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− | | 姓名 | + | | 姓名 = 电子 |
|圖片 = [[File:Timg (1)1234.jpg|缩略图|居中|250px|[https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84&step_word=&hs=0&pn=0&spn=0&di=14410&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&istype=2&ie=utf-8&oe=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=-1&cs=2117795279%2C1228457757&os=3429245706%2C3148187082&simid=3465032063%2C210219662&adpicid=0&lpn=0&ln=955&fr=&fmq=1570499738993_R&fm=result&ic=&s=undefined&hd=&latest=©right=&se=&sme=&tab=0&width=&height=&face=undefined&ist=&jit=&cg=&bdtype=0&oriquery=&objurl=http%3A%2F%2Fbaike.soso.com%2Fp%2F20090718%2Fbki-20090718085821-169945719.jpg&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fkwthj_z%26e3Bf5f5_z%26e3Bv54AzdH3Fi9mn80mm_z%26e3Bip4%3Ffr%3DSgjxp%26fr%3Ds9mn80m0&gsm=&rpstart=0&rpnum=0&islist=&querylist=&force=undefined 原图链接][https://baike.sogou.com/historylemma?lId=4631766&cId=4631767 图片来源于百科网]]] | |圖片 = [[File:Timg (1)1234.jpg|缩略图|居中|250px|[https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84&step_word=&hs=0&pn=0&spn=0&di=14410&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&istype=2&ie=utf-8&oe=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=-1&cs=2117795279%2C1228457757&os=3429245706%2C3148187082&simid=3465032063%2C210219662&adpicid=0&lpn=0&ln=955&fr=&fmq=1570499738993_R&fm=result&ic=&s=undefined&hd=&latest=©right=&se=&sme=&tab=0&width=&height=&face=undefined&ist=&jit=&cg=&bdtype=0&oriquery=&objurl=http%3A%2F%2Fbaike.soso.com%2Fp%2F20090718%2Fbki-20090718085821-169945719.jpg&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fkwthj_z%26e3Bf5f5_z%26e3Bv54AzdH3Fi9mn80mm_z%26e3Bip4%3Ffr%3DSgjxp%26fr%3Ds9mn80m0&gsm=&rpstart=0&rpnum=0&islist=&querylist=&force=undefined 原图链接][https://baike.sogou.com/historylemma?lId=4631766&cId=4631767 图片来源于百科网]]] | ||
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− | '''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。1897年由英国物理学家约瑟夫 | + | '''电子'''('''英語: electronic'''), 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。1897年由[[ 英国]][[ 物理学]] 家[[ 约瑟夫 • 约翰 • 汤姆生]] 在研究[[ 阴极射线]] 时发现。一切[[ 原子]] 都由一个带[[ 正电]] 的[[ 原子核]] 和围绕它运动的若干电子组成。[[ 电荷]] 的定向运动形成[[ 电流]] ,如[[ 金属]] 导线中的电流。利用[[ 电场]] 和[[ 磁场]] ,能按照需要控制电子的运动(在[[ 固体]] 、[[ 真空]] 中),从而制造出各种电子仪器和元件,如各种电子管、电子[[ 显微镜]] 等。电子的波动性于1927年由[[ 晶体]] 衍射实验得到证实。 |
=='''基本信息'''== | =='''基本信息'''== | ||
− | 中文名 | + | {| class="wikitable" |
+ | |- | ||
+ | | 中文名|| 电子 || 质 量 ||9.10956×10-31kg千克 | ||
+ | |- | ||
+ | | 外文名||Electron、Electronic ||发现者 ||发现者 | ||
+ | |- | ||
+ | | 表示符号||e || 应用学科 || 化学、物理 | ||
+ | |- | ||
+ | | 所带电荷|| -1.602176634×10⁻¹⁹库仑 ||本 质 || 属于费米子 | ||
+ | |} | ||
+ | =='''简介'''== | ||
+ | [[File:20300031222855133611043623945.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%94%B5%E5%AD%90&src=tab_www&correct=%E7%94%B5%E5%AD%90&ancestor=list&cmsid=ca31595bad165a4c05883dee7148cdb8&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=124&adstar=0&clw=246#id=35b604de846bf20599632a9b1dbe2567&currsn=0&ps=107&pc=107 原图链接][http://tupian.baike.com/a2_08_04_20300031222855133611043623945_jpg.html?prd=so_tupian 图片来源于互动百科网]]] | ||
+ | |||
+ | 电子(electron)是带负电的亚原子粒子。它可以是自由的(不属于任何原子),也可以被[[原子核]]束缚。原子中的电子在各种各样的半径和描述[[能量]]级别的球形壳里存在。球形壳越大,包含在电子里的能量越高。 | ||
− | + | 在电[[导体]]中,[[电流]]由电子在原子间的独立运动产生,并通常从电极的[[阴极]]到[[阳极]]。在[[半导体]]材料中,电流也是由运动的电子产生的。但有时候,将电流想象成从[[原子]]到原子的缺电子运动更具有说明性。半导体里的缺电子的原子被称为[[空穴]](hole)。通常,空穴从电极的正极"移动"到负极。 <ref>[https://searchcio.techtarget.com.cn/whatis/8-24164/ electron:电子],techtarget信息化网,2009-05-25</ref> | |
− | 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5.11×103eV,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]]。 | |
− | ==''' | + | [[静电]]是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩时,称为物体带负电;而电子不足时,称为物体带正电。当正负电量平衡时,则称物体是电中性的。静电在我们日常生活中有很多应用方法,其中例子有[[激光]]打印机。 |
− | 电子 | + | ==''' 研究历史'''== |
+ | [[File:01300001164836130075549531085.jpg|缩略图|200px|[https://image.so.com/view?q=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%9B%BE&src=srp&correct=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%9B%BE&ancestor=list&cmsid=a282870259da5a63950712ca54915b2e&cmran=0&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=246#id=adab8f10984e19af59a5983f1c574560&currsn=0&ps=60&pc=60 原图链接][https://www.so.com/s?src=lm&ls=s112c46189d&q=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%9B%BE&lmsid=8f01fae67418909c&lm_extend=ctype%3A3%7Clmbid%3A0 图片来源于360搜索网]]] | ||
+ | 电子是 在1897年 由[[剑桥大学]]卡文迪许实验室 的[[约瑟夫•约翰•汤姆森]] 在 研究[[阴极射线]]时发现 的。 约瑟夫•约翰•汤姆森提出了葡萄干模型(枣糕模型) 。 | ||
− | + | 1897年,英国剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫•约翰•汤姆森重做了赫兹的实验。使用真空度更高的真空管和更强的 电 场,他观察出负极射线的偏转 , 并计算出负级射线粒子( 电子 ) 的 质量-电荷比例 , 因此获得了1906年 的[[诺贝尔]]物理学奖 。 汤姆逊采用1891年乔治•斯托尼所起 的 名字—— 电子 来称呼这种粒子 。 至此 ,电 子作为人类发现的第一个亚 原子 粒子和打开 原子 世界 的 大门被汤姆逊发现了。<ref>[http://gaozhongwuli.com/top/481783.html 电子],高中物理网,2001年</ref> | |
+ | 电子并非基本粒子,100多年前,当[[美国]]物理学家[[Robert Millikan]]首次通过实验测出 电子 所带 的[[电荷]]为1.602×10-19C后,这一电荷值便 被 广泛看作 为 电荷基本单元 。 然而如果按照经典理论,将电子看作“整体”或者“基本”粒子 , 将使我们对 电 子在某些物理情境下 的 行为感 到极 端困惑,比如当电子被置入强磁场后出现的非整量子[[ 霍尔效应]]。 | ||
− | + | 英国剑桥大学研究人员和伯明翰大学 的 同行合作完 成 了 一 项研究 。 公报称 ,电子通常被 认为不可分 。 剑桥大学研究人员将极细 的 “量 子 金属丝”置于一块金属平板上方,控制其间距离为约30个原 子 宽度 , 并将 它 们置于近乎绝对零度的超低温环境下,然后改变外加[[磁场]],发现金属板上的 电子 在通过 量 子隧穿效应跳跃到金属丝上时分裂成了 自旋 子 和 穴 子。 | |
− | 物 | + | 为了解决这一难题,1980年,美国 物 理学家[[Robert Laughlin]]提出一个新 的 理论解决这一迷团,该理论同时也十分简洁地诠释了电 子 之间复杂的相互作用。然而接受这一理论确 是 要让物理学界付出“代价”的: 由 该理论衍生出的奇异推论展示, 电 流实际上是由1/3 电子电 荷 组成的。 |
+ | 但1981年有物理学家提出,在某些特殊条件下电子可分裂为带磁的自旋子和带电的空穴子。2018年11月16日,国际计量大会通过决议,1安培被定义为“1s内通过(1.602176634)⁻¹×10^18个电子电荷所对应的电流”。 | ||
− | + | =='''性质特征'''== | |
+ | [[File:20110708222155-1231121079.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%9B%BE&src=srp&correct=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%9B%BE&ancestor=list&cmsid=a282870259da5a63950712ca54915b2e&cmran=0&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=246#id=48e1408f87f5a9cc7581c7d74f6f52ac&currsn=0&ps=60&pc=60 原 图链接][https://wenwen.sogou.com/z/q303050181.htm 图片来源于搜狗网]]] | ||
− | + | 电子块头小重量轻(比μ介子还轻205倍),被归在亚 原子 粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。 电子 带有二分之 一 自旋 , 满足[[费米子]]的条件(按照费米-狄拉克统计)。电子所带[[电荷]]约为-1.6×10-19[[库仑]],[[质量]]为9.10956×10-31kg(0.51MeV/c2)。通常被表示为e⁻。与电子 电 性相反的粒 子 被称为 正 电子,它带有与电 子 相同的质量 , 自旋和等量的正电荷。 电子 在原子内做绕核运动,能量越大距核运动的轨迹越远,有电子运动的空间叫电子层,第一层最多可有2个电子。第二层最多可以有8个,第n层最多可容纳2n2个电子,最外层最多容纳8个电子。最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼,1、2、3电 子 为金属元素,4、5、6、7为非金属[[元素]],8为稀有气体元素 。 | |
− | + | 物 质 的电子 可以失去也可以得到 , 物质具有得 电 子 的 性质叫做氧化性 , 该物质 为 氧化剂; 物 质具有失 电子 的性质叫做还原性 , 该物质 为[[还原剂]] 。物 质[[氧化 性]] 或还原性 的强 弱由得失 电子 难易决定 , 与 得 失 电子 多少无关 。 | |
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− | 电子 | + | 由 电子 与[[中子]]、[[质子]]所组成的原子,是物质的 基本 单位。相对于中 子 和质子所组成的原子核 , 电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1842倍。 当 原子的 电子 数与质子数不等时,原子会 带 电,称这原子为离子。当原子得到额外 的电 子时 , 它带有负 电 ,叫阴离子,失去 电 子时 , 它带有正 电 ,叫阳离 子 。若物 体 带有的电子多于 或 少于原 子 核的电量 , 导致正负电量不平衡时,称该物体带静电。当正负 电 量平衡时,称 物 体 的 电性 为 电中性。静电在日常生活中有很多用途 , 例 如 ,静 电 油漆系统能够将瓷漆(英语:enamel paint)或聚氨酯漆,均匀地喷洒于物品表面 。 |
− | + | 电子与质子之间 的 吸引性[[库仑力]] , 使得 电子被 束缚于原 子, 称此电子 为 束缚电子。两 个 以上的 原子, 会交换或分享 它们的 束缚电子,这是化学键的主要成因。当电子脱离原子核的束缚,能够自由移动时 , 则 改 称此电子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在许多物理现象里,像电传导、 磁 性或热传导 ,电子 都扮演 了 要重要的角色。移动的电 子 会产生磁场,也会被外磁场偏转。呈加速度运动的电 子 会发射电磁辐射 。 | |
− | + | [[电荷]]的最终携带者是组成原子的微小电子。在运动的原子中,每个绕原子核运动的电子都带有 一 个单位的负电荷 , 而原子核里面的质子带有 一个 单位 的 正电荷。正常情况下 , 在物质中 电子 和质子的数目是相等的,它们携带 的 电荷 相 平衡,物质呈中性 。 物质在经过摩擦后, 要 么会失去电子,留下更多 的 正电荷(质子比电子多)。要么增加电子,获得更多 的 负 电 荷( 电子 比质子多)。这个过程称为摩擦生 电。 | |
− | + | ==''' 排布规律'''== | |
− | + | [[File:01300542521509139913405659073 s.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84&src=srp&correct=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84&ancestor=list&cmsid=0e9012b0596b25db4526f83549d549c3&cmran=0&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=246#id=fed895fd29024ece3802041d086dc6dc&prevsn=120&currsn=180&ps=239&pc=60 原 图链接][http://www.baike.com/wiki/%25E7%2594%25B5%25E5%25AD%2590%25E5%25B1%2582 图片来源于互动百科网]]] | |
− | + | 当原 子 处在基态时 ,原子核 外 电子的 排布遵循三 个 原则:<ref>[http://www.baike.com/wiki/%25E7%2594%25B5%25E5%25AD%2590%25E5%25B1%2582 定义/ 电子层 编辑],互动百科网</ref> | |
− | ==''' | ||
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− | + | (1)[[泡利不 相 容 原 理]] | |
− | + | (2)[[能量最低 原理]] | |
− | + | (3)[[洪特规则]] | |
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1、电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布。 | 1、电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布。 | ||
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3、最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。 | 3、最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。 | ||
− | 4、电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,第二层排满后,再排第三层。 | + | 4、电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,第二层排满后,再排第三层。<ref>[https://www.docin.com/p-2164746895.html 原子核外电子的 排 布 规律],豆丁网</ref> |
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=='''原子理论'''== | =='''原子理论'''== | ||
− | 最早的原子模型是汤姆孙的梅子布丁模型。发表于1904年,汤姆逊认为电子在原子中均匀排列,就像带正电布丁中的带负电梅子一样。1909年,著名的卢瑟福散射实验彻底地推翻了这模型。 | + | 最早的原子模型是汤姆孙的[[ 梅子布丁模型]] 。发表于1904年,汤姆逊认为电子在原子中均匀排列,就像带正电布丁中的带负电梅子一样。1909年,著名的[[ 卢瑟福]] 散射实验彻底地推翻了这模型。 |
卢瑟福根据他的实验结果,于1911年,设计出卢瑟福模型。在这模型里,原子的绝大部分质量都集中在小小的原子核中,原子的绝大部分都是真空。而电子则像行星围绕太阳运转一样围绕着原子核运转。这一模型对后世产生了巨大影响,直到现在,许多高科技组织和单位仍然使用电子围绕着原子核的原子图像来代表自己。 | 卢瑟福根据他的实验结果,于1911年,设计出卢瑟福模型。在这模型里,原子的绝大部分质量都集中在小小的原子核中,原子的绝大部分都是真空。而电子则像行星围绕太阳运转一样围绕着原子核运转。这一模型对后世产生了巨大影响,直到现在,许多高科技组织和单位仍然使用电子围绕着原子核的原子图像来代表自己。 | ||
− | 在经典力学的框架之下,行星轨道模型有一个严重的问题不能解释:呈加速度运动的电子会产生电磁波,而产生电磁波就要消耗能量;最终,耗尽能量的电子将会一头撞上原子核(就像能量耗尽的人造卫星最终会进入地球大气层)。于1913年,尼尔斯 | + | 在[[ 经典力学]] 的框架之下,行星轨道模型有一个严重的问题不能解释:呈加速度运动的电子会产生[[ 电磁波]] ,而产生电磁波就要消耗能量;最终,耗尽能量的电子将会一头撞上原子核(就像能量耗尽的人造卫星最终会进入地球大气层)。于1913年,尼尔斯 • 玻尔提出了玻尔模型。在这模型中,电子运动于原子核外某一特定的轨域。距离原子核越远的轨域能量越高。电子跃迁到距离原子核更近的轨域时,会以光子的形式释放出能量。相反的,从低能级轨域到高能级轨域则会吸收能量。藉著这些量子化轨域,玻尔正确地计算出氢原子光谱。但是,使用玻尔模型,并不能够解释谱线的相对强度,也无法计算出更复杂原子的光谱。这些难题,尚待后来量子力学的解释。 |
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+ | 1916年,美国物理化学家吉尔伯特•路易士成功地解释了原子与原子之间的相互作用。他建议两个原子之间一对共用的电子形成了[[共价键]]。于1923年,[[沃尔特•海特勒]]Walter Heitler和[[弗里茨•伦敦]]Fritz London应用量子力学的理论,完整地解释清楚电子对产生和化学键形成的原因。于1919年,欧文•朗缪尔将路易士的立方原子模型cubical atom。加以发挥,建议所有电子都分布于一层层同心的(接近同心的)、等厚度的球形壳。他又将这些球形壳分为几个部分,每一个部分都含有一对电子。使用这模型,他能够解释周期表内每一个元素的周期性化学性质。 | ||
=='''质量测量'''== | =='''质量测量'''== | ||
− | + | [[File:E471317d500cd066.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84&src=srp&correct=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84&ancestor=list&cmsid=0e9012b0596b25db4526f83549d549c3&cmran=0&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=246#id=fad20f852e06f00d46d52a867015cc76&prevsn=0&currsn=60&ps=119&pc=60 原 图链接][http://www.23book.com/450000/441676.shtml 图片来源 于 尚书坊网]]] | |
− | + | 电子 的质量出现 在[[亚 原子]]领域的许多基本法则里 , 但是由于粒 子的 质量极小 , 直接测量非常困难 。 一个物理学家 小组 克服了 这 些挑战 ,得 出 了 迄今为止最精确的 电子质量 测量结果 。 | |
+ | 将一个电子束缚在中空的碳原子核中,并将该合成原子放入了名为彭宁离子阱的均匀[[电磁场]]中。在彭宁离子阱中,该原子开始出现稳定频率的振荡。该研究小组利用微波射击这个被捕获的原子,导致电子自旋上下翻转。通过将原子旋转运动的频率与自旋翻转的微波的频率进行对比,研究人员使用量子电动力学方程得到了电子的质量。<ref>[https://wenku.baidu.com/view/c987e4f5ba0d4a7302763a6f.html 电子],百度网,2019-04-08</ref> | ||
=='''正电子反电子'''== | =='''正电子反电子'''== | ||
− | 在众多解释宇宙早期演化的理论中,大爆炸理论是比较能够被物理学界广泛接受的科学理论。在大爆炸的最初几秒钟时间,温度远远高过100亿K。那时,光子的平均能量超过1.022MeV很多,有足够的能量来创生电子和正电子对。 | + | 在众多解释宇宙早期演化的理论中,[[ 大爆炸理论]] 是比较能够被物理学界广泛接受的科学理论。在大爆炸的最初几秒钟时间,温度远远高过100亿K。那时,光子的平均能量超过1.022MeV很多,有足够的能量来创生电子和正电子对 。 |
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+ | 同时,[[反电子]]和[[正电子]]对也在大规模地相互湮灭对方,并且发射高能量光子。在这短暂的宇宙演化阶段,电子,正电子和光子努力地维持着微妙的平衡。但是,因为宇宙正在快速地膨胀中,温度持续转凉,在10秒钟时候,温度已降到30亿K,低于电子-正电子创生过程的温度底限100亿K。因此,光子不再具有足够的能量来创生电子和正电子对,大规模的电子-正电子创生事件不再发生 。 | ||
− | + | 可是,反电子和正电子还是继续不段地相互湮灭对方,发射高能量光子。由于某些尚未确定的因素,在轻子创生过程(英语:leptogenesis(physics))中,创生的正电子多于反电子。否则,假若电子数量与正电子数量相等,就没有电子了!大约每10亿个电子中,会有一个正电子经历了湮灭过程而存留下来。不只这样,由于一种称为重子不对称性的状况,质子的数目也多过反质子。很巧地,正电子存留的数目跟正质子多过反质子的数目正好相等。因此,宇宙净电荷量为零,呈电中性。 | |
=='''应用领域'''== | =='''应用领域'''== | ||
− | 电子的应用领域很多,像电子束焊接、阴极射线管、电子显微镜、放射线治疗、激光和粒子加速器等等。在实验室里,精密的尖端仪器,像四极离子阱(英语:quadrupole ion trap),可以长时间约束电子,以供观察和测量。大型托卡马克设施,像国际热核聚变实验反应堆,借着约束电子和离子等离子体,来实现受控核聚变。无线电望远镜可以用来探测外太空的电子等离子体。 | + | [[File:20071027145849686 2.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%94%B5%E5%AD%90&listsrc=sobox&listsign=1e1ad38de5a62962f20f20b1560fd7ee&src=360pic_normal&correct=%E7%94%B5%E5%AD%90&ancestor=list&cmsid=af10a103eaf72d6be5c42d41535cbe8b&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=124&adstar=0&clw=246#id=3ba9100d2325c5d2d525ac11548ab093&currsn=0&ps=106&pc=106 原图链接][http://www.nipic.com/show/123249.html 图片来源于呢图网]]] |
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+ | 电子的应用领域很多,像电子束焊接、阴极射线管、电子显微镜、放射线治疗、[[ 激光]] 和粒子加速器等等。在实验室里,精密的尖端仪器,像四极离子阱(英语:quadrupole ion trap),可以长时间约束电子,以供观察和测量。大型托卡马克设施,像国际热核聚变实验反应堆,借着约束电子和离子等离子体,来实现受控[[ 核聚变]] 。无线电望远镜可以用来探测外太空的电子等离子体。 | ||
在一次美国国家航空航天局的风洞试验中,电子束射向航天飞机的迷你模型,模拟返回大气层时,航天飞机四周的游离气体。 | 在一次美国国家航空航天局的风洞试验中,电子束射向航天飞机的迷你模型,模拟返回大气层时,航天飞机四周的游离气体。 | ||
===天文观测=== | ===天文观测=== | ||
− | 远距离地观测电子的各种现象,主要是依靠探测电子的辐射能量。例如,在像恒星日冕一类的高能量环境里,自由电子会形成一种藉著制动辐射来辐射能量的等离子。电子气体的等离子振荡。是一种波动,是由电子密度的快速震荡所产生的波动。这种波动会造成能量发射。天文学家可以使用无线电望远镜来探测这能量。 | + | 远距离地观测电子的各种现象,主要是依靠探测电子的辐射能量。例如,在像恒星日冕一类的高能量环境里,自由电子会形成一种藉著制动辐射来辐射能量的等离子。电子气体的[[ 等离子振荡]] 。是一种波动,是由电子密度的快速震荡所产生的波动。这种波动会造成能量发射。[[ 天文学家]] 可以使用无线电望远镜来探测这能量。 |
===焊接应用=== | ===焊接应用=== | ||
− | 电子束科技,应用于焊接,称为电子束焊接。这焊接技术能够将高达107W | + | 电子束科技,应用于焊接,称为电子束焊接。这焊接技术能够将高达107W •cm2 能量密度的热能,聚焦于直径为0.3~1.3mm的微小区域。使用这技术,技工可以焊接更深厚的物件,限制大部分热能于狭窄的区域,而不会改变附近物质的材质。为了避免物质被氧化的可能性,电子束焊接必须在真空内进行。不适合使用普通方法焊接的传导性物质,可以考虑使用电子束焊接。在核子工程和航天工程里,有些高价值焊接工件不能忍受任何缺陷。这时候,工程师时常会选择使用电子束焊接来完成任务。 |
===印刷电路=== | ===印刷电路=== | ||
电子束平版印刷术是一种分辨率小于一毫米的蚀刻半导体的方法。这种技术的缺点是成本高昂、程序缓慢、必须操作于真空内、还有,电子束在固体内很快就会散开,很难维持聚焦。最后这缺点限制住分辨率不能小于10nm。因此,电子束平版印刷术主要是用来制备少数量特别的集成电路。 | 电子束平版印刷术是一种分辨率小于一毫米的蚀刻半导体的方法。这种技术的缺点是成本高昂、程序缓慢、必须操作于真空内、还有,电子束在固体内很快就会散开,很难维持聚焦。最后这缺点限制住分辨率不能小于10nm。因此,电子束平版印刷术主要是用来制备少数量特别的集成电路。 | ||
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粒子加速器使用电场来增加电子或正子的能量,使这些粒子拥有高能量。当这些粒子通过磁场时,它们会放射同步辐射。由于辐射的强度与自旋有关,因而造成了电子束的偏振。这过程称为索克洛夫-特诺夫效应。很多实验都需要使用偏振的电子束为粒子源。同步辐射也可以用来降低电子束温度,减少粒子的动量偏差。一当粒子达到要求的能量,使电子束和正子束发生互相碰撞与湮灭,这会引起高能量辐射发射。探测这些能量的分布,物理学家可以研究电子与正子碰撞与湮灭的物理行为。 | 粒子加速器使用电场来增加电子或正子的能量,使这些粒子拥有高能量。当这些粒子通过磁场时,它们会放射同步辐射。由于辐射的强度与自旋有关,因而造成了电子束的偏振。这过程称为索克洛夫-特诺夫效应。很多实验都需要使用偏振的电子束为粒子源。同步辐射也可以用来降低电子束温度,减少粒子的动量偏差。一当粒子达到要求的能量,使电子束和正子束发生互相碰撞与湮灭,这会引起高能量辐射发射。探测这些能量的分布,物理学家可以研究电子与正子碰撞与湮灭的物理行为。 | ||
===成像技术=== | ===成像技术=== | ||
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− | 电子 | + | 低能 电子[[衍射]]技术(LEED)照射准直 电子束于 晶体物 质, 然后根 据 观测 到的 衍射图案,来推断物质结构 。 这技术所 使用的电子能量 通常在20~200eV之间 。 反射高能 电子 衍射(RHEED))技术以 低 角度照射准直 电子 束于晶体物质 , 然后搜集反射图案 , 从而推断晶体表面 的 资料 。 这技术所使用的 电子的 能量在8~20keV之间 ,[[入射角]]度为1~4° 。 |
− | 电子显微镜主要分为两种类式:穿透式和扫描式。穿透式电子显微镜的操作原理类似高架式投影机,将电子束对准于样品切片发射,穿透过的电子再用透镜投影于底片或电荷耦合元件。扫描电子显微镜用聚焦的电子束扫描过样品,就好像在显示机内的光栅扫描。这两种电子显微镜的放大率可从100倍到1 000 000倍甚至更高。应用量子隧穿效应,扫描隧道显微镜将电子从尖锐的金属针尖隧穿至样品表面。为了要维持稳定的电流,针尖会随着样品表面的高低而移动,这样即可得到分辨率为原子尺寸的样本表面影像。 | + | 电子显微镜主要分为两种类式:穿透式和扫描式。穿透式电子显微镜的操作原理类似高架式投影机,将电子束对准于样品切片发射,穿透过的电子再用透镜投影于底片或[[ 电荷]] 耦合元件。扫描电子显微镜用聚焦的电子束扫描过样品,就好像在显示机内的光栅扫描。这两种电子显微镜的放大率可从100倍到1 000 000倍甚至更高。应用量子隧穿效应,扫描隧道[[ 显微镜]] 将电子从尖锐的金属针尖隧穿至样品表面。为了要维持稳定的电流,针尖会随着样品表面的高低而移动,这样即可得到分辨率为原子尺寸的样本表面影像。 |
===自由雷射=== | ===自由雷射=== | ||
− | 自由电子雷射将相对论性电子束通过一对波荡器。每一个波荡器是由一排交替方向的磁场的磁偶极矩组成。由于这些磁场的作用,电子会发射同步辐射;而这辐射会同调地与电子相互作用。当频率匹配共振频率时,会引起辐射场的强烈放大。自由电子雷射能够发射同调的高辐射率的电磁辐射,而且频域相当宽广,从微波到 | + | 自由电子雷射将相对论性电子束通过一对波荡器。每一个波荡器是由一排交替方向的磁场的磁偶极矩组成。由于这些磁场的作用,电子会发射同步辐射;而这辐射会同调地与电子相互作用。当频率匹配[[ 共振]] 频率时,会引起辐射场的强烈放大。自由电子雷射能够发射同调的高辐射率的电磁辐射,而且频域相当宽广,从微波到 软[[X-射线]] 。不久的将来,这仪器可以应用于制造业、通讯业和各种医疗用途,像软组织手术。 |
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於 2022年11月5日 (六) 10:03 的最新修訂
電子 | |
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電子(英語: electronic),是最早發現的基本粒子。帶負電,電量為1.602176634×10-19庫侖,是電量的最小單元。質量為9.10956×10-31kg。 常用符號e表示。1897年由英國物理學家約瑟夫•約翰•湯姆生在研究陰極射線時發現。一切原子都由一個帶正電的原子核和圍繞它運動的若干電子組成。電荷的定向運動形成電流,如金屬導線中的電流。利用電場和磁場,能按照需要控制電子的運動(在固體、真空中),從而製造出各種電子儀器和元件,如各種電子管、電子顯微鏡等。電子的波動性於1927年由晶體衍射實驗得到證實。
目錄
基本信息
中文名 | 電子 | 質 量 | 9.10956×10-31kg千克 |
外文名 | Electron、Electronic | 發現者 | 發現者 |
表示符號 | e | 應用學科 | 化學、物理 |
所帶電荷 | -1.602176634×10⁻¹⁹庫侖 | 本 質 | 屬於費米子 |
簡介
電子(electron)是帶負電的亞原子粒子。它可以是自由的(不屬於任何原子),也可以被原子核束縛。原子中的電子在各種各樣的半徑和描述能量級別的球形殼裡存在。球形殼越大,包含在電子裡的能量越高。
在電導體中,電流由電子在原子間的獨立運動產生,並通常從電極的陰極到陽極。在半導體材料中,電流也是由運動的電子產生的。但有時候,將電流想象成從原子到原子的缺電子運動更具有說明性。半導體裡的缺電子的原子被稱為空穴(hole)。通常,空穴從電極的正極"移動"到負極。 [1]
電子屬於亞原子粒子中的輕子類。輕子被認為是構成物質的基本粒子之一。它帶有1/2自旋,即又是一種費米子(按照費米—狄拉克統計)。電子所帶電荷為e=1.6×10-19C(庫侖),質量為9.11×10-31kg(0.51MeV/c2),能量為5.11×103eV,通常被表示為e⁻。電子的反粒子是正電子,它帶有與電子相同的質量,能量,自旋和等量的正電荷(正電子的電荷為+1,負電子的電荷為-1)。
物質的基本構成單位——原子是由電子、中子和質子三者共同組成。中子不帶電,質子帶正電,原子對外不顯電性。相對於中子和質子組成的原子核,電子的質量極小。質子的質量大約是電子的1840倍。
當電子脫離原子核束縛在其它原子中自由移動時,其產生的淨流動現象稱為電流。各種原子束縛電子能力不一樣,於是就由於失去電子而變成正離子,得到電子而變成負離子。
靜電是指當物體帶有的電子多於或少於原子核的電量,導致正負電量不平衡的情況。當電子過剩時,稱為物體帶負電;而電子不足時,稱為物體帶正電。當正負電量平衡時,則稱物體是電中性的。靜電在我們日常生活中有很多應用方法,其中例子有激光打印機。
研究歷史
電子是在1897年由劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫•約翰•湯姆森在研究陰極射線時發現的。約瑟夫•約翰•湯姆森提出了葡萄乾模型(棗糕模型)。
1897年,英國劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫•約翰•湯姆森重做了赫茲的實驗。使用真空度更高的真空管和更強的電場,他觀察出負極射線的偏轉,並計算出負級射線粒子(電子)的質量-電荷比例,因此獲得了1906年的諾貝爾物理學獎。湯姆遜採用1891年喬治•斯托尼所起的名字——電子來稱呼這種粒子。至此,電子作為人類發現的第一個亞原子粒子和打開原子世界的大門被湯姆遜發現了。[2] 電子並非基本粒子,100多年前,當美國物理學家Robert Millikan首次通過實驗測出電子所帶的電荷為1.602×10-19C後,這一電荷值便被廣泛看作為電荷基本單元。然而如果按照經典理論,將電子看作「整體」或者「基本」粒子,將使我們對電子在某些物理情境下的行為感到極端困惑,比如當電子被置入強磁場後出現的非整量子霍爾效應。
英國劍橋大學研究人員和伯明翰大學的同行合作完成了一項研究。公報稱,電子通常被認為不可分。劍橋大學研究人員將極細的「量子金屬絲」置於一塊金屬平板上方,控制其間距離為約30個原子寬度,並將它們置於近乎絕對零度的超低溫環境下,然後改變外加磁場,發現金屬板上的電子在通過量子隧穿效應跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和穴子。
為了解決這一難題,1980年,美國物理學家Robert Laughlin提出一個新的理論解決這一迷團,該理論同時也十分簡潔地詮釋了電子之間複雜的相互作用。然而接受這一理論確是要讓物理學界付出「代價」的:由該理論衍生出的奇異推論展示,電流實際上是由1/3電子電荷組成的。
但1981年有物理學家提出,在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。2018年11月16日,國際計量大會通過決議,1安培被定義為「1s內通過(1.602176634)⁻¹×10^18個電子電荷所對應的電流」。
性質特徵
電子塊頭小重量輕(比μ介子還輕205倍),被歸在亞原子粒子中的輕子類。輕子是物質被劃分的作為基本粒子的一類。電子帶有二分之一自旋,滿足費米子的條件(按照費米-狄拉克統計)。電子所帶電荷約為-1.6×10-19庫侖,質量為9.10956×10-31kg(0.51MeV/c2)。通常被表示為e⁻。與電子電性相反的粒子被稱為正電子,它帶有與電子相同的質量,自旋和等量的正電荷。電子在原子內做繞核運動,能量越大距核運動的軌跡越遠,有電子運動的空間叫電子層,第一層最多可有2個電子。第二層最多可以有8個,第n層最多可容納2n2個電子,最外層最多容納8個電子。最後一層的電子數量決定物質的化學性質是否活潑,1、2、3電子為金屬元素,4、5、6、7為非金屬元素,8為稀有氣體元素。
物質的電子可以失去也可以得到,物質具有得電子的性質叫做氧化性,該物質為氧化劑;物質具有失電子的性質叫做還原性,該物質為還原劑。物質氧化性或還原性的強弱由得失電子難易決定,與得失電子多少無關。
由電子與中子、質子所組成的原子,是物質的基本單位。相對於中子和質子所組成的原子核,電子的質量顯得極小。質子的質量大約是電子質量的1842倍。當原子的電子數與質子數不等時,原子會帶電,稱這原子為離子。當原子得到額外的電子時,它帶有負電,叫陰離子,失去電子時,它帶有正電,叫陽離子。若物體帶有的電子多於或少於原子核的電量,導致正負電量不平衡時,稱該物體帶靜電。當正負電量平衡時,稱物體的電性為電中性。靜電在日常生活中有很多用途,例如,靜電油漆系統能夠將瓷漆(英語:enamel paint)或聚氨酯漆,均勻地噴灑於物品表面。
電子與質子之間的吸引性庫侖力,使得電子被束縛於原子,稱此電子為束縛電子。兩個以上的原子,會交換或分享它們的束縛電子,這是化學鍵的主要成因。當電子脫離原子核的束縛,能夠自由移動時,則改稱此電子為自由電子。許多自由電子一起移動所產生的淨流動現象稱為電流。在許多物理現象里,像電傳導、磁性或熱傳導,電子都扮演了要重要的角色。移動的電子會產生磁場,也會被外磁場偏轉。呈加速度運動的電子會發射電磁輻射。
電荷的最終攜帶者是組成原子的微小電子。在運動的原子中,每個繞原子核運動的電子都帶有一個單位的負電荷,而原子核裡面的質子帶有一個單位的正電荷。正常情況下,在物質中電子和質子的數目是相等的,它們攜帶的電荷相平衡,物質呈中性。物質在經過摩擦後,要麼會失去電子,留下更多的正電荷(質子比電子多)。要麼增加電子,獲得更多的負電荷(電子比質子多)。這個過程稱為摩擦生電。
排布規律
當原子處在基態時,原子核外電子的排布遵循三個原則:[3]
(1)泡利不相容原理
(2)能量最低原理
(3)洪特規則
1、電子是在原子核外距核由近及遠、能量由低至高的不同電子層上分層排布。
2、每層最多容納的電子數為2n2個(n代表電子層數)。
3、最外層電子數不超過8個(第一層不超過2個),次外層不超過18個,倒數第三層不超過32個。
4、電子一般總是儘先排在能量最低的電子層里,即先排第一層,當第一層排滿後,再排第二層,第二層排滿後,再排第三層。[4]
原子理論
最早的原子模型是湯姆孫的梅子布丁模型。發表於1904年,湯姆遜認為電子在原子中均勻排列,就像帶正電布丁中的帶負電梅子一樣。1909年,著名的盧瑟福散射實驗徹底地推翻了這模型。
盧瑟福根據他的實驗結果,於1911年,設計出盧瑟福模型。在這模型里,原子的絕大部分質量都集中在小小的原子核中,原子的絕大部分都是真空。而電子則像行星圍繞太陽運轉一樣圍繞着原子核運轉。這一模型對後世產生了巨大影響,直到現在,許多高科技組織和單位仍然使用電子圍繞着原子核的原子圖像來代表自己。
在經典力學的框架之下,行星軌道模型有一個嚴重的問題不能解釋:呈加速度運動的電子會產生電磁波,而產生電磁波就要消耗能量;最終,耗盡能量的電子將會一頭撞上原子核(就像能量耗盡的人造衛星最終會進入地球大氣層)。於1913年,尼爾斯•玻爾提出了玻爾模型。在這模型中,電子運動於原子核外某一特定的軌域。距離原子核越遠的軌域能量越高。電子躍遷到距離原子核更近的軌域時,會以光子的形式釋放出能量。相反的,從低能級軌域到高能級軌域則會吸收能量。藉著這些量子化軌域,玻爾正確地計算出氫原子光譜。但是,使用玻爾模型,並不能夠解釋譜線的相對強度,也無法計算出更複雜原子的光譜。這些難題,尚待後來量子力學的解釋。
1916年,美國物理化學家吉爾伯特•路易士成功地解釋了原子與原子之間的相互作用。他建議兩個原子之間一對共用的電子形成了共價鍵。於1923年,沃爾特•海特勒Walter Heitler和弗里茨•倫敦Fritz London應用量子力學的理論,完整地解釋清楚電子對產生和化學鍵形成的原因。於1919年,歐文•朗繆爾將路易士的立方原子模型cubical atom。加以發揮,建議所有電子都分布於一層層同心的(接近同心的)、等厚度的球形殼。他又將這些球形殼分為幾個部分,每一個部分都含有一對電子。使用這模型,他能夠解釋周期表內每一個元素的周期性化學性質。
質量測量
電子的質量出現在亞原子領域的許多基本法則里,但是由於粒子的質量極小,直接測量非常困難。一個物理學家小組克服了這些挑戰,得出了迄今為止最精確的電子質量測量結果。
將一個電子束縛在中空的碳原子核中,並將該合成原子放入了名為彭寧離子阱的均勻電磁場中。在彭寧離子阱中,該原子開始出現穩定頻率的振盪。該研究小組利用微波射擊這個被捕獲的原子,導致電子自旋上下翻轉。通過將原子旋轉運動的頻率與自旋翻轉的微波的頻率進行對比,研究人員使用量子電動力學方程得到了電子的質量。[5]
正電子反電子
在眾多解釋宇宙早期演化的理論中,大爆炸理論是比較能夠被物理學界廣泛接受的科學理論。在大爆炸的最初幾秒鐘時間,溫度遠遠高過100億K。那時,光子的平均能量超過1.022MeV很多,有足夠的能量來創生電子和正電子對。
同時,反電子和正電子對也在大規模地相互湮滅對方,並且發射高能量光子。在這短暫的宇宙演化階段,電子,正電子和光子努力地維持着微妙的平衡。但是,因為宇宙正在快速地膨脹中,溫度持續轉涼,在10秒鐘時候,溫度已降到30億K,低於電子-正電子創生過程的溫度底限100億K。因此,光子不再具有足夠的能量來創生電子和正電子對,大規模的電子-正電子創生事件不再發生。
可是,反電子和正電子還是繼續不段地相互湮滅對方,發射高能量光子。由於某些尚未確定的因素,在輕子創生過程(英語:leptogenesis(physics))中,創生的正電子多於反電子。否則,假若電子數量與正電子數量相等,就沒有電子了!大約每10億個電子中,會有一個正電子經歷了湮滅過程而存留下來。不只這樣,由於一種稱為重子不對稱性的狀況,質子的數目也多過反質子。很巧地,正電子存留的數目跟正質子多過反質子的數目正好相等。因此,宇宙淨電荷量為零,呈電中性。
應用領域
電子的應用領域很多,像電子束焊接、陰極射線管、電子顯微鏡、放射線治療、激光和粒子加速器等等。在實驗室里,精密的尖端儀器,像四極離子阱(英語:quadrupole ion trap),可以長時間約束電子,以供觀察和測量。大型托卡馬克設施,像國際熱核聚變實驗反應堆,借着約束電子和離子等離子體,來實現受控核聚變。無線電望遠鏡可以用來探測外太空的電子等離子體。
在一次美國國家航空航天局的風洞試驗中,電子束射向航天飛機的迷你模型,模擬返回大氣層時,航天飛機四周的游離氣體。
天文觀測
遠距離地觀測電子的各種現象,主要是依靠探測電子的輻射能量。例如,在像恆星日冕一類的高能量環境裡,自由電子會形成一種藉著制動輻射來輻射能量的等離子。電子氣體的等離子振盪。是一種波動,是由電子密度的快速震盪所產生的波動。這種波動會造成能量發射。天文學家可以使用無線電望遠鏡來探測這能量。
焊接應用
電子束科技,應用於焊接,稱為電子束焊接。這焊接技術能夠將高達107W•cm2能量密度的熱能,聚焦於直徑為0.3~1.3mm的微小區域。使用這技術,技工可以焊接更深厚的物件,限制大部分熱能於狹窄的區域,而不會改變附近物質的材質。為了避免物質被氧化的可能性,電子束焊接必須在真空內進行。不適合使用普通方法焊接的傳導性物質,可以考慮使用電子束焊接。在核子工程和航天工程里,有些高價值焊接工件不能忍受任何缺陷。這時候,工程師時常會選擇使用電子束焊接來完成任務。
印刷電路
電子束平版印刷術是一種分辨率小於一毫米的蝕刻半導體的方法。這種技術的缺點是成本高昂、程序緩慢、必須操作於真空內、還有,電子束在固體內很快就會散開,很難維持聚焦。最後這缺點限制住分辨率不能小於10nm。因此,電子束平版印刷術主要是用來製備少數量特別的集成電路。
放射治療
技術使用電子束來照射物質。這樣,可以改變物質的物理性質或滅除醫療物品和食品所含有的微生物。做為放射線療法的一種,直線型加速器。製備的電子束,被用來照射淺表性腫瘤。由於在被吸收之前,電子束只會穿透有限的深度(能量為5~20MeV的電子束通常可以穿透5cm的生物體),電子束療法可以用來醫療像基底細胞癌一類的皮膚病。電子束療法也可以輔助治療,已被X-射線照射過的區域。
粒子加速器使用電場來增加電子或正子的能量,使這些粒子擁有高能量。當這些粒子通過磁場時,它們會放射同步輻射。由於輻射的強度與自旋有關,因而造成了電子束的偏振。這過程稱為索克洛夫-特諾夫效應。很多實驗都需要使用偏振的電子束為粒子源。同步輻射也可以用來降低電子束溫度,減少粒子的動量偏差。一當粒子達到要求的能量,使電子束和正子束髮生互相碰撞與湮滅,這會引起高能量輻射發射。探測這些能量的分布,物理學家可以研究電子與正子碰撞與湮滅的物理行為。
成像技術
低能電子衍射技術(LEED)照射準直電子束於晶體物質,然後根據觀測到的衍射圖案,來推斷物質結構。這技術所使用的電子能量通常在20~200eV之間。反射高能電子衍射(RHEED))技術以低角度照射準直電子束於晶體物質,然後搜集反射圖案,從而推斷晶體表面的資料。這技術所使用的電子的能量在8~20keV之間,入射角度為1~4°。
電子顯微鏡主要分為兩種類式:穿透式和掃描式。穿透式電子顯微鏡的操作原理類似高架式投影機,將電子束對準於樣品切片發射,穿透過的電子再用透鏡投影於底片或電荷耦合元件。掃描電子顯微鏡用聚焦的電子束掃描過樣品,就好像在顯示機內的光柵掃描。這兩種電子顯微鏡的放大率可從100倍到1 000 000倍甚至更高。應用量子隧穿效應,掃描隧道顯微鏡將電子從尖銳的金屬針尖隧穿至樣品表面。為了要維持穩定的電流,針尖會隨着樣品表面的高低而移動,這樣即可得到分辨率為原子尺寸的樣本表面影像。
自由雷射
自由電子雷射將相對論性電子束通過一對波盪器。每一個波盪器是由一排交替方向的磁場的磁偶極矩組成。由於這些磁場的作用,電子會發射同步輻射;而這輻射會同調地與電子相互作用。當頻率匹配共振頻率時,會引起輻射場的強烈放大。自由電子雷射能夠發射同調的高輻射率的電磁輻射,而且頻域相當寬廣,從微波到軟X-射線。不久的將來,這儀器可以應用於製造業、通訊業和各種醫療用途,像軟組織手術。
參考來源
- ↑ electron:電子,techtarget信息化網,2009-05-25
- ↑ 電子,高中物理網,2001年
- ↑ 定義/電子層 編輯,互動百科網
- ↑ 原子核外電子的排布規律,豆丁網
- ↑ 電子,百度網,2019-04-08