电子是什么

电子是什么,第1张

电子是最早发现的基本粒子,带负电,电量为1.602176634×10-19库仑,是电量的最小单元,质量为9.10956×10-31kg,常用符号e表示。

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。

电子可分为自由态电子(见下图1)及束缚态电子(束缚在原子中绕原子核运动-见下图2)

电子内部有三层结构: 一,空穴子,二,轨道子,三,自旋子

电子出现电荷自旋分离现象时可以分裂成3个准粒子:

1空穴子:携带电子电荷(电场层),

2轨道子:携带轨道位(轨道层),

3自旋子:携带旋转属性(磁场层:一种与磁性有关的内在量子性质)。

电子运动及位置的狄拉克方程: 

一iħƏ/ƏtΨ=(cα.p+βmc2)Ψ=(good)

二iħƏ/ƏtΨ(r,t)

=(-iħcα.▽+βmc2)Ψ(r,t)

(α.β为四维自旋矩阵含e-e+)

三i/tΨA=mc2ΨA=找e-机率ΨAΨA

i/tΨB=mc2ΨB=找e+机率ΨBΨB

电子内部结构(空穴子,轨道子,自旋子)模型图解1

束缚态电子(束缚在原子中绕原子核运动)模型图解2

                                                   

图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特

电子,从化学观点讲,就是原子核外高速旋转的带电粒子,电子(Electron)是一种带有负电的亚原子粒子,通常标记为 e- 。电子属于轻子类,轻子家族的成员,以引力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。 轻子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。电子带有1/2自旋,是一种费米子 。电子与正子会因碰撞而互相湮灭,在这过程中,创生一对以上的伽玛射线光子。

从电子技术来讲,就是研究电器工作原理与维修方面的知识。


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