电子

描述

电子具有最小的电荷。这种电荷与质子的电荷相等，但符号相反。由于这个原因，电子被原子核的质子所吸引，通常形成原子。一个电子的质量大约是一个质子的1/1836倍。

思考电子在原子中的位置的一种方法是想象它们以与原子核的固定距离运行。这样一来，原子中的电子就存在于围绕中心原子核的若干个电子壳中。每个电子壳都有一个数字1、2、3，以此类推，从最靠近原子核的那个壳开始（最里面的壳）。每个壳最多可以容纳一定数量的电子。电子在各个壳中的分布被称为电子排列（或电子形式或形状）。电子排布可以通过编号或电子图来显示。(思考电子位置的另一种方法是使用量子力学来计算它们的原子轨道)。

电子是一种被称为轻子的亚原子粒子之一。电子有一个负电荷。电子有另一个特性，叫做自旋。它的自旋值是1/2，这使它成为一个费米子。

虽然大多数电子存在于原子中，但其他电子在物质中独立运动，或在真空中作为阴极射线一起运动。在一些超导体中，电子成对移动。当电子流动时，这种流动被称为电，或电流。

如果一个物体中的电子多于质子，可以被描述为 "带负电"；如果质子多于电子，可以被描述为 "带正电"。当被触摸时，电子可以从一个物体移动到另一个物体。它们可能被另一个带相反电荷的物体所吸引，或者当它们都带相同电荷时被排斥。当一个物体被 "接地 "时，带电物体的电子进入地面，使该物体成为中性。这就是避雷针（闪电导体）的作用。

化学反应

原子周围的壳中的电子是化学反应的基础。具有最大电子数的完整外壳的反应性较低。带有少于最大电子数的外壳是反应性的。原子中的电子数是化学周期表的基本依据。

测量

电荷可以用一种叫做电度表的装置直接测量。电流可以用电流计直接测量。电流计所发出的测量结果与电子计所发出的测量结果不同。今天，实验室仪器能够包含和观察单个电子。

看见 "一个电子

在实验室条件下，单个电子的相互作用可以通过粒子探测器来观察，这样可以测量特定的属性，如能量、自旋和电荷。在一个例子中，潘宁陷阱被用来容纳一个电子长达10个月。电子的磁矩被测量到11位数的精度，在1980年，这比任何其他物理常数的精度都高。

2008年2月，瑞典隆德大学的一个团队捕捉到了第一个电子能量分布的视频图像。科学家们使用了极短的闪光，称为阿托秒脉冲，这使得电子的运动首次被观察到。固体材料中的电子分布也可以被可视化。

反粒子

电子的反粒子被称为正电子。它与电子相同，但携带相反符号的电荷和其他电荷。当电子与正电子碰撞时，它们可能相互散射或完全湮灭，产生一对（或更多）伽马射线光子。

尼尔斯-玻尔的原子模型。三个电子壳围绕着一个原子核，一个电子从第二层移动到第一层并释放出一个光子。

其发现的历史

电子的影响早在它被解释之前就已经知道了。古希腊人知道用琥珀摩擦毛皮会吸引小物体。现在我们知道，摩擦会剥去电子，从而给琥珀带来电荷。许多物理学家致力于研究电子。J.J.汤姆森在1897年证明了它的存在，但另一个人给了它 "电子 "的名字。

电子云模型

该模型将电子视为在原子核周围的弥散云中持有不确定的位置。

不确定性原理意味着一个人不能同时知道一个电子的位置和能量水平。这些势态在原子周围形成一个云。单个原子中电子的势态形成一个单一的、均匀的云。

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