Электрон

(символ е - , е), стабильная элементарная частица с наименьшим отрицат. Электрич. Зарядом. Абс. Величина заряда Э. E= 1,6021892 x 10-19 Кл, или 4,803242 x 10-10 ед. СГСЕ. Масса покоя Э. Т е = 9,109534 x 10-28 г. Спин Э. Равен ( -постоянная Планка). Система Э. Подчиняется статистике Ферми - Дирака (см. Статистическая термодинамика). Магн. Момент Э., связанный с его спином, равен -1,00116, где магнетон Бора. Э.- первая элементарная частица, открытая в физике (Дж. Дж. Томсон, 1897). Соответствующая ему античастица -позитрон е + - была открыта в 1932. Э. Относится к классу лептонов, т. Е. Частиц, не проявляющих сильного взаимодействия, в то же время он участвует в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях (см. Элементарные частицы).

Э. Могут возникать при распаде отрицательно заряженного мюона, -распаде, др. Р-циях элементарных частиц. Примером р-ций с превращением Э. Может служить аннигиляция Э. И позитрона с образованием двух -квантов. В классич. Электродинамике Э. Рассматривается как частица, движение к-рой подчиняется ур-ниям Лоренца-Максвелла. Сформулировать понятие "размер Э." можно лишь условно, хотя величину r0< = е 2/т е с 2 и принято наз. Классич. Радиусом Э. Описание поведения Э. В потенц. Полях, отвечающее эксперим. Данным, удалось дать лишь на базе квантовой теории, согласно к-рой движение Э. Подчиняется ур-нию Шрёдингера для нерелятивистских явлений и ур-нию Дирака для релятивистских (см. Квантовая механика). Вычисляемые в релятивистской квантовой теории характеристики Э., напр.

Магн. Момент, с чрезвычайно высокой точностью совпадают с их эксперим. Значениями. Э. Входят в состав всех атомов и молекул. Они определяют многие оптич., электрич., магн. И хим. Св-ва в-ва. Удаление Э. Из нейтрального атома или молекулы на бесконечность приводит к появлению положит. Иона. Присоединение Э.- к отрицат. Иону. Миним. Энергия, необходимая для удаления Э. Либо выделяющаяся при присоединении Э.,- важная характеристика частицы, определяющая ее окислит.-восстановит. Способность (см. Потенциал ионизации, Сродство к электрону). В химии с Э. Связывают образование разл. Квантовых состояний молекул. Согласно адиабатическому приближению Э. Молекулы движутся в фиксир. Поле ядер, к-рое считается внешним по отношению к системе Э. Возникновение хим.

Связи между атомами обусловлено более сильным понижением электронной энергии системы при сближении атомов по сравнению с увеличением энергии отталкивания ядер. Анализ энергии системы Э. При разл. Геом. Конфигурациях ядер (см. Поверхность потенциальной энергии )позволяет судить о наиб. Стабильных (равновесных) конфигурациях молекул, относит. Стабильности разл. Конформеров, колебат.-вращат. Уровнях для каждого из электронных состояний и, что весьма важно,- о возможных путях и механизмах превращений хим. Соед. (см. Реакционная способность). Распределение электронной плотности в в-вах - реагентах и изменение этого распределения при хим. Взаимод. Учитывается при изучении динамики элементарного акта р-ции. Ценную информацию о строении молекул в разл.

Квантовых состояниях дает изучение углового распределения Э., выбиваемых из молекул при разл. Физ. Воздействиях, напр. При облучении квантами достаточно высокой энергии либо при столкновениях с Э. (см. Фотоэлектронная спектроскопия). Наличие у Э. Спина, приводящее к существованию электронных состояний молекул разл. мультиплетности, и связанного со спином магн. Момента позволяет изучать расщепление мультиплетных состояний в магн. Поле (см. Электронный парамагнитный резонанс). Со спином Э. Связаны и различие св-в диа- и парамагнетиков в магн. Поле, ферромагнетизм, антиферромагнетизм и т. Д. Св-ва мн. Материалов, в частности металлов и им подобных соед., определяются системой электронов, образующих своего рода электронный газ (см.

Металлическая связь).С коллективными состояниями системы электронов связано возникновение сверхпроводящего состояния в-ва (см. Сверхпроводники). Управляемые потоки Э. Широко используют в технике, напр. В вакуумной электронике, а создаваемые в ускорителях потоки электронов высокой энергии - в исследованиях пов-сти твердых тел. В конденсир. Среде Э. Может быть захвачен молекулами среды и существовать в таком состоянии длительное время, напр. В р-рах щелочных металлов в аммиаке в отсутствие кислорода - в течение неск. Месяцев (см. Сольватированный электрон). Лит. Андерсон Д., Открытие электрона, пер. С англ., М., 1968. Т оме он Г. П., "Успехи физ. Наук", 1968, т. 94, в. 2, с. 361-70. Бейзер А., Основные представления современной физики, пер.

С англ., М., 1973. Салем Л., Электроны в химических реакциях, пер. С англ., М., 1985. Пономарев Л. И., Под знаком кванта, 2 изд., М., 1989. Н. Ф. Степанов..