Электрон участвует в слабом взаимодействии, электромагнитных и
гравитационных (общепринято, но не научно не доказано, вполне возможно, что
электрон участвует только в электромагнитном взаимодействии) взаимодействиях.
Он принадлежит к группе лептонов и является (вместе со своей античастицей,
позитроном) легчайшим из заряженных лептонов. При столкновениях электронов и
позитронов они аннигилируют с образованием фотона. Электрон-позитронная пара может
родиться от гамма-кванта достаточной энергии вблизи ядра.
Электроны принадлежат к первому поколению семейства лептонных частиц.
Они имеют квантово-механические свойства как частицы, так и волны, поскольку
могут сталкиваться с другими частицами и отражаться подобно свету. Каждый
электрон имеет квантовое состояние, определяемое при измерении его параметров –
энергии, спиновой ориентации и др. Являясь фермионами, любые два электрона не
могут находиться одновременно в одном и том же квантовом состоянии; это
свойство известно как принцип Паули.
Движение свободных электронов обуславливает такие явления, как
электрический ток в проводниках и вакууме, магнетизм и термо-ЭДС—эффект
Зеебека, явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи,
состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты
между которыми находятся при различных температурах. Заряд движущегося электрона
создаёт в окружающем пространстве магнитное поле, в то же время внешнее
магнитное поле отклоняет электрон от движения по прямой линии. Ускоряемый
электрон может поглощать и излучать энергию излучения в виде фотонов. Из
электронов состоят электронные оболочки атомов, где их число и положение
определяет все химические свойства вещества. Основную массу атомов составляют
протоны и нейтроны, входящие в состав ядра, тогда как на долю электронов
приходится менее 0,06 % всей массы атома. Одной из основных сил, удерживающих
электроны возле ядра, является электрическая сила Кулона от протонов ядра. При
образовании молекул из атомов и возникновении химической связи происходит
перераспределение электронов в пространстве между атомами.
Электрон - стабильная, отрицательно заряженная элементарная частица..
Из электронов состоят электронные оболочки атомов, где их число и положение
определяет все химические свойства веществ.
Заряд электрона неделим и равен:
e0=1,602176565(35)·10E-19 Кл (или -4,80320427(13)·10E-10
ед. заряда в системе СГСЭ
или e0=1,602176565(35)·E10-20 ед. в системе СГСМ).
Эта величина служит единицей измерения электрического заряда других
элементарных частиц (в отличие от заряда электрона, элементарный заряд обычно
берётся с положительным знаком).
Масса электрона равна me=9,10938291(40)·10E-31 кг .
Согласно современным представлениям физики элементарных частиц,
электрон является фундаментальной частицей мироздания, неделим и
бесструктурен (как минимум до расстояний 10E-17 см ).
Спин электрона равен и, таким образом,
электрон относится к фермионам. Как и любая заряженная частица со спином,
электрон обладает магнитным моментом, причем магнитный момент делится на
нормальную часть и аномальный магнитный момент.
Он принадлежит
к группе лептонов и является (вместе со своей античастицей, позитроном) легчайшим
из заряженных лептонов. До открытия массы нейтрино, электрон считался наиболее
лёгкой из массивных частиц, его масса примерно в 1836 раз меньше массы
протона.
Свободный
электрон не может поглотить фотон, хотя и может рассеять его (см. эффект Комптона).
Для простоты
будем рассматривать электрон как черный ящик со следующими свойствами:
• имеет массу;
• имеет
размеры;
• имеет
плотность;
• имеет заряд
-1 и участвует в кулоновском взаимодействии;
• имеет спин
1/2;
• отталкивается
гравитацией - требуется подтверждение или опровержение;
• может
аннигилировать с позитроном с образованием фотона.
Электрон и протон могут образовывать нейтрон:
