lgan har qanday daqiqada ushbu xususiyatni to'liq hajmda ko'rsatish qobiliyatini ta'minlamaydi.
Oldingi maqoladan ko'rinib turibdiki, elektronning tarkibi fazadan fazaga uning tarkibining namoyon bo'lish yo'nalishini (uning ichki impulsi) o'zgartiradi. Va elektronda sodir bo'ladigan struktura hosil qiluvchi o'zaro ta'sirlar yorug'lik tezligida sodir bo'lganligi sababli, yarim kvantlarning "birlashtiruvchi" fazasida bo'lgan elektron "bir xil" bo'ladi. chiquvchi"ob'ekt.
Bu shuni anglatadiki, hozirgi vaqtda u bilan o'zaro ta'sir o'tkazishga bo'lgan har qanday urinishlar hech narsaga olib kelmaydi. U o'zaro ta'sir qilish uchun mavjud bo'lmaydi, chunki u tashqi dunyo bilan har qanday qarama-qarshiliklardan uzoqlashadi. (Shunga o'xshab, foton mavjud emas, lekin faqat har doim (!), tarqalish tekisligidagi o'zaro ta'sirlarni ijobiy tezlashtirish uchun.)
Elektronning tashqi narsaga mos kelmasligi va demak, transformatsiya mavjud bo'lishning ushbu bosqichida mumkin emas. Savol tug'iladi - bunday holatda elektron o'zining massaviy xususiyatini atrofdagi dunyo bilan munosabatlarda namoyon qila oladimi? Shubhasiz.
Va bu elektron to'liq tarkibga ega bo'lganida, miqdoriy jihatdan "divergent" yarim kvantlar fazasidagi tarkibidan hech qanday farq qilmaydi.
Elektronning elektr zaryadi.
Elektronning elektr zaryadining tashqi ko'rinishi uning massa xususiyatining namoyon bo'lishiga qaraganda ancha xilma-xildir. Darhaqiqat, zaryad belgisi bo'yicha bir xil bo'lgan jismlar bilan ba'zi o'zaro ta'sirlarda elektron ulardan, boshqalarida esa qarama-qarshi zaryad belgisiga ega bo'lgan jismlar bilan, aksincha, "jalb qilinadi".
Elektron zaryadining tashqi namoyon bo'lishining bu noaniqligi natija har doim ikkala o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlarning mazmuni va xususiyatlariga bog'liqligini ta'kidlashga imkon beradi.
Biroq, o'z-o'zidan, ob'ektlarning "jalb qilish" yoki "itarish" vizual faktlarini bayon qilish, ularning belgi mansubligiga qarab, jarayonning ichki qonuniyatlarining faqat tashqi belgilarini aniqlashga va tegishli matematik qonunlarni chiqarishga imkon beradi ( Masalan, Kulon qonuni). Lekin tushunish uchun nima uchun elektronning zaryad xususiyatining namoyon bo'lishi juda boshqacha va nima tamoyillari uni amalga oshirish etarli bo'lmasligi aniq.
Jismlarning elektr zaryadlari bilan o'zaro ta'sirida nima sodir bo'layotganini tushunish uchun biz suhbat mavzusidan biroz chetga chiqishga majburmiz. Elektronning tuzilishi, boshqa har qanday FD tuzilishi kabi, OSMning "atrof-muhitida" mavjud. Shuning uchun OSM elementi qanday ishlashini bilish juda muhimdir.
Oldingi maqolada, OSM elementining bir qismi bo'lgan turli xil belgilarning yarim kvantlari ob'ekt haqiqiy (shu jumladan elektr) neytrallikka ega bo'lishi uchun bir-birining namoyon bo'lishini qoplashi kerakligi ta'kidlangan edi. Bu shuni anglatadiki, bir xil turdagi nafaqat qarama-qarshi yo'naltirilgan yarim kvantlar, balki bir yo'nalishli yarim kvantlar ham o'z qarama-qarshiligida bir-birini "muvozanatlaydi". turli xil turlari. Demak, OSM elementidagi yarim kvantlar o'rtasidagi munosabatlar xilma-xil va ko'p qirrali.
Aslini olganda, elektron tuzilishini tahlil qilishda biz qilganimizdek (voqelikni sezilarli darajada soddalashtirgan) belgi xususiyatiga ko'ra OSM elementidagi yarim kvantlarni ajratish bu erda ishlamaydi. OSMdagi yarim kvantlar orasidagi haqiqiy bog'liqlik shundan iboratki, ular bir-birisiz tom ma'noda mavjud bo'lolmaydi. Ular bitta voqelikning bir butun, tomonlarini ifodalaydi. Shu bilan birga, OSM yarim kvantlari ishtirok etadigan ushbu kümülatif o'zaro ta'sirlarning hech birini, albatta, ichki yoki tashqi deb hisoblash mumkin emas. (Bu elektron strukturasida juda maqbuldir.). Ular mutlaqo bir xil. Shuning uchun ularning holatini aniqlash mutlaqo sub'ektivdir, chunki kuzatuvchining (sub'ektning) pozitsiyasi hal qiluvchi rol o'ynaydi.
Har qanday o'zaro ta'sir markaziy va tuzilmani tashkil etuvchi va shu bilan birga OCMning boshqa elementlari bilan tashqi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.
Shuning uchun OSM strukturasini uzluksiz, o'zaro ta'sirlar bo'lgan o'ziga xos "tugunlar" dan iborat deb hisoblash uchun barcha asoslar mavjud. Materiyaning asosiy holatdagi bu o'zaro ta'sirlari ichki tashkil etish tamoyillari, moddiy mazmuni jihatidan bir xil bo'lib, shuning uchun o'ziga xos xususiyatlarga ega emas.
Albatta, OSM ning tavsiya etilgan tuzilmasi haqida yuqorida aytilganlarning barchasi o'quvchini qiziqtirishi mumkin. Ammo biz uchun hozir faqat bitta tafsilot muhim - OSM yarim kvantlarining bir turi namoyon bo'lish intensivligining ular bilan bir tomonlama bo'lgan ushbu namoyonni neytrallaydigan boshqa turdagi yarim kvantlar mavjudligiga bog'liqligi. Bularning barchasi nimani anglatadi? Faqat bitta narsa - agar har xil belgili bir tomonlama yarim kvantlar teng bo'lsa, ular bir-birini to'liq neytrallaydi. Agar yarim kvantlarning bir turi hukmronlik qila boshlasa, u holda zaryad harakati hosil bo'ladi, biz elektronda buni kuzatamiz.
Elektronlarning "itarishi".
Bir turdagi yarim kvantning boshqasidan ustunlik omili elektronning ichki harakatini tashkil etish tamoyilini tushuntirish uchun juda muhimdir.
Bu tushuntirish uchun bir xil darajada muhimdir ZSM o'rtasidagi o'zaro ta'sir mexanizmi. Masalan, ikkita elektron o'rtasida. Elektrondagi ichki harakatning tashkil etilishini bilgan holda, uning OSM bilan neytral o'zaro ta'siri bir xil GSM belgisi bilan o'zaro ta'sirga almashtirilganda, unga nima bo'lishini tushunish qiyin emas.
Ularning mos kelmasligi OSM bilan ilgari bo'lgan bir xil o'zaro ta'sirga olib keladi. Va uning natijasi bir xil bo'ladi - o'zaro ta'sir qiluvchi yarim kvantlar impulsining o'zgarishi.
Yagona farq shundaki, bu o'zaro ta'sir "erta" bo'ladi va u GMSdagi oldingi markaziy o'zaro ta'sirlar joylashgan joydan kichikroq masofada sodir bo'ladi.
Binobarin, elektronlarning aloqa zonasida zaryad harakatining o'zgarishi qarama-qarshi tomonga qaraganda tezroq sodir bo'ladi (ularning OSM bilan o'zaro ta'siri zonasida). Natijada, bo'ladi tarafkashlik elektronlarning har birida keyingi markaziy transformatsiya o'zaro ta'siri.
Bu siljish qaysi yo'nalishda - bir-birining yo'nalishi bo'yicha sodir bo'lishini taxmin qilish qiyin emas. dan do'st. Buni tushunish ham qiyin emas elektronlar markazlarining siljishi ularning fazoda bir-biridan siljishiga teng.
Bunday bir xil ZSMni "itarish" mexanizmi,
bu holda ikkita elektron. Ko'rib turganingizdek, bu oddiy va uni amalga oshirish uchun AP tarkibiga qo'shimcha ob'ektlarni kiritishni talab qilmaydi.
Albatta, bu erda energiya komponentini hisobga olmagan holda "itarish" jarayonining soddalashtirilgan talqini. Lekin eng muhimi - OCM bilan o'zaro ta'sirni hisobga olmasdan.
Elektron va pozitronning "jozibasi".
Keling, elektr jihatdan qarama-qarshi ZSM larga (elektron va pozitron) energiya impulslarini "jalb qilish" yoki uzatishni amalga oshirish uchun har qanday bog'lovchi "torlar" kerakmi yoki yo'qligini bilib olaylik.
Yuqorida aytib o'tilganidek, OSMdagi turli belgilarning bir tomonlama yarim kvantlari bir-birini deyarli to'liq neytrallaydi. Yarim kvantlar orasidagi bog'lanish OSM ning zaryad holatiga o'tishida ham saqlanib qoladi.
Faqat yarim kvantlar orasidagi miqdoriy muvozanatning buzilishi natijasida OSMda ularga xos bo'lgan neytrallik ham yo'qoladi. Yarim kvantning bir turi dominant bo'ladi, lekin boshqasi bilan nima sodir bo'ladi? Shubhasiz, uning neytrallash ko'proq kuchayadi.
Tabiiyki, bu o'zgarishlar turli belgili ZSMlarning o'zaro ta'sirida o'zini namoyon qila olmaydi. Va agar bir xil ZSM ning o'zaro ta'sirida bo'lsa transformatsiya yarim kvantlarning asosiy turi avvalroq keladi Ushbu SClarning OSM bilan o'xshash o'zaro ta'siridan ko'ra, turli belgilarga ega bo'lgan SClarning o'zaro ta'sirida kuzatiladi. teskari ta'sir.
transformativ ularning aloqa zonasida o'zaro ta'sir kechiktiriladi OSM bilan o'xshash o'zaro ta'sir haqida. Shunga ko'ra, bo'ladi tarafkashlik GSM ning har birida bir-birining yo'nalishi bo'yicha keyingi markaziy shovqinlar uchun do'st. Va bu shuni anglatadiki ob'ektlar fazoviy ravishda bir-biriga qarab harakatlanishi kerak.
Ob'ektlar aslida harakat qiladi, lekin bir-biriga emas, balki bir-biri! Ushbu tushuntirish KNBning to'g'risidagi qoidasiga asoslanadi FD o'rtasidagi o'zaro ta'sirda bevosita aloqaning muqarrarligi.
Shuning uchun, agar allaqachon o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlar qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiladi, unda bu faqat bitta narsani anglatishi mumkin - ularning fazoviy kombinatsiya, rasmiy taxmin emas.
Turli xil belgilarga ega bo'lgan ob'ektlarning kombinatsiyasi tufayli haqiqatning qandaydir "ikki marta ko'payishi" mumkin deb taxmin qilish noto'g'ri bo'lar edi. Bunday hech narsa - birlashtirilgan ob'ektlar bir-birini mukammal ravishda to'ldiradi, lekin ularning mavjudligining moddiy asosi (OSM) bir xil bo'lib qoladi. ZSM ning fazoviy jihatdan mos tuzilmalari, lekin muhim emas. Va ularning o'zaro kirib borishi qanchalik chuqurroq bo'lsa, tuzilmalarning qarama-qarshiligi shunchalik kam bo'ladi (ularning yo'q qilinishi mumkin bo'lgan paytgacha).
Shunday qilib, biz "jalb" ni amalga oshirish uchun ob'ektlar bir-birini o'ziga tortadigan birlashtiruvchi iplarga ehtiyoj qolmasligini ko'ramiz. Bundan tashqari, g'ayritabiiy (transformatsiya mohiyati "itarish" nuqtai nazaridan teskari) va shuning uchun virtual fotonlar orqali energiya harakatining mantiqsiz uzatilishiga ham ehtiyoj yo'q. jalb qilish jarayoni asoslangan xuddi shu transformativ o'zaro ta'sir mexanizmi(aniqrog'i, o'zaro ta'sirlar to'plami) bu "itarish" ning asosidir.
Shu bilan birga, ob'ektlarning nafaqat o'zaro, balki qarama-qarshi yo'nalishdagi OSM bilan o'zaro ta'sirini hisobga olmagan holda, ikkala "itarish" va "jalb qilish" mexanizmlarini tushuntirish to'liq bo'lmaydi. Bu o'zaro ta'sirlar doimo mavjud bo'ladi, lekin faqat zaryad o'zaro ta'sirlari mavjud bo'lganda, ularning harakatlantiruvchi omillar sifatidagi roli o'zini namoyon qila boshlaydi.
Demak, "itarish" holatida bu o'zaro ta'sirlardagi qarama-qarshilik qiymati elektronlarning qarama-qarshilik qiymatidan kichik bo'lib chiqadi va "tortishish" holatida bir xil qiymat elektron va pozitronning qarama-qarshiligidan katta bo'ladi. . Natijada, FD eng kam qarshilik chizig'i bo'ylab birinchi holatda bir-biridan, ikkinchisida - bir-biriga siljiy boshlaydi.
Natija qarindosh ularning o'zaro ta'sirida turli belgili FDlarning qarama-qarshiligining zaiflashishi vizual ravishda ularning bir-biriga "tushishi" yoki atrofdagi OSM bilan tashqi o'zaro ta'sir qilish orqali bir-biriga "bosilishi" jarayoni sifatida ifodalanishi mumkin. Ammo bu vizual tasvirlar sodir bo'layotgan voqealarning mohiyatini to'g'ri aks ettirmaydi. Ular sodir bo'layotgan narsalarning sabablarining xilma-xilligini aks ettirmaydi. Darhaqiqat, ob'ektlarning "jozibasi" (shuningdek, "itarish" ham) bir yoki hatto ikkita o'ziga xos o'zaro ta'sirning natijasi emas, balki FDning atrofdagi materiya bilan har tomonlama o'zaro ta'sirining majmuidir. ular.
Dastlabki natijalar.
Yarim kvantlarning deyarli to'liq o'zaro va har tomonlama kompensatsiyasi tufayli OSM muhiti elektr neytral hisoblanadi. Shu bilan birga, transformatsiya orqali OSMning mazmunli tarkibiy qismlaridan birini (yarim kvantlarning bir turini) kuchaytirish yoki zaiflashtirish kifoya qiladi, chunki muvozanat buziladi va u GSMga o'tadi.
Tabiiyki, bu nafaqat yarim kvantlarning ustun turi namoyon bo'lishining kuchayishi, balki u bilan bir tomonlama bo'lgan qarama-qarshi turdagi yarim kvantlarning zaiflashishida ham namoyon bo'ladi.
DA elektr zaryadi elektron turli darajadagi faollik bilan tashqi transformatsion o'zaro ta'sirlarga kirish qobiliyatining ifodasini topadi.
Bu xususiyatning namoyon bo'lishi bevosita u bilan o'zaro aloqada bo'lgan boshqa FD xususiyatlariga bog'liq. Shu bilan birga, o'zaro ta'sir qiluvchi tomonlarning mazmuni turli yo'llar bilan namoyon bo'lishi mumkin. Shunung uchun zaryad xossasini ularning o‘zaro ta’siri davomida PhD mazmunining individual jihatlari namoyon bo‘lish intensivligining o‘zaro o‘zgarishi sifatida aniqlash mumkin.
Elektr zaryadlangan elementar FDlarni "itarish" va "tortishish" ni amalga oshirishda sirli narsa yo'q.
Tabiatda, boshlang'ich darajada, bu hodisalarning o'zi yo'q - bu faqat chuqur jarayonlarning tashqi ko'rinishi. Ular mos kelmaydigan tomonlarning o'zaro ta'siriga asoslanadi. Shuning uchun, printsipial jihatdan, "itarish" va "jalb qilish" ni amalga oshirish mexanizmi bir-biridan farq qilmaydi. Faqatgina farq ob'ektlarning qarama-qarshilik darajasida, ularning mos kelmasligining kattaligidadir.
Elektronning "aylanishi".
Agar biz barcha elektronlarning identifikatori pozitsiyasidan kelib chiqadigan bo'lsak, unda qat'iy mantiqiy bahslashadigan bo'lsak, barcha elektronlarni ikki turga bo'lish imkonini beradigan xususiyat bo'lishi mumkin emasligini tan olish kerak.
Darhaqiqat, xususiyatlar ob'ektning mazmunini tavsiflaganligi sababli, elektronlarning ba'zi xususiyatlaridagi farq ularning sezilarli farqini ko'rsatadi. Bu barcha elektronlarning to'liq identifikatsiyasi haqidagi pozitsiyaga zid keladi.
KNB nuqtai nazaridan, elektronning tuzilishi mutlaqo shaffofdir va undagi elektronlarning tarkibiy yoki tarkibiy farqi (hech bo'lmaganda) to'g'risida taxmin qilish uchun asos bo'lishi mumkin bo'lgan "nimadir" ni aniqlash mumkin bo'lmaydi. bu haqdagi g'oyalarimiz rivojlanishining bu darajasida).
Shuning uchun elektronlar yo'q deb ta'kidlash uchun barcha asoslar mavjud xususiyatlari, bu ularni alohida guruhlarga bo'lish imkonini beradi. Shuning uchun, "aylantirish" mulk sifatida Barcha elektronlar bir xil bo'lishi kerak
Boshqa tomondan, barcha elektronlarning strukturalarining o'ziga xosligi ularning ichki mavjudligining turli bosqichlarida bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishiga to'sqinlik qilmaydi. Aynan GL tarkibidagi ichki "pulsatsiya" mavjudligi elektronlarning turli "spinlari" bilan erimaydigan ko'rinadigan dilemmani hal qilish imkonini beradi.
SL ning ichki transformatsiya jarayonlarida ikki fazaning mavjudligi ularning munosabatlariga xilma-xillikni kiritadi. Xulosa qilish mumkin bo'lgan variantlar APlarning o'zaro ta'siri paytida hodisalarning rivojlanishi, biz ikkita qarama-qarshi vaziyatni ajratib ko'rsatamiz.
Birinchisi, o'zaro ta'sir qiluvchi ZPlarning mavjudligi fazalari bir-biriga to'g'ri keladi.
Ikkinchisi, o'zaro ta'sir qiluvchi SLlarda struktura hosil qiluvchi harakatlar antifazada bo'ladi.
O'zaro ta'sirlarning ikkala varianti ham bir xil natijaga olib keladi - "itarish" , lekin ular tafsilotlarda farq qiladi. Eng kam bahsli (ma'lum bir nuqtaga qadar) ichki zaryad harakatlari antifazada bo'lgan SClar o'rtasidagi munosabatlar bo'ladi. Shuning uchun bunday ob'ektlarning yaqinlashishi imkon qadar bo'ladi.
Agar o'zaro ta'sir qiluvchi elektronlarning mavjudligi fazalari mos kelsa, ularning qarama-qarshiligi, aksincha, maksimal bo'ladi. Shuning uchun, boshqa narsalar teng bo'lsa, birinchi holatga nisbatan ularning yaqinlashishi minimal bo'ladi.
Shubhasiz, elektronlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijalaridagi bu farq ularning turli spinlari borligini ta'kidlashga imkon beradi.
Xulosa - "aylantirish" bu qiyosiy xarakteristikasi o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlar. Individual elektronning spini aniqligini yo'qotadi.
Elektronning o'ziga xos "spin"iga ega bo'lgan o'zaro ta'sirdan oldin oldindan aytish mumkin emas. Bu shunchaki mavjud emas deb taxmin qilish mumkin.
Bog'liqlik omilini tushunmaslik, xususiyatlarning ob'ektning moddiy mazmuniga bo'ysunishi FD haqida g'oyalarni shakllantirishda jiddiy qiyinchiliklarga olib kelishi mumkin. FD ning har qanday belgilarining (massa, energiya, zaryad) mavjudligi, ayniqsa ular doimiy qiymatga ega bo'lsa, ko'pincha sub'ektning ongida ob'ektning o'ta moddiy mazmuni bilan bog'liq. Taxminlarga ko'ra, unda mulklar mavjud.
Xususiyatlar ob'ektga ega bo'lgan qo'shimcha ob'ektlar sifatida qabul qilinadi Bundan tashqari uning moddiy mazmuni yoki uning moddiy tarkibiga alohida elementlar sifatida kiritilgan.
Biroq, bunday emas, xususiyatlar turli intensivlikda (o'zaro ta'sirning tabiatiga qarab) namoyon bo'lishi mumkin va ba'zan mos keladigan o'zaro ta'sirlarning tugashi bilan butunlay yo'qoladi. Bu holda ob'ektning mazmuni, hech bo'lmaganda miqdoriy jihatdan o'zgarishsiz qolishi mumkin.
Xulosa - bu "yashash muhiti", mulklarning mavjudligi har doim o'zaro ta'sir jarayonidir, undan tashqarida xususiyatlar hech narsada va hech narsada o'zini namoyon qila olmaydi. Aslida, biz xarakterli deb hisoblaydigan xususiyatlar alohida ob'ekt, o'zaro ta'sir jarayonining ko'rsatkichi, ba'zan esa o'zaro ta'sirlarning butun majmuasi.
Elektron xossalarining dualizmi.
Elektron xususiyatlarining "dualizmi" ga to'g'ridan-to'g'ri o'tishdan oldin, elektron va foton o'rtasidagi munosabatlarning ba'zi jihatlarini ko'rib chiqaylik.
Oldingi maqolada elektronning tuzilishida energiya harakatining yo'qligi allaqachon qayd etilgan. Bu elektronning energiyaga ega bo'lish qobiliyatiga ega emasligini ta'kidlash uchun asos beradi. (Bu erda energiya deb hisoblanadi mulk xos eksklyuziv ravishda energiya ob'ektlari - fotonlar).
Umuman olganda, fizikada energiya tushunchasi ikki xil ma'noga ega.
Bir tomondan, u energiya bilan aniqlanadi mazmuni ob'ektning o'zi. Boshqa tomondan, energiya sifatida qaraladi mulk bir xil ob'ekt.
Hech shubha yo'qki, bunday ittifoqni hech narsa bilan oqlab bo'lmaydi. Bu erda aniqlash kerak: yoki energiya FD tarkibi, yoki uning mulki - uchinchisi berilmaydi.
Muallif nuqtai nazaridan energiya energiya ob'ektining xossasidir, uning mazmuni emas. Shunung uchun DO energiyani to'g'ridan-to'g'ri chiqara olmaydi yoki o'zlashtira olmaydi. U faqat mumkin mashq qilish sizning energiyangiz.
Albatta, energiya, boshqa mulk kabi, yo'qolishi yoki olinishi mumkin, lekin faqat ob'ektning moddiy mazmunini o'zgartirish, uning miqdoriy o'zgarishi orqali.
holda jismoniy jarayon"energiya" xususiyatini ko'chirish mumkin emas. Shuning uchun, energiyaning nurlanishi yoki yutilishi haqida gapirganda, odatda, energiya harakati bilan tavsiflangan ob'ektning moddiy tarkibining miqdoriy o'zgarishi tushuniladi.
Asosan elektronning ichki harakatini tashkil qilish uchun energiyaga ehtiyoj yo'q. Lekin uchun ko'rinishlari elektron energiya harakatining xususiyatlari va shuning uchun energiya kerak.
Bunga erishish qiyin emas - elektronning foton bilan birlashishi kifoya. Biroq, bu erda bitta noziklik bor - energiya harakatini "sotib olish" orqali elektron o'zini o'zi bo'lishni to'xtatadi va shuning uchun o'zining asl xususiyatlarini yo'qotadi.
Fizikada fazoda harakatlanuvchi elektron energiya «egasi» elektron deb hisoblanishiga qaramay, aslida u elektron emas, balki yangi FD.
Elektron element sifatida ushbu ob'ektga kiritilgan. Shuning uchun, aslida foton bilan birlashgan elektron nafaqat yangi xususiyatga ega bo'lmaydi, balki dastlab unga xos bo'lgan xususiyatlarini ham yo'qotadi. Bu har doim o'zaro ta'sir orqali yangi bir butun - tizimni tashkil etuvchi barcha FDlarda sodir bo'ladi. Tizim elementlarining mazmuni ham, ularning xususiyatlari ham avtonomiyani saqlamaydi.
Bu shuni anglatadiki birlashgan xossalar umumlashtirilmaydi, balki butun tizimga xos bo'lgan yangi yig'indisi xossalarga aylanadi. Shunday qilib, yangi FD nafaqat fotonga xos energiyani, balki elektronning massasi va zaryadini ham oladi. Yangi FD hosil bo'ladi, uni shartli ravishda "foton-elektron" yoki energiya zaryad holati (ECS) deb atash mumkin. Ushbu FD unga mos keladigan birlashtirilgan xususiyatlarga ega bo'ladi (va faqat unga!) "energiya massasi".
Xulosa - sistema hosil bo'lganda: elektron + foton, tizim elementlarining oldingi xossalari saqlanib qolmaydi. Shuning uchun “harakatlanuvchi elektron” iborasi “tinch holatidagi foton” iborasi kabi savodsizdir.
Bunday ob'ektlar tabiatda mavjud emas, agar biz ular bilan ushbu tizimga xos bo'lgan "energiya massasi" xususiyatiga ega tizimni (ESS) nazarda tutmasak.
Elektronning tuzilishi va xususiyatlarini tahlil qilib, biz elektronni, ta'bir joiz bo'lsa, "sof" shaklda ko'rib chiqdik. Elektron tashqi o'zaro ta'sirlarda qatnashadigan FDga o'xshaydi (busiz u mavjud bo'lolmaydi!), lekin kattaroq jismoniy tashkilot, tizimning bir qismi emas.
Bunday yondashuv qandaydir tizimning xususiyatlarini emas, balki aniq elementar ob'ekt - elektronning xususiyatlarini hisobga olish zarurati bilan bog'liq. Ko'rinib turibdiki, elektronning har qanday ob'ekt bilan (OSMdan tashqari) o'zaro ta'siri va shuning uchun xususiyatlarning namoyon bo'lishi uchun ulardan kamida bittasining fazoviy siljishi zarur. Bu shuni anglatadiki, o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlarda energiya harakatining mavjudligi majburiydir. Biroq, vaziyatni soddalashtirib, biz bu haqiqatni e'tiborsiz qoldiramiz, undan mavhumlashamiz.
To'g'ridan-to'g'ri elektron xususiyatlarining "dualizmi" ni ko'rib chiqaylik.
Elektronning zaryad ichidagi harakatini tashkil qilish tahlili shuni ko'rsatdiki, uning mavjudligining bir davrida u hayratlanarli metamorfozalarni boshdan kechiradi. Elektronning xossalari shunga mos ravishda o'zgarishi kerakdek tuyuladi.
Biroq, elektron tarkibining o'ziga xos "ikki yuzliligi" ga qaramay, u bir-birini istisno qiluvchi xususiyatlarga ega emas. Elektronning "zarracha" va "to'lqin" sifatida qarama-qarshiligi mutlaqo ixtiyoriydir. Hech bo'lmaganda, chunki uning mazmuni sifat va miqdoriy jihatdan ushbu "xususiyatlar" namoyon bo'lish momentlarida o'zgarishsiz qoladi va elektron tarkibidagi o'zgarishlarning o'zi vaqtga mos keladi.
Shuning uchun, biz keyingi mavzularda faqat gaplashamiz o'zgaruvchanlik elektronning ikkilikligi haqida emas, balki uning mavjudligi jarayonida uning xususiyatlari.
Oldingi maqolada ta'kidlanganidek, elektron tabiatda to'lqin emas - bu tabiiy garmonik osilator. Shuning uchun elektronning "difraksiyasi" va "interferentsiyasi" bo'yicha tajribalarda kuzatilgan "to'lqin" xususiyati aslida elektron tomonidan emas, balki tizim tomonidan namoyon bo'ladi: elektron + foton. Faqat tarkibidagi foton, elektron bilan doimiy aloqa tufayli yangi FD to'lqin xususiyatlarini oladi. Shuning uchun, qat'iy aytganda, buni tan olish kerak "korpuskulyar - to'lqinli dualizm» kabi xususiyatlar elektronga xos emas.
Keyinchalik nima haqida gaplashamiz foton-elektron» - moddaning energiya va zaryad holatlaridan iborat tizim, ya'ni. haqida moddaning energiya zaryadlovchi holati (ECSM).
Albatta, ularning "to'lqinli" tabiatini tasdiqlovchi EPSM bilan tajribalarni tahlil qilganda, sodir bo'layotgan barcha real sharoitlarni hisobga olish kerak bo'ladi. Xususan, jarayonda elektronning "bir fazali" mavhum nusxasi emas, balki ob'ektiv ravishda mavjud bo'lgan "ikki fazali" elektron ishtirok etadi. Elektron tizimni tashkil etuvchi fotonning tuzilishi haqida haqiqiy g'oyalarga ega bo'lish, shuningdek, nishonning tuzilishi haqida aniqroq tasavvurga ega bo'lish zarar qilmaydi. Ammo, afsuski, mavjud bilimlar asosida tajribalarda nima sodir bo'layotganini to'liq taqdim etish mumkin bo'lmaydi. Shuning uchun biz elementar mantiqqa asoslangan umumiy mulohazalar bilan cheklanamiz.
Keling, EPSMni ikkita tirqishdan o'tkazishdan boshlaylik. Fanda hech qanday tasavvuf noo'rin bo'lmagani uchun biz bu haqiqatni darhol tan olamiz. Albatta, bundan kelib chiqadiki, hozirgi vaqtda EZS ikki yarmidan iborat. Bu sistemadagi elektron ham, foton ham doimo o‘z yaxlitligini saqlaydi.
Shunday qilib, EPM harakatlanuvchi elektron shaklida nishondan o'tishning dastlabki momentida, aniqki, FD tashqi zaryad hosil qiluvchi o'zaro ta'sir bosqichida bo'ladi.
Aytgancha, bu elektronning eng katta "kengayishi" vaqtida EZS hajmi haqida ma'lum xulosalar chiqarishga imkon beradi. Ular nishondagi teshiklar orasidagi masofa bilan solishtirish mumkin bo'ladi. Ob'ektni nishon orqali keyingi oldinga siljitishda ularning tuzilmalari antifaza holatida bo'lishi kerak. Bu EZS ga maqsadning boshqa uchiga eng kam o'zgarishlar bilan erishish imkonini beradi.
Ekranda kuzatiladigan natija butunlay nishondan ekrangacha bo'lgan masofaga bog'liq. Agar FD ekran bilan mos keladigan fazalar holatida o'zaro ta'sir qilsa, u holda harakatlanuvchi elektronning "energiya-massa" xususiyatlarining namoyon bo'lishining cho'qqisi aniq ekranning markazida teshiklarning joylashishiga nisbatan kuzatiladi. maqsad. Ekrandan EZSning aksi bo'ladi.
Agar ular antifaza holatida aloqa qilsalar, DO ekranga chuqur kirib boradi va biz hech narsani ko'rmaymiz.
Agar FD ning harakat yo'nalishi to'g'ri chiziqdan chetga chiqsa, ekrangacha bo'lgan masofa o'zgaradi. O'zaro ta'sirlarning natijasi ham o'zgaradi, chunki DOF turli bosqichlarda ekranga etib boradi.
Shunday qilib, to'lqin shovqinida kuzatilganga o'xshash naqsh yaratiladi. Biroq, o'quvchi o'zi o'ylab ko'rsin, harakatlanuvchi elektronning ekran bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadigan bu ta'sirni uning o'zi bilan aralashuvi deb hisoblash mumkinmi?
Boshqacha qilib aytganda, siz bilib olishingiz kerak - bitta to'lqin xalaqit berishi mumkinmi? Klassik fizikaning qoidalariga ko'ra, ushbu effektni olish uchun to'lqinlarni bir-biriga qo'shish kerak.
Harakatlanuvchi elektronning bir teshikdan o'tgandagi "diffraktsiyasi" ni tushuntirish uchun aytilganlarga ozgina qo'shilishi mumkin.
Mantiqan mulohaza yuritadigan bo'lsak, maqsad o'tishning dastlabki momentida FD "zarracha" holatida yoki oddiygina nishon holati bilan antifazada bo'lishi kerak deb taxmin qilish kerak.
Nishonni tark etayotganda, harakat to'g'ri chiziqli FD dan chetga chiqqanda, to'siqni "aylanib o'tish" qobiliyatiga ega bo'lish shart emas. Maqsaddan deyarli to'siqsiz o'tishi uchun uning mazmuni bilan antifazada bo'lishi kifoya. Albatta, to'siqning tuzilishi va o'lchamlari FD tuzilishidagi tebranishlar chastotasiga mos kelishi kerak.
Natijalar.
Tabiiy tebranish chastotasidan sezilarli darajada oshib ketgan vaqt davomida kuzatilgan elektronning massasi va zaryadi saqlanib qolganga o'xshaydi, konstantalar. Ammo bir muddat ichida tebranish harakatlari GL tuzilishida xususiyatlarning namoyon bo'lish intensivligi maksimaldan deyarli nolga qadar o'zgarishi mumkin.
Yarim kvantlarning "konverging" bosqichidagi elektron deyarli kuzatilmaydi va hech qanday xususiyatni ko'rsatmaydi (zaryaddan tashqari).
Hammasi fizikaga ma'lum elektronning xossalarini yarim kvantlarning "ajralish" fazasiga bog'lash mumkin. Natijada elektronning mavjudligi davrining alohida bosqichi sub'ekt tomonidan to'liq jismoniy ob'ekt sifatida qabul qilinadi. Shuning uchun elektronning xususiyatlarini tahlil qilganda, biz uning "divergent" yarim kvantlar fazasida mavjudligini ikki xil "pastki faza" ga bo'lishga majbur bo'lamiz. Ulardan birida (kengayishning dastlabki bosqichida) elektron "zarracha" ni ifodalovchi deyarli "monolitik" tuzilishga ega bo'ladi. Ikkinchisida (kengayishning maksimal bosqichida) o'lchamdagi noaniqlik va OSM fazosida tarkibning "tarqalishi" tufayli elektron "to'lqin" shaklida paydo bo'ladi.
Boshqa so'zlar bilan aytganda kengayishning dastlabki bosqichida elektron paydo bo'ladi tashqi kuzatuvchi uchun harakatlanuvchi materiyaning nuqta emitenti shaklida, bu bir xil turdagi "divergent" yarim kvantlarni hosil qiladi.
Tashqi o'zgartiruvchi o'zaro ta'sirning amaliy kuzatilmasligi tufayli maksimal "kengayish" bosqichidagi elektronning chegaralari sharpaga aylanadi.
Elektron va OSM fazoviy deformatsiya maydoni o'rtasidagi farqlar, shuningdek, OSM tarkibining o'zi bilan o'chiriladi. Natijada, "bir fazali" elektron o'zining moddiy tarkibining "nurlanish" jarayonini amalga oshirish uchun zaryad harakatini "chizishi" mutlaqo noaniq bo'lib qoladi.
Bundan ham tushunib bo'lmaydigan narsa energiyaning ko'rinishi bo'lib, u "dam olish" elektronida yo'q (va printsipial jihatdan bo'lishi mumkin emas), lekin mavjud fizik nazariyaga ko'ra, elektron atrofdagi kosmosga qaytarilmas ravishda nurlanishi kerak. (Bu erda "energiya" fotonning energiya tarkibiga ishora qiladi.)
Elektron tuzilishini bunday bir tomonlama idrok etish bilan bog'liq holda hozirgi nazariy fizikada bir qator muammolar paydo bo'ladi.
Xususan, elektronning tabiati haqidagi fikrlarga asoslanadi matematik modellar, elektron tarkibining bir tomonining faqat vizual, tashqi ko'rinishini umumlashtirish natijasida paydo bo'lganlar o'z mohiyatiga ko'ra mantiqsizdir.
Ular formal mantiq me’yorlaridan voz kechishni, nafaqat asl, balki “noan’anaviy” fikr yuritishni talab qiladilar.
Bu psixiatriya klinikalarida bemorlar sonining ko'payishidan boshqa hech narsaga olib kelishi mumkin emas. Hech bir aqli raso sub'ekt ham to'lqin, ham zarracha bo'lgan FDni taqdim eta olmaydi.
Tabiiy hodisalarni asl nusxaga muvofiq tasvirlash uchun mo'ljallangan matematik modellarning o'zida nomutanosiblik va cheksizliklar bir qator miqdorlarda (jumladan, massa, zaryad, o'lcham va energiya) paydo bo'ladi. Ushbu "ajralishlar" ga qarshi kurashda mohir usullar (xususan, renormalizatsiya nazariyasi) qo'llaniladi. nazariyani eksperimental ma'lumotlarga moslashtirish.
Bu biroz boshlang'ich sinf o'quvchisining matematik muammoni hal qilishga urinishini eslatadi. har qanday tarzda, darslik oxiridagi javobni bilib olganidan keyin.
Bu barcha "qiyinchiliklar" juda tushunarli. nazariy fizika zamonaviy nazariya nuqtai nazaridan printsipial jihatdan tushuntirib bo'lmaydigan hodisalarni tushuntirishga majbur.
Ehtimol, jismoniy voqelik bizning eng yovvoyi fantaziyalarimizdan ko'ra boyroq va xilma-xildir va hatto boshlang'ich darajada (ayniqsa, OSM) materiyaning xususiyatlari ko'p qirrali va bitmas-tuganmasdir.
Ehtimol, nafaqat elektron o'zining butun strukturaviy tarkibi, balki jismoniy dunyoning boshqa ko'plab haqiqatlari ham bizning e'tiborimizdan chetda qoladi. Ammo hozir ham aytishimiz mumkinki, mikrodunyo hodisalarida mistik yoki faqat noma'lum narsa yo'q.
