Elektron

elektron  ( )

Pravděpodobnostní obraz umístění jednoho elektronu v atomu v s- orbitalu
Sloučenina základní částice
Rodina Fermion
Skupina Lepton
Účastní se interakcí gravitační [1] , slabé a elektromagnetické
Antičástice Pozitron
Hmotnost

9,1093837015(28)⋅10 −31 kg [2] ,
0,51099895000(15) MeV [2] ,

5,48579909065(16) ⋅10-4 amu [2]
Život ∞ (ne méně než 6,6⋅10 28 let [3] [4] )
kvantová čísla
Elektrický náboj −1,602176634⋅10 −19  C [2]
baryonové číslo 0
Leptonové číslo +1
Roztočit 1/2 ħ
Magnetický moment −9,2847647043(28)⋅10 −24 J / T [2]
Vnitřní parita +1
Izotopový spin 0
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Elektron (z jiného řeckého ἤλεκτρον  „ jantar “ [5] ) je subatomární částice (označená symbolem e−
nebo β−
), jehož elektrický náboj je záporný a jeho modul se rovná jednomu elementárnímu elektrickému náboji [6] . Elektrony patří do první generace leptonových částic [7] a jsou obvykle považovány za fundamentální částice , protože nemají žádné známé složky ani podstruktury [8] . Elektron má hmotnost přibližně 1/1836 hmotnosti protonu [9] . Kvantově mechanické vlastnosti elektronu zahrnují vnitřní moment hybnosti ( spin ) poloviční celočíselné hodnoty vyjádřené v jednotkách redukované Planckovy konstanty ħ, což z nich dělá fermiony . V tomto ohledu žádné dva elektrony nemohou obsadit stejný kvantový stav v souladu s Pauliho vylučovacím principem [7] . Jako všechny elementární částice mají elektrony vlastnosti jak částic , tak vln: mohou se srážet s jinými částicemi a mohou se ohýbat jako světlo. Vlnové vlastnosti elektronů je snazší pozorovat experimentálně než vlastnosti jiných částic, jako jsou neutrony a protony, protože elektrony mají menší hmotnost, a tedy větší de Broglieho vlnovou délku pro stejné energie.

Elektrony hrají zásadní roli v mnoha fyzikálních jevech, jako je elektřina , magnetismus , chemie a tepelné vedení , a také se účastní gravitačních , elektromagnetických a slabých interakcí . Protože elektron má náboj, je obklopen elektrickým polem , a pokud se tento elektron pohybuje vzhledem k pozorovateli, pak pozorovatel také uvidí magnetické pole . Elektromagnetická pole generovaná jinými zdroji ovlivní pohyb elektronu v souladu s Lorentzovým zákonem . Elektrony při rychlejším pohybu emitují nebo absorbují energii ve formě fotonů . Laboratorní přístroje jsou schopny pomocí elektromagnetických polí zachytit jednotlivé elektrony i elektronové plazma . Speciální dalekohledy pozorují elektronové plazma ve vesmíru. Elektrony se používají v mnoha aplikacích, jako je tribologie, elektrolýza, elektrochemie, technologie baterií, elektronika , svařování , katodové trubice , fotovoltaika, solární panely, elektronové mikroskopy , radiační terapie , lasery , detektory založené na plynu a urychlovače částic .

Interakce elektronů s jinými subatomárními částicemi jsou předmětem zájmu chemie a jaderné fyziky . Coulombova interakce mezi kladně nabitými protony uvnitř atomových jader a záporně nabitými elektrony jim umožňuje tvořit atomy . Ionizace nebo rozdíly v podílech záporného náboje elektronů ve srovnání s kladnými náboji jader mění vazebnou energii atomového systému. Výměna nebo sdílení elektronů mezi dvěma nebo více atomy je hlavní příčinou chemické vazby [10] . V roce 1838 britský přírodovědec Richard Laming poprvé předložil hypotézu o nedělitelném množství elektrického náboje, aby vysvětlil chemické vlastnosti atomů [11] . Irský fyzik George Johnston Stoney pojmenoval tento náboj v roce 1891 jako „elektron“ a J. J. Thomson a jeho tým britských fyziků jej identifikovali jako částici v roce 1897 během experimentu s katodovou trubicí . Elektrony se také mohou účastnit jaderných reakcí při nukleosyntéze ve hvězdách , kde jsou známé jako beta částice . Elektrony mohou být produkovány beta rozpadem radioaktivních izotopů a vysokoenergetickými srážkami, jako když kosmické záření vstupuje do atmosféry. Antičástice elektronu se nazývá pozitron ; je identický s elektronem, kromě toho, že nese kladný elektrický náboj . Když se elektron srazí s pozitronem , obě částice mohou anihilovat a vytvořit fotony gama záření .

Historie

Objev účinku elektrické síly

Staří Řekové si všimli, že jantar přitahuje drobné předměty, když se tře s kožešinou. Spolu s bleskem se tento jev ukázal být jednou z nejstarších zaznamenaných zkušeností lidstva s elektřinou . Anglický vědec William Gilbert ve svém pojednání De Magnete z roku 1600 zavedl nový latinský termín electrica pro označení těch látek, které mají vlastnosti podobné jantaru, které přitahují malé předměty po tření [12] . Slova elektrický a elektřina pocházejí z latinského ēlectrum (rovněž kořen stejnojmenné slitiny ), které je odvozeno z řeckého slova pro jantar, ἤλεκτρον ( ēlektron ) [5] .

Objev dvou druhů nábojů

Na počátku 18. století francouzský chemik Charles Francois Dufay zjistil, že pokud je nabitá vrstva zlata odpuzována sklem třeným hedvábím, pak je stejně nabitá vrstva zlata přitahována jantarem třeným vlnou. Z tohoto a dalších výsledků podobných experimentů Du Fay usoudil, že elektřina se skládá ze dvou elektrických tekutin : sklovitého tělesa skla třeného hedvábím a pryskyřičné tekutiny jantaru třeného vlnou. Tyto dvě kapaliny se mohou při spojení navzájem neutralizovat [12] [13] . Ke stejnému závěru později nezávisle došel i americký vědec Ebenezer Kinnersley [14] :118 . O deset let později Benjamin Franklin navrhl, že elektřina nepochází z různých typů elektrické tekutiny, ale z jediné elektrické tekutiny, vykazující přebytek (+) nebo nedostatek (-). Dal jim moderní nomenklaturu kladných a záporných nábojů [15] . Franklin považoval nosič náboje za kladný, ale nesprávně určil, ve které situaci je nosiče náboje přebytek a ve které naopak deficit [16] .

V letech 1838 až 1851 rozvinul britský přírodovědec Richard Laming myšlenku, že atom se skládá z jádra hmoty obklopeného subatomárními částicemi, které mají jednotkový elektrický náboj [17] . Počínaje rokem 1846 německý fyzik Wilhelm Eduard Weber navrhl, že elektřina se skládá z kladně a záporně nabitých tekutin a jejich vzájemné ovlivňování se řídí právem inverzní kvadratury . Po studiu fenoménu elektrolýzy v roce 1874 irský fyzik George Stoney navrhl, že existuje „jedno specifické množství elektřiny“ – náboj jednomocného iontu . Hodnotu tohoto elementárního náboje e dokázal odhadnout pomocí Faradayových zákonů elektrolýzy [18] . Stoney však věřil, že tyto náboje jsou trvale vázané a neoddělitelné od atomů. V roce 1881 německý fyzik Hermann von Helmholtz tvrdil, že kladné i záporné náboje jsou rozděleny na elementární části, z nichž každá se „chová jako atomy elektřiny“ [11] .

Stoney poprvé vytvořil termín „ elektrolyon “ v roce 1881. O deset let později začal k popisu těchto elementárních nábojů používat termín elektron , když v roce 1894 napsal: „...byl proveden faktický odhad hodnoty této nejpozoruhodnější základní jednotky elektřiny, pro kterou jsem se od té doby odvážil navrhněte název elektron." Návrh z roku 1906 přejít na elektron se neujal , protože Hendrik Lorenz se rozhodl ponechat název elektron [19] [20] . Slovo elektron je spojením anglických slov electric a ion [21] . Přípona -on se v současné době také používá k označení jiných subatomárních částic, jako je proton nebo neutron [22] [23] .

Objev volných elektronů mimo hmotu

Při studiu elektrické vodivosti ve vzácných plynech v roce 1859 si německý fyzik Julius Plücker všiml, že záření emitované katodou způsobilo, že se na stěně trubice poblíž katody objevilo fosforeskující světlo; a radiační skvrnou lze pohybovat pomocí magnetického pole [25] . V roce 1869 Plückerův student Johann Wilhelm Gittorff zjistil, že pevné těleso umístěné mezi katodou a fosforeskujícím povrchem by vrhalo stín na tuto oblast trubice. Gittorff navrhl, že katoda vyzařuje přímé paprsky a že fosforescence je způsobena paprsky dopadajícími na stěny trubice. V roce 1876 německý fyzik Eugen Goldstein ukázal, že paprsky jsou vyzařovány kolmo k povrchu katody, což je odlišuje od světla žárovky. Goldstein tyto paprsky nazval katodové paprsky [26] [27] :393 .

V 70. letech 19. století anglický chemik a fyzik Sir William Crookes vyvinul první katodovou trubici s vysokým vakuem uvnitř [28] . Pak v roce 1874 ukázal, že katodové paprsky mohou otáčet malým lopatkovým kolem, když jim bylo v cestě. Proto dospěl k závěru, že paprsky nesou hybnost. Navíc pomocí magnetického pole dokázal vychýlit paprsky, čímž prokázal, že se paprsek chová, jako by byl záporně nabitý [26] . V roce 1879 navrhl vysvětlení těchto pozorování tím, že považoval katodové paprsky za sestávající z negativně nabitých plynných molekul ve čtvrtém skupenství hmoty, ve kterém je střední volná dráha částic tak dlouhá, že lze srážky zanedbat [27] :394– 395 .

Britský fyzik německého původu Arthur Schuster rozšířil Crookesovy experimenty umístěním kovových desek paralelně s katodovými paprsky a aplikací elektrického potenciálu mezi deskami [29] . Pole vychýlilo paprsky směrem ke kladně nabité desce, což opět naznačovalo, že paprsky nesou záporný náboj. Měřením velikosti výchylky pro danou úroveň proudu byl v roce 1890 Schuster schopen odhadnout poměr náboje k hmotnosti [a] složek paprsku. To však poskytlo hodnotu, která byla více než tisíckrát vyšší, než se očekávalo, takže v té době jeho výpočty nebyly důvěryhodné [26] . To je způsobeno tím, že se předpokládalo, že nosiči náboje jsou mnohem těžší atomy vodíku nebo dusíku [29] .

V roce 1892 Hendrik Lorenz navrhl, že hmotnost těchto částic (elektronů) by mohla být způsobena jejich elektrickým nábojem [30] .

Při studiu přirozeně fluorescenčních minerálů v roce 1896 francouzský fyzik Henri Becquerel zjistil, že vyzařují záření bez jakéhokoli vnějšího zdroje energie. Tyto radioaktivní materiály byly předmětem velkého zájmu vědců, včetně novozélandského fyzika Ernesta Rutherforda , který zjistil, že emitují částice. Tyto částice pojmenoval alfa a beta na základě jejich schopnosti pronikat hmotou [31] . V roce 1900 Becquerel ukázal, že paprsky beta emitované rádiem jsou vychylovány elektrickým polem a že jejich poměr hmoty k náboji je stejný jako u katodových paprsků [32] . Tento důkaz posílil názor, že elektrony jsou součástí atomů [33] [34] .

Desetiletí experimentálního a teoretického výzkumu využívajícího katodové paprsky sehrály důležitou roli v konečném objevu elektronů J. J. Thomsonem [11] . V roce 1897 provedl Thomson společně se svými kolegy Johnem S. Townsendem a H. A. Wilsonem experimenty, které ukázaly, že katodové paprsky jsou skutečně nové částice, a nikoli vlny, atomy nebo molekuly, jak se dříve myslelo. Thomson poskytl dobré odhady jak náboje e , tak hmotnosti m , když zjistil, že částice elektronových paprsků, které nazval „korpuskuly“, měly možná jednu tisícinu hmotnosti nejméně hmotného známého iontu: vodíkového iontu. . Ukázal, že jejich poměr náboje k hmotnosti, e / m , byl nezávislý na materiálu katody. Dále ukázal, že záporně nabité částice vytvořené radioaktivními materiály, zahřátými materiály a osvětlenými materiály byly univerzální [35] . Název „elektron“ přijala pro tyto částice vědecká komunita především díky podpoře J. Fitzgeralda , J. Larmora a H. A. Lorenze [36] :273 . Ve stejném roce vypočítali poměr e / m také Emil Wiechert a Walter Kaufmann , ale své výsledky nedokázali interpretovat, zatímco J. J. Thomson následně v roce 1899 uvedl odhady také pro náboj a hmotnost elektronu: e ~ 6, 8⋅ 10 -10 pá. a m ~ 3⋅10-26 g [ 37] [38] .

Náboj elektronu pečlivěji změřili američtí fyzici Robert Milliken a Harvey Fletcher svém experimentu s kapkou oleje z roku 1909 , jehož výsledky byly zveřejněny v roce 1911. Tento experiment používal elektrické pole ke kompenzaci pádu nabité olejové kapky vlivem gravitační síly. Jejich instalace umožnila měřit elektrický náboj od 1 do 150 iontů s chybou menší než 0,3 %. Srovnatelné experimenty provedla dříve Thomsonova skupina s použitím mraků nabitých kapiček vody produkovaných elektrolýzou a v roce 1911 Abram Ioffe , který nezávisle na sobě získal stejný výsledek jako Millikan s použitím nabitých kovových mikročástic a poté své výsledky publikoval v roce 1913 [39] . Kapky oleje však byly stabilnější než kapky vody kvůli jejich nižší rychlosti odpařování, a proto byly vhodnější pro experimenty s delší časovou přesností [40] .

Kolem počátku 20. století se ukázalo, že rychle se pohybující nabitá částice za určitých podmínek způsobuje kondenzaci přesycené vodní páry na své cestě. V roce 1911 Charles Wilson použil tento princip k vývoji své oblačné komory pro fotografování stop nabitých částic, jako jsou rychle se pohybující elektrony [41] .

Atomová teorie

V roce 1914 experimenty fyziků Ernesta Rutherforda , Henryho Moseleyho , Jamese Franka a Gustava Hertze z velké části prokázaly strukturu atomu jako husté , kladně nabité jádro obklopené elektrony o menší hmotnosti [42] . V roce 1913 dánský fyzik Niels Bohr předpokládal, že elektrony jsou v kvantovaných energetických stavech a jejich energie je určena momentem hybnosti oběžné dráhy elektronu kolem jádra. Elektrony se mohou mezi těmito stavy nebo oběžnými drahami pohybovat emitováním nebo pohlcováním fotonů určitých frekvencí. Pomocí těchto kvantovaných drah přesně vysvětlil spektrální čáry atomu vodíku [43] . Bohrův model však nezohlednil relativní intenzitu spektrálních čar a nedokázal vysvětlit spektra složitějších atomů [42] .

Chemické vazby mezi atomy vysvětlil Gilbert Newton Lewis , který v roce 1916 navrhl, že kovalentní vazba mezi dvěma atomy je udržována párem sdílených elektronů [44] . Později, v roce 1927, Walter Heitler a Fritz London podali kompletní vysvětlení tvorby elektronových párů a chemické vazby z hlediska kvantové mechaniky [45] . V roce 1919 vyvinul americký chemik Irving Langmuir Lewisův statický model atomu a navrhl, že všechny elektrony jsou distribuovány v postupných „soustředných (téměř) kulových obalech stejné tloušťky“ [46] . Na druhé straně rozdělil skořápky na řadu buněk, z nichž každá obsahovala jeden pár elektronů. S tímto modelem byl Langmuir schopen kvalitativně vysvětlit chemické vlastnosti všech prvků v periodické tabulce [45] , o kterých je známo, že se do značné míry opakují podle periodického zákona [47] .

V roce 1924 si rakouský fyzik Wolfgang Pauli všiml, že strukturu obalu atomu lze vysvětlit sadou čtyř parametrů, které určují každý kvantový energetický stav, pokud je každý stav obsazen nejvýše jedním elektronem. Tento zákaz více než jednoho elektronu ve stejném kvantovém stavu se stal známým jako Pauliho vylučovací princip [48] . Fyzikální mechanismus pro vysvětlení čtvrtého parametru, který měl dvě různé možné hodnoty, navrhli nizozemští fyzici Samuel Goudsmit a George Uhlenbeck . V roce 1925 navrhli, že elektron má kromě momentu hybnosti své oběžné dráhy svůj vlastní moment hybnosti a magnetický dipólový moment [42] [49] . To je analogické s rotací Země kolem své osy, když se točí kolem Slunce. Vlastní moment hybnosti se stal známým jako rotace a vysvětlil dříve záhadné dělení spektrálních čar pozorovaných pomocí spektrografu s vysokým rozlišením ; tento jev je znám jako štěpení jemné struktury [50] .

Kvantová mechanika

Francouzský fyzik Louis de Broglie ve své disertační práci z roku 1924 Recherches sur la théorie des quanta (Studie kvantové teorie) předložil hypotézu, že veškerá hmota může být reprezentována jako vlna, později nazývaná de Broglieho vlna na způsob světla [51 ] . To znamená, že za vhodných podmínek by elektrony a jiná hmota vykazovaly vlastnosti buď částic nebo vln. Korpuskulární vlastnosti částice jsou demonstrovány, když je ukázáno, že má lokalizovanou polohu v prostoru podél své trajektorie v jakémkoli daném čase [52] . Zvlněná povaha světla se objeví například tehdy, když paprsek světla prochází rovnoběžnými štěrbinami a vytváří interferenční obrazce. V roce 1927 George Paget Thomson objevil, že interferenční efekt nastává, když elektronový paprsek prochází tenkou kovovou fólií, a američtí fyzici Clinton Davisson a Lester Germer to zjistili  odrazem elektronů od monokrystalu niklu [53] .

De Broglieho předpověď vlnové povahy elektronů vedla Erwina Schrödingera k postulování vlnové rovnice pro elektrony pohybující se pod vlivem jádra v atomu. V roce 1926 jeho rovnice, Schrödingerova rovnice , úspěšně popsala, jak se šíří elektronové vlny [54] . Vlnová rovnice nedává řešení ve formě polohy elektronu v závislosti na čase, ale předpovídá pravděpodobnosti nalezení elektronu v blízkosti bodu, zejména pro systémy, kde je elektron vázán k prostoru potenciálovou jámou, pro kterou elektronické vlnové rovnice se s časem nemění. Tento přístup vedl k druhé formulaci kvantové mechaniky (první formulaci kvantové teorie ve formě maticové mechaniky navrhl Heisenberg v roce 1925) a řešení Schrödingerovy rovnice, stejně jako Heisenbergovy rovnice, umožňují získat energetické stavy elektronu v atomu vodíku, které se ukázaly být ekvivalentní těm, které poprvé získal Bohr ve výrazech z roku 1913, a reprodukovaly spektrum atomu vodíku [55] . Jakmile bylo možné popsat spin a interakci mezi několika elektrony, umožnila kvantová mechanika předpovědět konfiguraci elektronů v atomech s atomovými čísly většími než má vodík [56] .

V roce 1928 vytvořil Paul Dirac na základě práce Wolfganga Pauliho model elektronu - Diracovu rovnici , v souladu s principem relativity , použitím úvah o speciální teorii relativity a symetrie na hamiltonovskou formulaci kvantové mechaniky elektromagnetického pole. pole [57] . K vyřešení některých problémů v rámci své relativistické rovnice Dirac vyvinul v roce 1930 model vakua jako nekonečné moře částic negativní energie, později nazývané Diracovo moře . To ho vedlo k předpovědi existence pozitronu, antihmotového analogu elektronu [58] . Tuto částici objevil v roce 1932 Carl Anderson [59] .

V roce 1947 Willis Lamb , pracující ve spolupráci s postgraduálním studentem Robertem Rutherfordem , objevil, že určité kvantové stavy atomu vodíku, které by měly mít stejnou energii, jsou vůči sobě posunuty; tento rozdíl se začal nazývat Lamb shift . Přibližně ve stejnou dobu Polycarp Kush ve spolupráci s Henrym Foleym objevil, že magnetický moment elektronu je poněkud větší, než by předpovídala Diracova teorie. Tento malý rozdíl byl později nazýván anomálním magnetickým dipólovým momentem elektronu. Tento rozdíl byl brzy vysvětlen teorií kvantové elektrodynamiky , kterou vyvinuli Shinichiro Tomonaga , Julian Schwinger a Richard Feynman na konci čtyřicátých let [60] .

Urychlovače částic

S rozvojem částicových urychlovačů v první polovině dvacátého století se fyzici začali hlouběji zabývat vlastnostmi subatomárních částic [61] . První úspěšný pokus o urychlení elektronů pomocí elektromagnetické indukce provedl v roce 1942 Donald Kerst . Jeho počáteční betatron dosáhl energie 2,3 MeV a následné betatrony dosáhly 300 MeV. V roce 1947 bylo v elektronovém synchrotronu firmy General Electric objeveno synchrotronové záření o vlnové délce 70 MeV . Toto záření bylo způsobeno zrychlením elektronů v magnetickém poli, když se pohybovaly rychlostí blízkou rychlosti světla [62] .

S energií paprsku 1,5 GeV byl prvním vysokoenergetickým urychlovačem částic ADONE , který zahájil provoz v roce 1968 [63] . Toto zařízení urychlovalo elektrony a pozitrony v opačných směrech, čímž efektivně zdvojnásobilo energii jejich srážky ve srovnání s elektronem zasahujícím do statického cíle [64] . Velký elektron-pozitronový urychlovač (LEP) v CERN , který fungoval v letech 1989 až 2000, dosáhl srážkové energie 209 GeV a provedl důležitá měření pro standardní model částicové fyziky [65] [66] .

Retence jednotlivých elektronů

Jednotlivé elektrony mohou být nyní snadno obsaženy v ultra malých ( L = 20 nm , W = 20 nm ) CMOS tranzistorech pracujících při kryogenních teplotách v rozsahu −269 °C (4  K ) až přibližně −258 °C (15  K ) [67] . Vlnová funkce elektronu se šíří v polovodičové mřížce a nevýznamně interaguje s elektrony valenčního pásma, lze ji tedy uvažovat ve formalismu jedné částice, nahrazující její hmotnost efektivním tenzorem hmotnosti [68] .

Charakteristika

Klasifikace

Ve standardním modelu částicové fyziky patří elektrony do skupiny subatomárních částic nazývaných leptony , které jsou považovány za základní nebo elementární částice . Elektrony mají nejmenší hmotnost ze všech nabitých leptonů (nebo elektricky nabitých částic jakéhokoli typu) a patří do první generace základních částic [69] . Druhá a třetí generace obsahují nabité leptony, mion a tau lepton , které jsou totožné s elektronem v náboji, spinu a interakcích , ale jsou masivnější. Leptony se liší od ostatních základních složek hmoty, kvarků , tím, že nemají silnou sílu . Všichni členové leptonové skupiny jsou fermiony, protože všichni mají rotaci polovičního celého čísla; elektron má spinjeden2[70] .

Základní vlastnosti

Invariantní hmotnost elektronu je asi 9,109×10 −31 kg [71] nebo 5,489⋅10 −4  AU . e. m. Podle principu ekvivalence hmotnosti a energie to odpovídá klidové energii 0,511 MeV . Poměr hmotnosti protonu k hmotnosti elektronu je asi 1836 [9] [72] . Astronomická měření ukazují, že poměr hmotnosti protonu k hmotnosti elektronu si udržel stejnou hodnotu, jakou předpověděl Standardní model po dobu nejméně poloviny věku vesmíru [73] .

Elektrony mají elektrický náboj −1,602176634⋅10 -19 C [71] , který se používá jako standardní jednotka náboje pro subatomární částice a nazývá se také elementární elektrický náboj . V rámci experimentální přesnosti je náboj elektronu shodný s nábojem protonu, ale s opačným znaménkem [74] . Protože symbol e se používá k reprezentaci elementárního náboje , elektron je obvykle reprezentován jako e−
kde znaménko minus označuje záporný náboj. Pozitron je označen symbolem e+
, protože má stejné vlastnosti jako elektron, ale s kladným spíše než záporným elektrickým nábojem [70] [71] .

Elektron má svůj vlastní moment hybnosti neboli spinjeden2[71] . Tato vlastnost je obvykle formulována voláním elektronového spinujeden2 částice[70]. U takových částic je rotaceħ2[b] [75] a výsledek měření projekce rotaceħ2. Kromě spinu má elektron svůj vlastní magnetický moment , který je shodný se spinem [71] . Je přibližně rovna jednomu Bohrovu magnetonu [76] [c] , což je fyzikální konstanta rovna (9,27400915 ± (23))⋅10 -24  J / T [71] . Orientace spinu vzhledem k hybnosti elektronu (u relativistických částic) určuje vlastnost elementárních částic známou jako helicita .

Elektron nemá žádnou známou substrukturu [8] [78] . Otázka poloměru elektronů je komplexní problém moderní fyziky. Při experimentech na rozptylu elektronů pozitrony není pozorován žádný rozdíl od bodového charakteru částic [79] . Vnitřní struktura elektronu by se projevila v existenci elektrického dipólového momentu, ten však nebyl nalezen [80] . Předpoklad o konečném poloměru elektronu je neslučitelný s ustanoveními speciální teorie relativity. Na druhé straně bodový elektron (nulový poloměr) způsobuje vážné matematické potíže kvůli tendenci vlastní energie elektronu k nekonečnu [81] . Pozorování jediného elektronu v Penningově pasti naznačuje, že horní hranice poloměru částice je 10 −22  metrů [82] . Horní mez poloměru elektronů 10 −18  metrů [83] lze získat pomocí vztahu nejistoty s energií. Existuje také fyzikální konstanta zvaná „ klasický poloměr elektronu “, s mnohem větší hodnotou 2,8179⋅10 -15  m , větší než poloměr protonu. Nicméně, terminologie pochází ze zjednodušeného výpočtu, který ignoruje účinky kvantové mechaniky ; ve skutečnosti má takzvaný klasický poloměr elektronu se skutečnou základní strukturou elektronu málo společného [84] [d] . Existují elementární částice , které se spontánně rozpadají méně hmotné částice. Příkladem je mion s průměrnou dobou života 2,2⋅10 -6  sekund, který se rozpadá na elektron, mionové neutrino a elektronové antineutrino . Na druhou stranu je elektron z teoretických důvodů považován za stabilní: elektron je nejméně hmotná částice s nenulovým elektrickým nábojem, takže jeho rozpad by porušil zákon zachování náboje [85] . Experimentální spodní hranice střední doby života elektronu je 6,6⋅10 28 let při 90% hladině spolehlivosti [3] [86] [87] .

Kvazičástice

Ve fyzice kondenzovaných látek , která se nezabývá elementárními částicemi, ale kvazičásticovými excitacemi, může v některých materiálech docházet k separaci spinového náboje . V takových případech se elektrony „rozdělí“ na tři nezávislé částice: orbiton , spinon a holon . Elektron lze vždy teoreticky považovat za vázaný stav tří - s orbitonem nesoucím orbitální stupeň volnosti, spinonem nesoucím spin elektronu a holonem nesoucím náboj, ale za určitých podmínek se mohou chovat jako nezávislé kvazičástice . [88] [89] [90] . Ve fyzice pevných látek se stav v téměř zcela vyplněném valenčním pásu nazývá díra a nese kladný náboj. Chování díry v polovodiči je v jistém smyslu podobné chování bubliny v plné láhvi s vodou [91] . Hromadné oscilace volného elektronového plynu, odpovídající kvantování oscilací plazmatu v kovech a polovodičích, tvoří další kvazičástice, plasmony [92] .

Kvantové vlastnosti

Jako všechny částice se i elektrony mohou chovat jako vlny. Tento jev se nazývá dualita vlna-částice a lze jej demonstrovat pomocí experimentu s dvojitou štěrbinou [93] .

Vlnová povaha elektronu umožňuje průchod dvěma rovnoběžnými štěrbinami současně a nikoli pouze jednou štěrbinou, jako je tomu u klasické částice. V kvantové mechanice lze vlnovou vlastnost jedné částice matematicky popsat jako komplexní hodnotnou funkci, vlnovou funkci , obvykle označovanou řeckým písmenem psi ( ψ ). Když je absolutní hodnota této funkce na druhou , dává to pravděpodobnost, že částice bude pozorována poblíž určitého místa – hustota pravděpodobnosti [94] :162–218 .

Elektrony jsou nerozlišitelné částice , protože je nelze od sebe odlišit svými vlastními fyzikálními vlastnostmi. V kvantové mechanice to znamená, že dvojice interagujících elektronů by si měla být schopna vyměnit místa bez viditelné změny stavu systému. Vlnová funkce fermionů, včetně elektronů, je antisymetrická, což znamená, že mění znaménko, když jsou dva elektrony vyměněny; tj. ψ ( r 1 , r 2 ) = − ψ ( r 2 , r 1 ) , kde proměnné r 1 a r 2 odpovídají prvnímu a druhému elektronu. Protože se absolutní hodnota při změně znaménka nemění, odpovídá to stejné pravděpodobnosti. Bosony , jako je foton, mají místo toho symetrické vlnové funkce [94] :162–218 .

V případě antisymetrie vedou řešení vlnové rovnice pro interagující elektrony k nulové pravděpodobnosti , že každý pár bude zaujímat stejné místo nebo stav. To je zodpovědné za Pauliho vylučovací princip , který brání dvěma elektronům v obsazení stejného kvantového stavu. Tento princip vysvětluje mnoho vlastností elektronů. To například způsobí, že skupiny vázaných elektronů obsadí různé orbitaly v atomu, spíše než aby se navzájem překrývaly, a byly na stejné orbitě [94] :162–218 .

Virtuální částice

Ve zjednodušeném obrázku, který má často tendenci zkreslovat, ale může sloužit k ilustraci některých kvalitativních aspektů, stráví každý foton určitý čas jako kombinace virtuálního elektronu a jeho antičástice, virtuálního pozitronu, které se brzy poté navzájem rychle anihilují [95] . Kombinace změny energie potřebné k vytvoření těchto částic a doby, po kterou existují, jsou pod prahem detekovatelnosti vyjádřeným Heisenbergovým vztahem neurčitosti , Δ E  · Δ t  ≥  ħ . Energii potřebnou k vytvoření těchto virtuálních částic, Δ E , si lze ve skutečnosti „vypůjčit“ z vakua na dobu Δ t , takže jejich součin nepřekročí redukovanou Planckovu konstantu ħ ≈ 6,6⋅10 -16  eV s . Pro virtuální elektron tedy Δ t nepřesahuje 1,3⋅10 -21  s [96] .

Dokud existuje virtuální pár elektron-pozitron, Coulombova síla okolního elektrického pole kolem elektronu způsobí, že vytvořený pozitron je přitahován k původnímu elektronu, zatímco vytvořený elektron zažívá odpuzování. To způsobuje takzvanou vakuovou polarizaci . Ve skutečnosti se vakuum chová jako médium s permitivitou větší než jedna . Efektivní náboj elektronu je tedy ve skutečnosti menší než jeho skutečná hodnota a náboj se vzdáleností od elektronu klesá [97] [98] . Tato polarizace byla experimentálně potvrzena v roce 1997 na japonském urychlovači částic TRISTAN [ 99] . Virtuální částice způsobují stínící efekt srovnatelný s hmotností elektronu [100] .

Interakce s virtuálními částicemi také vysvětluje malou (asi 0,1 %) odchylku vlastního magnetického momentu elektronu od Bohrova magnetonu ( anomální magnetický moment ) [76] [101] . Extrémně přesná shoda tohoto předpovězeného rozdílu s experimentálně stanovenou hodnotou je považována za jeden z hlavních úspěchů kvantové elektrodynamiky [102] .

Zdánlivě v klasické fyzice lze paradox reprezentace elektronu jako bodové částice s vlastním momentem hybnosti a magnetickým momentem vysvětlit vlastnostmi dynamiky elektronu v elektromagnetickém poli při přechodu do nerelativistické limity, kdy je elektron posunutý chvějícím se způsobem ( zitterbewegung ), což vede ke střednímu kruhovému pohybu s precesi [103] . Tento pohyb vytváří jak spin, tak magnetický moment elektronu reprezentovaného jako nějaký prodloužený objekt o velikosti Comptonovy vlnové délky [7] [104] . V atomech virtuální fotony vysvětlují Lambův posun pozorovaný ve spektrálních čarách . Comptonova vlnová délka ukazuje, že v blízkosti elementárních částic, jako je elektron, vztah neurčitosti energie a času umožňuje vytvoření virtuálních částic v blízkosti elektronu. Tato vlnová délka vysvětluje "statickou" povahu virtuálních částic kolem elementárních částic v blízké vzdálenosti [97] .

Interakce

Elektron vytváří elektrické pole, které působí přitažlivě na částici s kladným nábojem, jako je proton, a způsobuje odpudivou sílu na částici se záporným nábojem. Velikost této síly v nerelativistické aproximaci je určena Coulombovým zákonem obrácené čtverce [105] : 58-61 . Když se elektron pohybuje, vytváří magnetické pole [94] : 140 . Ampérův-Maxwellův zákon vztahuje magnetické pole k hromadnému pohybu elektronů ( proudu ) vzhledem k pozorovateli. Tato vlastnost indukce vytváří magnetické pole, které pohání elektromotor [106] . Elektromagnetické pole libovolně se pohybující nabité částice je vyjádřeno Liénard-Wiechertovými potenciály , které jsou správné i tehdy, když se rychlost částice blíží rychlosti světla ( relativistické ) [105] : 429-434 . 

Když se elektron pohybuje prostorem v magnetickém poli, je vystaven Lorentzově síle , nasměrované kolmo k rovině definované magnetickým polem a rychlostí elektronu. Tato dostředivá síla způsobuje, že elektron sleduje spirálovou dráhu s poloměrem nazývaným Larmorův poloměr . Zrychlení od tohoto křivočarého pohybu způsobí, že elektron vyzařuje energii ve formě synchrotronového záření [107] [e] [94] : 160 . Vyzařování energie zase způsobuje zpětný ráz elektronu, známý jako Abraham-Lorentz-Diracova síla , která vytváří tření, které elektron zpomaluje. Tato síla je způsobena působením vlastního pole elektronu na sebe [108] .

Fotony jsou nositeli elektromagnetické interakce mezi částicemi v kvantové elektrodynamice . Izolovaný elektron konstantní rychlostí nemůže emitovat ani absorbovat skutečný foton; to by porušilo zákon zachování energie a hybnosti . Místo toho mohou virtuální fotony přenášet hybnost mezi dvěma nabitými částicemi. Taková výměna virtuálních fotonů generuje Coulombovu sílu [109] . Emise energie může nastat, když je pohybující se elektron vychýlen nabitou částicí, jako je proton. Zrychlení elektronu vede k emisi brzdného záření [110] .

Nepružná srážka mezi fotonem (světlem) a osamělým (volným) elektronem se nazývá Comptonův rozptyl . Tato srážka má za následek přenos hybnosti a energie mezi částicemi, což změní vlnovou délku fotonu o hodnotu nazývanou Comptonův posun . Maximální hodnota tohoto posunu vlnové délky je h / m e c , což je známé jako Comptonova vlnová délka [111] . Pro elektron má hodnotu 2,43⋅10 -12  m [71] . Když je vlnová délka světla velká (například vlnová délka viditelného světla je 0,4-0,7 µm), posun vlnové délky se zmenší. Tato interakce mezi světlem a volnými elektrony se nazývá Thomsonův rozptyl nebo lineární Thomsonův rozptyl [112] .

Relativní síla elektromagnetické interakce mezi dvěma nabitými částicemi, jako je elektron a proton, je určena konstantou jemné struktury . Tato veličina je bezrozměrná veličina tvořená poměrem dvou energií: elektrostatické energie přitažlivosti (nebo odpuzování) ve vzdálenosti jedné Comptonovy vlnové délky a klidové energie náboje. Je definováno jako α  ≈  7,297353⋅10 -3 , což se přibližně rovnájeden137[71] .

Když se elektrony a pozitrony srazí, navzájem se anihilují a produkují dva nebo více fotonů gama záření s celkovou energií 1,022 MeV. Pokud mají elektron a pozitron nevýznamnou hybnost, pak se před anihilací může vytvořit atom pozitronia [113] [114] . Na druhé straně se foton s vysokou energií může změnit na elektron a pozitron prostřednictvím procesu zvaného párování , ale pouze v přítomnosti blízké nabité částice, jako je jádro atomu [115] [116] .

V teorii elektroslabé interakce tvoří levá složka elektronové vlnové funkce slabý isospinový dublet s elektronovým neutrinem . To znamená, že při slabých interakcích se elektronová neutrina chovají jako elektrony. Jakýkoli člen tohoto dubletu může interagovat s nabitým proudem tím, že emituje nebo absorbuje W -boson a přemění se v jinou částici. Náboj se během této reakce zachovává, protože W boson také nese náboj, čímž se ruší jakékoli čisté změny náboje během transmutace. Interakce nabitých proudů jsou zodpovědné za fenomén beta rozpadu v radioaktivním atomu. Jak elektron, tak elektronové neutrino mohou interagovat s neutrálním proudem přes výměnu Z0
a tento proces je zodpovědný za pružný rozptyl neutrin a elektronů [117] .

Atomy a molekuly

Elektron může být vázán k jádru atomu pomocí Coulombovy přitažlivé síly. Systém jednoho nebo více elektronů připojených k jádru se nazývá atom. Pokud se počet elektronů liší od elektrického náboje jádra, nazývá se takový atom iont . Vlnové chování vázaného elektronu je popsáno funkcí zvanou atomový orbital . Každý orbital má svou vlastní sadu kvantových čísel, jako je energie, moment hybnosti a projekce momentu hybnosti na zvolenou osu, a kolem jádra existuje pouze určitá sada těchto orbitalů, která odpovídá diskrétním kvantovým číslům. Podle Pauliho vylučovacího principu může být každý orbital obsazen dvěma elektrony, které se musí lišit svým spinovým kvantovým číslem [118] .

Elektrony se mohou pohybovat mezi různými orbitaly emitováním nebo pohlcováním fotonů s energií odpovídající rozdílu potenciálů [119] :159–160 . Mezi další způsoby změny orbitalu patří srážky s částicemi jako jsou elektrony a Augerův jev [120] . K odtržení od jádra atomu musí být energie elektronu větší než energie jeho vazby s atomem. K tomu dochází např. při fotoelektrickém jevu , kdy energii dopadajícího fotonu, která převyšuje ionizační energii atomu, pohltí elektron [119] :127–132 .

Orbitální moment hybnosti elektronů je kvantován . Protože je elektron nabitý, jeho pohyb také vytváří orbitální magnetický moment, který je úměrný momentu hybnosti. Celkový magnetický moment atomu se rovná vektorovému součtu orbitálních a spinových magnetických momentů všech elektronů a jádra. Magnetický moment jádra je ve srovnání s magnetickým momentem elektronu zanedbatelný. Magnetické momenty elektronů okupujících stejný orbital (tzv. párové elektrony) se vzájemně kompenzují [121] .

Chemická vazba mezi atomy vzniká jako výsledek elektromagnetických interakcí popsaných zákony kvantové mechaniky [122] . Nejsilnější vazby vznikají výměnou nebo přenosem elektronů mezi atomy, což umožňuje vznik molekul [10] . Uvnitř molekuly se elektrony pohybují pod vlivem několika jader a obsazují molekulární orbitaly ; mohou částečně obsadit atomové orbitaly v izolovaných atomech [123] . Zásadním faktorem určujícím existenci molekulárních struktur je přítomnost elektronových párů  - elektronů s opačně orientovanými spiny, které okupují stejný molekulový orbital, aniž by došlo k porušení Pauliho vylučovacího principu (podobně jako atomy). Různé molekulární orbitaly mají různé prostorové rozložení elektronové hustoty. Například ve vázaných párech (tedy v těch párech, které k sobě atomy skutečně vážou), mohou být elektrony s maximální pravděpodobností umístěny v relativně malém prostoru mezi jádry. Naopak v nevázaných párech jsou elektrony rozmístěny ve velkém objemu kolem jader [124] .

Vodivost

Pokud má tělo více nebo méně elektronů, než je nutné k vyrovnání kladného náboje jader, pak má tento objekt čistý elektrický náboj. Když je přebytek elektronů, říká se, že objekt je záporně nabitý. Když je v jádře méně elektronů než protonů, říká se, že objekt je kladně nabitý. Když je počet elektronů a počet protonů stejný, jejich náboje se vzájemně vyruší a objekt je považován za elektricky neutrální. Makroskopické těleso může získat elektrický náboj při tření v důsledku triboelektrického jevu [128] .

Nezávislé elektrony bez coulombovské interakce mezi nimi nebo s jádry se nazývají volné elektrony. Elektrony v kovech se také chovají, jako by byly volné. Ve skutečnosti jsou částice běžně označované jako elektrony v kovech a jiných pevných látkách kvazielektrony – kvazičástice , které mají stejný elektrický náboj, spin a magnetický moment jako skutečné elektrony, ale mohou mít jinou zdánlivou nebo efektivní hmotnost [129] . Když se volné elektrony - jak ve vakuu, tak v kovech - pohybují, vytvářejí čistý tok náboje nazývaný elektrický proud , který vytváří magnetické pole. Podobně může být proud vytvořen měnícím se magnetickým polem. Tyto interakce jsou matematicky popsány Maxwellovými rovnicemi [130] .

Při dané teplotě má každý materiál elektrickou vodivost , která určuje množství elektrického proudu při použití elektrického napětí . Příklady dobrých vodičů zahrnují kovy, jako je měď a zlato, zatímco sklo a teflon jsou špatné vodiče. V jakémkoli dielektrickém materiálu zůstávají elektrony vázány na příslušné atomy a materiál se chová jako izolant . Většina polovodičů má proměnnou úroveň vodivosti, která spadá mezi extrémy vodivosti a izolace [131] . Na druhou stranu, kovy mají strukturu elektronických pásů obsahující částečně vyplněné elektronické pásy. Přítomnost takových pásů umožňuje elektronům v kovech chovat se, jako by to byly volné nebo delokalizované elektrony . Tyto elektrony nejsou vázány na konkrétní atomy, takže když je aplikováno elektrické pole, mohou se volně pohybovat jako plyn (nazývaný Fermiho plyn ) [132] materiálem, stejně jako volné elektrony [132] .

Kvůli srážkám mezi elektrony a defekty mřížky je driftová rychlost elektronů ve vodiči v řádu milimetrů za sekundu. Avšak rychlost, jakou změna proudu v jednom bodě materiálu způsobí změny proudů v jiných částech materiálu, je rychlost šíření obvykle asi 75 % rychlosti světla [133] . Elektrické signály se totiž šíří ve formě vlny, jejíž rychlost závisí na permitivitě materiálu [134] .

Kovy jsou relativně dobrými vodiči tepla, především proto, že delokalizované elektrony mohou volně přenášet tepelnou energii mezi atomy. Na rozdíl od elektrické vodivosti je však tepelná vodivost kovu téměř nezávislá na teplotě. Matematicky to vyjadřuje Wiedemann-Franzův zákon [132] , který říká, že poměr tepelné vodivosti k elektrické vodivosti je úměrný teplotě. Tepelná porucha v kovové mřížce zvyšuje elektrický odpor materiálu, čímž vzniká závislost elektrického proudu na teplotě při daném napětí [135] .

Při ochlazení pod bod nazývaný kritická teplota mohou materiály podstoupit fázový přechod, kdy zcela ztratí svůj odpor vůči elektrickému proudu v jevu známém jako supravodivost . V teorii BCS jsou páry elektronů, nazývané Cooperovy páry , při svém pohybu spojeny s blízkou hmotou prostřednictvím vibrací mřížky zvaných fonony , čímž se zabrání srážkám s defekty, které normálně vytvářejí elektrický odpor [136] . Cooperovy páry mají poloměr asi 100 nm, takže se mohou navzájem překrývat [137] . Mechanismus působení vysokoteplotních supravodičů však zůstává nejasný [138] [139] .

Elektrony ve vodivých pevných látkách, které jsou samy o sobě kvazičásticemi, se při těsném sevření při teplotách blízkých absolutní nule chovají, jako by byly rozděleny na tři další kvazičástice : orbitony , spinony a holony [140] . První nese spin a magnetický moment, další nese svou orbitální polohu a poslední nese elektrický náboj [141] .

Pohyb a energie

Podle speciální teorie relativity , když se rychlost elektronu blíží rychlosti světla , z pohledu pozorovatele se jeho relativistická hmotnost zvětšuje, což ztěžuje další zrychlení v pozorovatelově vztažné soustavě. Rychlost elektronu se může přiblížit, ale nikdy nedosáhne rychlosti světla ve vakuu c . Když však relativistické elektrony, tj. elektrony pohybující se rychlostí blízkou c, vstoupí do dielektrického prostředí, jako je voda, kde je místní rychlost světla menší než c , elektrony dočasně cestují v médiu rychleji než světlo. Když interagují s médiem, generují slabé světlo nazývané Čerenkovovo záření [142] .

Účinky speciální teorie relativity jsou založeny na veličině známé jako Lorentzův faktor , definované jako , kde v  je rychlost částice. Kinetická energie Ke elektronu pohybujícího se rychlostí v je:

kde m e  je hmotnost elektronu. Například Stanfordův lineární urychlovač může urychlit elektron až na asi 51 GeV [143] . Protože se elektron při dané rychlosti chová jako vlna, je mu přiřazena charakteristická de Broglie vlnová délka . Je určeno výrazem λ e  =  h / p, kde h  je Planckova konstanta a p  je hybnost částice [51] . Pro energii elektronů 51 GeV je vlnová délka asi 2,4⋅10 -17  m , což je dostatečně malé pro studium struktur mnohem menších, než je velikost atomového jádra [144] .

Vzdělávání

Teorie velkého třesku  je nejrozšířenější vědeckou teorií pro vysvětlení raného vývoje vesmíru [146] . V první milisekundě velkého třesku teplota přesáhla 10 miliard  Kelvinů a fotony měly průměrnou energii přes milion elektronvoltů . Tyto fotony byly dostatečně energetické, aby spolu reagovaly a vytvořily páry elektronů a pozitronů. Stejným způsobem se páry pozitron-elektron navzájem anihilovaly a emitovaly vysokoenergetické fotony - gama kvanta:

γ + γ ↔ e+
+ e−

V této fázi vývoje vesmíru byla udržována rovnováha mezi elektrony, pozitrony a fotony. Po 15 sekundách však teplota vesmíru klesla pod práh, při kterém by mohlo dojít ke vzniku elektronů a pozitronů. Většina přeživších elektronů a pozitronů se navzájem anihilovala a uvolnila gama paprsky, které krátce znovu zahřály vesmír [147] .

Z důvodů, které zůstávají nejasné, proces anihilace zahrnoval přebytek částic nad antičásticemi. Na každou miliardu elektron-pozitronových párů tedy přežil přibližně jeden elektron. Tento přebytek odpovídal přebytku protonů nad antiprotony ve stavu známém jako baryonová asymetrie , což má za následek nulový čistý náboj vesmíru [148] [149] . Přežívající protony a neutrony spolu začaly reagovat v procesu známém jako nukleosyntéza a produkovat izotopy vodíku a hélia se stopovým množstvím lithia . Tento proces dosáhl svého vrcholu asi po pěti minutách [150] . Jakékoli zbývající neutrony prošly negativním beta rozpadem s poločasem asi tisíc sekund, přičemž se uvolnil proton a elektron.

n → p + e−
+ v
E

Přibližně po dalších 300 000 až  400 000 let zůstaly přebytečné elektrony příliš energické, aby se mohly vázat na atomová jádra [151] . Následovalo období známé jako rekombinace , kdy se vytvořily neutrální atomy a rozpínající se vesmír se stal průhledným pro záření [152] .

Asi milion let po Velkém třesku se začala formovat první generace hvězd [152] . Uvnitř hvězdy vede hvězdná nukleosyntéza ke vzniku pozitronů v důsledku fúze atomových jader. Tyto částice antihmoty okamžitě anihilují s elektrony a emitují gama paprsky. Konečným výsledkem je neustálý pokles počtu elektronů a odpovídající nárůst počtu neutronů. Proces hvězdné evoluce však může vést k syntéze radioaktivních izotopů. Vybrané izotopy mohou následně podléhat negativnímu rozpadu beta, přičemž se z jádra emituje elektron a antineutrino [153] . Příkladem je izotop kobalt-60 ( 60 Co), který se rozpadá na nikl-60 (60
Ni ) [154] .

Hvězda o hmotnosti více než 20 hmotností Slunce prodělá na konci svého života gravitační kolaps se vznikem černé díry [155] . Podle klasické fyziky mají tyto masivní hvězdné objekty gravitační sílu, která je dostatečně silná, aby zabránila čemukoli, dokonce i elektromagnetickému záření , uniknout za Schwarzschildův poloměr [156] . Předpokládá se však, že kvantově mechanické efekty potenciálně umožňují emisi Hawkingova záření na tuto vzdálenost. Předpokládá se, že elektron-pozitronové páry jsou vytvořeny na horizontu událostí těchto hvězdných zbytků [157] [158] .

Když je pár virtuálních částic (jako je elektron a pozitron) vytvořen blízko horizontu událostí, náhodné prostorové umístění může způsobit, že se jedna z nich objeví venku; tento proces se nazývá kvantové tunelování . Gravitační potenciál černé díry pak poskytuje energii k přeměně této virtuální částice na skutečnou částici, což jí umožňuje vyzařovat do vesmíru [159] . Na oplátku dostává druhý člen páru negativní energii, což má za následek čistou ztrátu hmoty-energie z černé díry. Rychlost Hawkingova záření se zvyšuje s klesající hmotou, což nakonec způsobí, že se černá díra vypařuje, až nakonec exploduje [160] .

Kosmické záření  jsou částice, které se pohybují vesmírem o vysokých energiích. Byly registrovány události s energiemi do 3,0⋅10 20  eV [161] . Když se tyto částice srazí s nukleony v zemské atmosféře , vznikne proud částic, včetně pionů [162] . Více než polovinu kosmického záření pozorovaného ze zemského povrchu tvoří miony , což jsou leptony produkované v horních vrstvách atmosféry rozpadem pionu.

π−
→ μ−
+ v
μ

Mion se zase může rozpadnout vytvořením elektronu nebo pozitronu [163]

μ−
→ e−
+ v
E+ v
μ

Sledování

Dálkové pozorování elektronů vyžaduje registraci jejich vyzařované energie. Například ve vysokoenergetických médiích, jako je koróna hvězdy, volné elektrony tvoří plazmu , která vyzařuje energii prostřednictvím brzdného záření . Elektronový plyn podléhá plazmovým oscilacím , což jsou vlny způsobené změnami v hustotě elektronů, a produkují výboje energie, které lze detekovat radioteleskopy [165] .

Frekvence fotonu je úměrná jeho energii. Když se vázaný elektron pohybuje mezi různými energetickými hladinami atomu, absorbuje nebo emituje fotony s charakteristickými frekvencemi. Například při ozařování atomů zdrojem se širokým spektrem se ve spektru procházejícího záření objevují zřetelné tmavé čáry v místech absorpce odpovídající frekvence elektrony atomu. Každý prvek nebo molekula zobrazuje charakteristickou sadu spektrálních čar, jako je spektrální řada vodíku . Spektroskopická měření intenzity a šířky těchto čar umožňují určit složení a fyzikální vlastnosti hmoty [166] [167] .

V laboratorních podmínkách lze interakce jednotlivých elektronů pozorovat pomocí částicových detektorů , které měří určité vlastnosti, jako je energie, spin a náboj [168] . Vývoj Paulových pastí Penningovy pasti umožňuje udržet nabité částice na malé ploše po dlouhou dobu. To umožňuje přesné měření vlastností částic. Například v jednom případě byla Penningova past použita k zadržení jednoho elektronu po dobu 10 měsíců [169] . Magnetický moment elektronu byl měřen s přesností až na jedenáct desetinných míst, což se v roce 1980 ukázalo jako nejvyšší přesnost mezi všemi fyzikálními konstantami [170] .

První video snímky distribuce elektronové energie byly pořízeny týmem na Lund University ve Švédsku v únoru 2008. Vědci použili extrémně krátké záblesky světla, nazývané attosekundové pulzy, které umožnily poprvé pozorovat pohyb elektronu [171] [172] .

Distribuci elektronů v pevných materiálech lze vizualizovat pomocí fotoemisní spektroskopie s úhlovým rozlišením (ARPES). Tato metoda využívá fotoelektrický jev k měření jejich vlastností v reciprokém prostoru , což je výhodné pro matematickou reprezentaci periodických struktur používaných k vytvoření původní mřížky. ARPES lze použít k určení směru, rychlosti a rozptylu elektronů v materiálu [173] .

Plazmová technologie

Částicové svazky

Elektronové paprsky se používají při svařování [175] . Umožňují dosáhnout hustoty energie až 107  W cm– 2 na ohnisku o průměru 0,1–1,3 mm a obvykle nevyžadují přísady . Tato metoda svařování musí být prováděna ve vakuu, aby elektrony neinteragovaly se zbytkovými plyny před dosažením povrchu. Lze jej použít ke spojování vodivých materiálů, které by jinak byly považovány za nevhodné pro svařování [176] [177] .

Elektronová litografie (EBL) je litografická technika používaná k vytváření masek v elektronovém odporu v submikronovém rozlišení [178] . Tato metoda je limitována vysokou cenou, nízkou produktivitou, nutností pracovat s paprskem ve vysokém vakuu a rozptylem elektronů v pevných látkách. Poslední problém omezuje rozlišení na cca 10 nm. Z tohoto důvodu se ELL používá hlavně pro výrobu malého počtu aplikačně specifických integrovaných obvodů a vědecký výzkum [179] .

Zpracování elektronovým paprskem se používá k ozařování materiálů za účelem změny jejich fyzikálních vlastností nebo ke sterilizaci lékařských a potravinářských produktů [180] . Elektronové paprsky tenká nebo kvazitavená skla bez výrazného zvýšení teploty při intenzivním ozařování: například intenzivní ozařování elektrony způsobuje pokles viskozity o mnoho řádů a skokový pokles její aktivační energie [181] . Zahřívání elektronovým paprskem se používá k získání vysoké koncentrace energie na malé ploše ozařovaného materiálu při relativně nízkých proudech, což může vést k fyzikálním a chemickým reakcím na povrchu. Za určitých podmínek je možné dosáhnout průniku materiálu vytvořením průchozích otvorů [182] , což umožňuje řezat archy materiálů až do tloušťky několika centimetrů [183] . K získání vysoce čistých materiálů se používá tavení elektronovým paprskem . Při dostatečně vysoké teplotě elektronový paprsek ohřívá povrch materiálu, což vede k jeho rychlému vypařování – tento princip se využívá v tenkovrstvých technologiích k vytváření svazků částic s následnou depozicí na substrát [184] [185] .

Mezi cyklické urychlovače se rozlišují cyklotron [186] , betatron [187] , synchrotron [188] . Lineární urychlovače částic generují elektronové paprsky k léčbě povrchových nádorů při radiační terapii . Elektronová terapie může odstranit kožní léze, jako je bazaliom , protože elektronový paprsek proniká pouze do omezené hloubky, dokud není zcela absorbován, typicky až 5 cm pro energie elektronů v rozsahu 5–20  MeV . Elektronový paprsek lze použít k ošetření oblastí vystavených rentgenovému záření [189] [190] .

Urychlovače částic využívají elektrická pole k urychlení elektronů a jejich antičástic na vysoké energie. Tyto částice při pohybu v magnetických polích emitují synchrotronové záření. Závislost intenzity tohoto záření na spinu polarizuje elektronový paprsek, proces známý jako Sokolov-Ternovův jev [f] . Polarizované elektronové paprsky mohou být užitečné pro různé experimenty. Synchrotronové záření může také ochladit elektronové paprsky, aby se snížilo šíření hybnosti částic. Svazky elektronů a pozitronů se srazí při urychlení částic na požadované energie; částicové detektory pozorují výsledné záření energie, které studuje částicová fyzika [192] .

Vizualizace

Nízkoenergetická elektronová difrakce (LEED) je metoda studia krystalického materiálu pomocí kolimovaného elektronového svazku a následného pozorování výsledných difrakčních obrazců za účelem určení struktury materiálu. Potřebná energie elektronů je obvykle v rozmezí 20-200 eV [193] . Odrazová vysokoenergetická elektronová difrakce ( HEED ) využívá odraz elektronového paprsku dopadajícího na povrch vzorku pod různými malými úhly k charakterizaci povrchu krystalických materiálů. Energie paprsku je obvykle v rozmezí 8-20 keV a úhel dopadu 1-4° [194] [195] .

Elektronový mikroskop směřuje soustředěný paprsek elektronů na vzorek. Některé elektrony mění své rozptylové vlastnosti, včetně směru pohybu, úhlu, relativní fáze a energie, když paprsek interaguje s materiálem. Detektory mikroskopu mohou detekovat tyto změny a vytvořit obraz materiálu s atomárním rozlišením [196] . V modrém světle mají konvenční optické mikroskopy difrakčně omezené rozlišení asi 200 nm [197] . Ve srovnání s tím jsou elektronové mikroskopy teoreticky omezeny de Broglieho vlnovou délkou elektronu. Tato vlnová délka je například rovna 0,0037 nm pro elektrony urychlené na potenciál 100 000 V [198] . Transmisní elektronový mikroskop s korekcí aberace je schopen měřit vzdálenosti menší než 0,05 nm, což je více než dostatečné pro rozlišení jednotlivých atomů [199] . Tato schopnost dělá z elektronového mikroskopu užitečný laboratorní nástroj pro zobrazování s vysokým rozlišením. Elektronové mikroskopy jsou však drahá zařízení, která vyžadují velkou údržbu [200] .

Rentgenky se používají v radiografii, kde katoda při zahřátí emituje elektrony, které jsou urychlovány ve vakuové mezeře mezi katodou a anodou při velkém rozdílu potenciálu. Výsledný urychlený elektronový paprsek dopadá na kladně nabitou anodu, kde dochází k prudkému zpomalení elektronů, díky čemuž dochází k rentgenovému brzdnému záření . V procesu decelerace jde do rentgenového záření pouze asi 1 % kinetické energie elektronu, 99 % energie se přemění na teplo [201] .

Existují dva hlavní typy elektronových mikroskopů: transmisní a skenovací . Transmisní elektronové mikroskopy fungují jako zpětné projektory : paprsek elektronů prochází plátkem materiálu a pak je promítán čočkami na podložní sklíčko nebo zařízení s nábojem . Rastrovací elektronové mikroskopy rastrují jemně zaostřený elektronový paprsek, jako v televizní katodové trubici, do vzorku, který má být zkoumán, aby se získal obraz. Zvětšení se u obou typů mikroskopů pohybuje od 100x do 1 000 000x nebo více. Rastrovací tunelový mikroskop využívá kvantové tunelování elektronů mezi ostrou kovovou špičkou (jehlou) a atomy studovaného materiálu a vytváří obraz jeho povrchu s atomárním rozlišením [202] [203] [204] .

Jiné aplikace

Ve volném elektronovém laseru (FEL) prochází svazek relativistických elektronů párem vlnovců obsahujících pole dipólových magnetů , jejichž pole jsou opačně orientována. Elektrony emitují synchrotronové záření, které koherentně interaguje se stejnými elektrony, čímž značně zesiluje pole záření na rezonanční frekvenci. FEL může vysílat koherentní paprsek elektromagnetického záření s vysokým jasem a v širokém frekvenčním rozsahu, od mikrovln po měkké rentgenové záření. Tato zařízení se používají ve výrobě, komunikacích a lékařských aplikacích, jako je chirurgie měkkých tkání [205] .

Elektrony hrají důležitou roli v katodových trubicích , které byly široce používány jako zobrazovací zařízení v laboratorních přístrojích, počítačových monitorech a televizorech [206] . Ve fotonásobiči každý foton dopadající na fotokatodu spustí lavinu elektronů, která vytvoří detekovatelný proudový pulz [207] . Vakuové elektronky využívají tok elektronů k pohonu elektrických signálů a hrají klíčovou roli ve vývoji elektronických technologií. Od té doby však byly z velké části nahrazeny polovodičovými součástmi , jako je tranzistor [208] .

Poznámky

Komentáře

  1. ↑ Všimněte si, že starší zdroje uvádějí poměr náboje k hmotnosti spíše než moderní konvenci hmotnosti k náboji.
  2. ↑ Tato veličina se získá ze spinového kvantového čísla as pro kvantové číslo s =jeden2.
  3. ↑ Bohrův magneton:
  4. ↑ Klasický poloměr elektronu zjistíme následovně. Předpokládejme, že náboj elektronu je rovnoměrně rozložen po celém kulovém objemu. Protože jedna část koule bude odpuzovat ostatní části, koule obsahuje elektrostatickou potenciální energii. Předpokládá se, že tato energie je rovna klidové energii elektronu, určené speciální teorií relativity ( E  =  mc 2 ). Z teorie elektrostatiky je potenciální energie rovnoměrně nabité koule o poloměru r a náboji e určena výrazem: kde ε 0  je permitivita vakua. Pro elektron s klidovou hmotností m 0 je klidová energie rovna: kde c  je rychlost světla ve vakuu. Když je srovnáme a zjistíme r , dostaneme klasický poloměr elektronu.
    Viz: Haken, Wolf a Brewer (2005).
  5. ↑ Záření nerelativistických elektronů se někdy nazývá cyklotronové záření .
  6. ↑ Polarizace elektronového paprsku znamená, že spiny všech elektronů směřují stejným směrem. Jinými slovy, projekce spinů všech elektronů na jejich vektor hybnosti mají stejné znaménko [191] .

Zdroje

  1. ↑ Ivanov I. Úžasný svět uvnitř atomového jádra : Populárně vědecká přednáška pro školáky. FIAN, 11. září 2007.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Základní fyzikální konstanty – kompletní výpis . CODATA. NIST.
  3. ↑ 1 2 Agostini M. a kol. ( Borexino Coll.). Test zachování elektrického náboje pomocí Borexino  // Physical Review Letters  . - 2015. - Sv. 115 , iss. 23 . — S. 231802 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.115.231802 . - arXiv : 1509.01223 .
  4. ↑ Zpět HO et al. ( Borexino Coll.). Hledání módu rozpadu elektronů e → γ + ν s prototypem detektoru Borexino   // Phys . Lett. B. - 2002. - Sv. 525 , iss. 1-2 . - str. 29-40 . - doi : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X . - .
  5. ↑ 1 2 Totéž jako elektrum : „jantarově zbarvená slitina zlata (80 %) se stříbrem (20 %)“ ( Chernykh P. Ya. Historický a etymologický slovník).
  6. ↑ Jerry Coffee. Co je elektron (10. září 2010). Staženo: 3. září 2022.
  7. ↑ 1 2 3 Curtis, L. J. Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach . - ISBN 978-0-521-53635-6 .
  8. ↑ 1 2 Eichten, EJ (1983). „Nové testy pro kvarkovou a leptonovou substrukturu“. Fyzické kontrolní dopisy . 50 (11): 811-814. Bibcode : 1983PhRvL..50..811E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.50.811 .
  9. ↑ 1 2 Hodnota CODATA: hmotnostní poměr protonu a elektronu . 2006 doporučené hodnoty CODATA . Národní institut pro standardy a technologie . Staženo: 18. července 2009.
  10. ↑ 1 2 Pauling, LC Povaha chemické vazby a struktura molekul a krystalů: úvod do moderní strukturní chemie . — 3. - Cornell University Press, 1960. - S. 4-10. - ISBN 978-0-8014-0333-0 .
  11. ↑ 1 2 3 Arabatzis, T. Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities . — University of Chicago Press, 2006. — S. 70–74, 96. — ISBN 978-0-226-02421-9 .
  12. ↑ 1 2 Benjamin, Park (1898), Historie elektřiny (Intelektuální vzestup elektřiny) od starověku do dob Benjamina Franklina , New York: J. Wiley, str. 315, 484–5, ISBN 978-1-313-10605-4 , < https://archive.org/details/cu31924004128686/page/n10 > 
  13. ↑ Keithley, JF Příběh elektrických a magnetických měření: Od roku 500 př. n. l. do 40. let 20. století . - IEEE Press , 1999. - S. 19–20. - ISBN 978-0-7803-1193-0 .
  14. ↑ Cajori, Florián. Historie fyziky v jejích základních oborech: Včetně vývoje fyzikálních laboratoří . - Macmillan, 1917.
  15. ↑ Benjamin Franklin (1706–1790) . Svět biografie Erica Weissteina . Wolframův výzkum . Staženo: 16. prosince 2010.
  16. ↑ Myers, R. L. The Basics of Physics . - Greenwood Publishing Group , 2006. - S. 242. - ISBN 978-0-313-32857-2 .
  17. ↑ Farrar, WV (1969). "Richard Laming a uhelný plynárenský průmysl s jeho názory na strukturu hmoty." Annals of Science . 25 (3): 243-254. DOI : 10.1080/00033796900200141 .
  18. ↑ Barrow, JD (1983). „Přirozené jednotky před Planck“ . Čtvrtletní žurnál Royal Astronomical Society . 24 :24-26. Bibcode : 1983QJRAS..24...24B .
  19. ↑ Okamura, Sōgo. Historie elektronek . - IOS Press, 1994. - S. 11. - "V roce 1881 Stoney pojmenoval toto elektromagnetické . Od roku 1891 se mu začalo říkat „elektron“. [...] V roce 1906 se objevil návrh nazývat částice katodového paprsku „elektriony“, ale díky názoru Lorentze z Holandska se „elektrony“ rozšířily. V roce 1881 Stoney pojmenoval tento elektromagnetický jev „elektrolyon“. Od roku 1891 se mu začalo říkat „elektron“. [...] V roce 1906 byl předložen návrh nazývat částice katodových paprsků „elektrony“, ale po Lorentzovi se začalo široce používat označení „elektrony“. — ISBN 978-90-5199-145-1 .
  20. ↑ Stoney, G. J. (1894). „Z „elektronu“ nebo atomu elektřiny“ . Filosofický časopis . 38 (5): 418-420. DOI : 10.1080/14786449408620653 .
  21. ↑ "elektron, č. 2". O.E.D. Online. Březen 2013. Oxford University Press. Zpřístupněno 12. dubna 2013
  22. ↑ Záhady a historie slov. - Houghton Mifflin, 1986. - S. 73. - ISBN 978-0-395-40265-8 .
  23. ↑ Webster's New World Dictionary. - Prentice Hall, 1970. - S. 450.
  24. ↑ Born, M. Atomic Physics  / M. Born, RJ Blin-Stoyle, JM Radcliffe. - Kurýr Dover , 1989. - S. 26. - ISBN 978-0-486-65984-8 .
  25. ↑ Plücker, M. (1858-12-01). „XLVI. Pozorování elektrického výboje prostřednictvím zředěných plynů“ . The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science . 16 (109): 408-418. DOI : 10.1080/14786445808642591 . ISSN  1941-5982 .
  26. ↑ 1 2 3 Leicester, HM Historické pozadí chemie . - Kurýr Dover , 1971. - S. 221-222. - ISBN 978-0-486-61053-5 .
  27. ↑ 1 2 Whittaker, E. T. Historie teorií éteru a elektřiny . - Nelson, 1951. - Sv. jeden.
  28. ↑ DeKosky, R. K. (1983). „William Crookes a hledání absolutního vakua v 70. letech 19. století“. Annals of Science . 40 (1): 1-18. DOI : 10.1080/00033798300200101 .
  29. ↑ 1 2 Schuster, Arthur (1890). „Vypouštění elektřiny prostřednictvím plynů“. Proceedings of the Royal Society of London . 47 : 526-559. DOI : 10.1098/rspl.1889.0111 .
  30. ↑ Wilczek, Frank (červen 2012). "Všechno nejlepší k narozeninám, elektron" . Scientific American .
  31. ↑ Trenn, TJ (1976). „Rutherford o alfa-beta-gama klasifikaci radioaktivních paprsků“. Isis . 67 (1): 61-75. DOI : 10.1086/351545 .
  32. ↑ Becquerel, H. (1900). "Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Electrique" . Comptes rendus de l'Académie des sciences [ fr. ]. 130 : 809-815.
  33. ↑ Buchwald a Warwick (2001: 90-91).
  34. ↑ Myers, W. G. (1976). „Becquerelův objev radioaktivity v roce 1896“ . Journal of Nuclear Medicine . 17 (7): 579-582. PMID 775027 .  
  35. ↑ Thomson. Nobelova přednáška: Nosiče negativní elektřiny . Nobelova nadace . Získáno 25. srpna 2008. Archivováno z originálu 10. října 2008.
  36. ↑ O'Hara, JG (březen 1975). „George Johnstone Stoney, FRS a koncept elektronu“ . Poznámky a záznamy Královské společnosti v Londýně . Královská společnost. 29 (2): 265-276. DOI : 10.1098/rsnr.1975.0018 .
  37. ↑ Abraham Pais (1997). „Objev elektronu – 100 let elementárních částic“ (PDF) . Linie paprsku . 1 :4-16.
  38. ↑ Kaufmann, W. (1897). „Die magnetische Alenkbarkeit der Kathodenstrahlen und ihre Abhängigkeit vom Entladungspotential“ . Annalen der Physik und Chemie . 297 (7): 544-552. Bibcode : 1897AnP...297..544K . DOI : 10.1002/andp.18972970709 . ISSN  0003-3804 .
  39. ↑ Kikoin, I. K. (1961). "Abram Fedorovič Ioffe (k jeho osmdesátým narozeninám)" . Sovětská fyzika Uspekhi . 3 (5): 798-809. Bibcode : 1961SvPhU...3..798K . DOI : 10.1070/PU1961v003n05ABEH005812 . Původní publikace v ruštině: Kikoin, I.K. (1960). „Akademik A.F. Ioffe". Pokroky ve fyzikálních vědách . 72 (10): 303-321. DOI : 10.3367/UFNr.0072.196010e.0307 .
  40. ↑ Millikan, R. A. (1911). „Izolace iontu, přesné měření jeho náboje a oprava Stokesova zákona“ (PDF) . Fyzický přehled . 32 (2): 349-397. Bibcode : 1911PhRvI..32..349M . DOI : 10.1103/PhysRevSeriesI.32.349 .
  41. ↑ Das Gupta, N. N. (1999). "Zpráva o Wilsonově cloudové komoře a jejích aplikacích ve fyzice." Recenze moderní fyziky . 18 (2): 225-290. Bibcode : 1946RvMP...18..225G . DOI : 10.1103/RevModPhys.18.225 .
  42. ↑ 1 2 3 Smirnov, BM Fyzika atomů a iontů . — Springer , 2003. — S. 14–21. — ISBN 978-0-387-95550-6 .
  43. ↑ Bohr. Nobelova přednáška: Struktura atomu . Nobelova nadace . Staženo: 3. prosince 2008.
  44. ↑ Lewis, G. N. (1916). „Atom a molekula“ . Journal of the American Chemical Society . 38 (4): 762-786. DOI : 10.1021/ja02261a002 .
  45. ↑ 1 2 Arabatzis, T. (1997). „Elektron chemiků“ (PDF) . European Journal of Physics . 18 (3): 150-163. Bibcode : 1997EJPh...18..150A . DOI : 10.1088/0143-0807/18/3/005 .
  46. ↑ Langmuir, I. (1919). „Uspořádání elektronů v atomech a molekulách“ . Journal of the American Chemical Society . 41 (6): 868-934. DOI : 10.1021/ja02227a002 .
  47. ↑ Scerri, ER Periodická tabulka . — ISBN 978-0-19-530573-9 .
  48. ↑ Massimi, M. Pauli's Exclusion Principle, The Origin and Validation of a Scientific Principle . - ISBN 978-0-521-83911-2 .
  49. ↑ Uhlenbeck, G. E. (1925). „Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons“. Die Naturwissenschaften [ německy ] ]. 13 (47): 953-954. Bibcode : 1925NW.....13..953E . DOI : 10.1007/BF01558878 .
  50. ↑ Pauli, W. (1923). „Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes“. Zeitschrift fur Physik [ německy ] ]. 16 (1): 155-164. Bibcode : 1923ZPhy...16..155P . DOI : 10.1007/BF01327386 .
  51. ↑ 12 de Broglie . Nobelova přednáška: Vlnová povaha elektronu . Nobelova nadace . Staženo: 30. srpna 2008.
  52. ↑ Falkenburg, B. Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality . - Springer , 2007. - S. 85. - ISBN 978-3-540-33731-7 .
  53. ↑ Davison. Nobelova přednáška: Objev elektronových vln . Nobelova nadace . Staženo: 30. srpna 2008.
  54. ↑ Schrodinger, E. (1926). "Quantisierung als Eigenwertproblem". Annalen der Physik [ německy ] ]. 385 (13): 437-490. Bibcode : 1926AnP...385..437S . DOI : 10.1002/andp.19263851302 .
  55. ↑ Rigden, J.S. Vodík . — Harvard University Press, 2003. — S. 59–86. - ISBN 978-0-674-01252-3 .
  56. ↑ Reed, B.C. Kvantová mechanika . — Jones & Bartlett Publishers , 2007. — S. 275–350. — ISBN 978-0-7637-4451-9 .
  57. ↑ Dirac, PAM (1928). "Kvantová teorie elektronu" (PDF) . Proceedings of the Royal Society A . 117 (778): 610-624. Bibcode : 1928RSPSA.117..610D . DOI : 10.1098/rspa.1928.0023 .
  58. ↑ Dirac. Nobelova přednáška: Teorie elektronů a pozitronů . Nobelova nadace . Staženo: 1. listopadu 2008.
  59. ↑ Anderson, CD (1933). „Pozitivní elektron“. Fyzický přehled . 43 (6): 491-494. Bibcode : 1933PhRv...43..491A . DOI : 10.1103/PhysRev.43.491 .
  60. ↑ Nobelova cena za fyziku 1965 . Nobelova nadace . Staženo: 4. listopadu 2008.
  61. ↑ Panofsky, WKH (1997). „Vývoj urychlovačů a urychlovačů částic“ (PDF) . Linie paprsku . 27 (1): 36-44 . Získáno 2008-09-15 .
  62. ↑ Starší, F. R. (1947). „Záření z elektronů v synchrotronu“ . Fyzický přehled . 71 (11): 829-830. Bibcode : 1947PhRv...71..829E . DOI : 10.1103/PhysRev.71.829.5 .
  63. ↑ Hoddeson, L. Vzestup standardního modelu: částicová fyzika v 60. a 70. letech 20. století . - Cambridge University Press , 1997. - S. 25-26. - ISBN 978-0-521-57816-5 .
  64. ↑ Bernardini, C. (2004). „AdA: První elektron-pozitronový urychlovač“ . Fyzika v perspektivě . 6 (2): 156-183. Bibcode : 2004PhP.....6..156B . DOI : 10.1007/s00016-003-0202-y .
  65. ↑ Testování standardního modelu: Experimenty LEP . CERN . Staženo 15. září 2008.
  66. ↑ "LEP sklízí konečnou sklizeň" . Cern kurýr . 40 (10). 2000.
  67. ↑ Prati, E. (2012). „Málo elektronový limit polovodičových jednoelektronových tranzistorů z oxidu kovu typu n“. Nanotechnologie . 23 (21): 215204. arXiv : 1203,4811 . Bibcode : 2012Nanot..23u5204P . DOI : 10.1088/0957-4484/23/21/215204 . PMID22552118  . _
  68. ↑ Green, M. A. (1990). „Vnitřní koncentrace, efektivní hustoty stavů a ​​efektivní hmotnost v křemíku“. Journal of Applied Physics . 67 (6): 2944-2954. Bibcode : 1990JAP....67.2944G . DOI : 10.1063/1.345414 .
  69. ↑ Frampton, P. H. (2000). „Kvarky a leptony za třetí generací“ . Fyzikální zprávy . 330 (5-6): 263-348. arXiv : hep-ph/9903387 . Bibcode : 2000PhR...330..263F . DOI : 10.1016/S0370-1573(99)00095-2 .
  70. ↑ 1 2 3 Raith, W. Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles / W. Raith, T. Mulvey. - CRC Press , 2001. - S. 777-781. - ISBN 978-0-8493-1202-1 .
  71. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Původním zdrojem pro CODATA je Mohr, PJ (2008). "CODATA doporučené hodnoty základních fyzikálních konstant". Recenze moderní fyziky . 80 (2): 633-730. arXiv : 0801.0028 . Bibcode : 2008RvMP...80..633M . DOI : 10.1103/RevModPhys.80.633 .
  72. ↑ Zombeck, MV Handbook of Space Astronomy and Astrophysics . — 3. - Cambridge University Press, 2007. - S. 14. - ISBN 978-0-521-78242-5 .
  73. ↑ Murphy, M. T. (2008). "Silný limit pro proměnný hmotnostní poměr protonu k elektronu z molekul ve vzdáleném vesmíru." věda . 320 (5883): 1611-1613. arXiv : 0806.3081 . Bibcode : 2008Sci...320.1611M . DOI : 10.1126/science.1156352 . PMID 18566280 .  
  74. ↑ Zorn, JC (1963). „Experimentální limity pro elektron-protonový nábojový rozdíl a pro náboj neutronu“. Fyzický přehled . 129 (6): 2566-2576. Bibcode : 1963PhRv..129.2566Z . DOI : 10.1103/PhysRev.129.2566 .
  75. ↑ Gupta, M. C. Atomová a molekulární spektroskopie . - New Age Publishers, 2001. - S. 81. - ISBN 978-81-224-1300-7 .
  76. ↑ 1 2 Odom, B. (2006). „Nové měření elektronového magnetického momentu pomocí jednoelektronového kvantového cyklotronu“. Fyzické kontrolní dopisy . 97 (3): 030801. Bibcode : 2006PhRvL..97c0801O . DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.030801 . PMID 16907490 .  
  77. ↑ Gabrielse, G. (2006). „Nové stanovení jemné strukturní konstanty z hodnoty elektronu g a QED“. Fyzické kontrolní dopisy . 97 (3): 030802 (1–4). Bibcode : 2006PhRvL..97c0802G . DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.030802 . PMID 16907491 .  
  78. ↑ Komar, A. A. Elektron // Fyzická encyklopedie  : [v 5 svazcích] / Ch. vyd. A. M. Prochorov . - M . : Velká ruská encyklopedie , 1999. - V. 5: Stroboskopické přístroje - Jas. — 692 s. — 20 000 výtisků.  — ISBN 5-85270-101-7 .
  79. ↑ Petrov, Alexey A. David vs. Goliáš: Co nám může malý elektron prozradit o struktuře  vesmíru . https://theconversation.com . Rozhovor (20. prosince 2018). Staženo: 18. července 2022.
  80. ↑ Shpolsky, Eduard Vladimirovich , Atomová fyzika (Atomnaia fizika), druhé vydání, 1951
  81. ↑ Dehmelt, H. (1988). "Jedna atomová částice věčně plovoucí v klidu ve volném prostoru: Nová hodnota pro poloměr elektronů." Physica Scripta . T22 : 102-110. Bibcode : 1988PhST...22..102D . DOI : 10.1088/0031-8949/1988/T22/016 .
  82. ↑ Gabrielse, Gerald Electron Substructure . Harvardská Univerzita. Získáno 21. června 2016. Archivováno z originálu 10. dubna 2019.
  83. ↑ Meschede, D. Optika, světlo a lasery: Praktický přístup k moderním aspektům fotoniky a laserové fyziky . - Wiley-VCH , 2004. - S. 168. - ISBN 978-3-527-40364-6 .
  84. ↑ Steinberg, R. I. (1999). „Experimentální test zachování náboje a stability elektronu“. Fyzický přehled D. 61 (2): 2582-2586. Bibcode : 1975PhRvD..12.2582S . DOI : 10.1103/PhysRevD.12.2582 .
  85. ↑ Beringer, J. (2012). “Přehled částicové fyziky: [vlastnosti elektronů]” (PDF) . Fyzický přehled D. 86 (1): 010001. Bibcode : 2012PhRvD..86a0001B . DOI : 10.1103/PhysRevD.86.010001 .
  86. ↑ Zpět, HO (2002). „Hledání módu rozpadu elektronů e → γ + ν s prototypem detektoru Borexino“. Písmeno B z fyziky . 525 (1-2): 29-40. Bibcode : 2002PhLB..525...29B . DOI : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X .
  87. ↑ Velká Británie | Anglie | Fyzici „rozštěpí elektrony“ . BBC News (28. srpna 2009). Staženo: 11. července 2016.
  88. ↑ Objev o chování stavebního kamene přírody by mohl vést k počítačové revoluci . Science Daily (31. července 2009)
  89. ↑ Yarris, Lynn. První přímá pozorování spinonů a holonů . Lbl.gov (13. července 2006). Staženo: 11. července 2016.
  90. ↑ Weller, Paul F. Analogie pro koncepty elementární teorie pásů v pevných látkách  //  J. Chem. Vzdělání: časopis. - 1967. - Sv. 44 , č. 7 . — S. 391 . doi : 10.1021 / ed044p391 .
  91. ↑ Slyusar, V.I. Nanoantény: přístupy a vyhlídky. - C. 58 - 65. . Elektronika: věda, technika, obchod. - 2009. - č. 2. C. 63 (2009). Získáno 3. června 2021. Archivováno z originálu dne 3. června 2021.
  92. ↑ Eibenberger, Sandra; a kol. (2013). „Interference hmotných vln s částicemi vybranými z molekulární knihovny s hmotností přesahující 10 000 amu“. Fyzikální chemie Chemická fyzika . 15 (35): 14696-14700. arXiv : 1310,8343 . Bibcode : 2013PCCP...1514696E . DOI : 10.1039/C3CP51500A . PMID  23900710 . S2CID  3944699 .
  93. ↑ 1 2 3 4 5 Munowitz, M. Poznání podstaty fyzikálního zákona . - Oxford University Press, 2005. - S.  162 . — ISBN 978-0-19-516737-5 .
  94. ↑ Kane, G. (9. října 2006). „Skutečně se virtuální částice neustále objevují a zanikají? Nebo jsou to pouze matematické účetní nástroje pro kvantovou mechaniku? . Scientific American . Získáno 19. září 2008 .
  95. ↑ Taylor, J. The New Physics. - Cambridge University Press , 1989. - ISBN 978-0-521-43831-5 .
  96. ↑ 1 2 Genz, H. Nicota: Věda o prázdném prostoru . — Da Capo Press , 2001. — S.  241–243, 245–247 . - ISBN 978-0-7382-0610-3 .
  97. ↑ Gribbin . Více k elektronům, než se na první pohled zdá , New Scientist  (25. ledna 1997). Staženo 17. září 2008.
  98. ↑ Levine, I. (1997). „Měření elektromagnetické vazby při přenosu velké hybnosti“. Fyzické kontrolní dopisy . 78 (3): 424-427. Bibcode : 1997PhRvL..78..424L . DOI : 10.1103/PhysRevLett.78.424 .
  99. ↑ Murayama, H. (10.–17. března 2006). Prolomení supersymetrie snadné, životaschopné a obecné . Sborník XLIInd Rencontres de Moriond o elektroslabých interakcích a sjednocených teoriích. La Thuile, Itálie. arXiv : 0709.3041 . Bibcode : 2007arXiv0709.3041M . — uvádí 9% hmotnostní rozdíl pro elektron o velikosti Planckovy vzdálenosti .
  100. ↑ Schwinger, J. (1948). „O kvantové elektrodynamice a magnetickém momentu elektronu“. Fyzický přehled . 73 (4): 416-417. Bibcode : 1948PhRv...73..416S . DOI : 10.1103/PhysRev.73.416 .
  101. ↑ Huang, K. Fundamental Forces of Nature: The Story of Gauge Fields . - World Scientific , 2007. - S. 123-125. - ISBN 978-981-270-645-4 .
  102. ↑ Foldy, LL (1950). "O Diracově teorii rotujících 1/2 částic a její nerelativistické limitě." Fyzický přehled . 78 (1): 29-36. Bibcode : 1950PhRv...78...29F . DOI : 10.1103/PhysRev.78.29 .
  103. ↑ Foldy, 1950 , s. 32.
  104. ↑ 1 2 Griffiths, David J. Úvod do elektrodynamiky . — 3. - Prentice Hall, 1998. - ISBN 978-0-13-805326-0 .
  105. ↑ Crowell, B. Elektřina a magnetismus . - Světlo a hmota, 2000. - S. 129-152. - ISBN 978-0-9704670-4-1 .
  106. ↑ Mahadevan, R. (1996). „Harmonie v elektronech: Cyklotronová a synchrotronová emise tepelnými elektrony v magnetickém poli“. The Astrophysical Journal . 465 : 327-337. arXiv : astro-ph/9601073 . Bibcode : 1996ApJ...465..327M . DOI : 10.1086/177422 .
  107. ↑ Rohrlich, F. (1999). „Vlastní síla a radiační reakce“. American Journal of Physics . 68 (12): 1109-1112. Bibcode : 2000AmJPh..68.1109R . DOI : 10.1119/1.1286430 .
  108. ↑ Georgi, H. Velké sjednocené teorie // Nová fyzika / Davies, Paul. - Cambridge University Press, 1989. - S. 427. - ISBN 978-0-521-43831-5 .
  109. ↑ Blumenthal, GJ (1970). "Bremsstrahlung, synchrotronové záření a Comptonův rozptyl vysokoenergetických elektronů procházejících zředěnými plyny." Recenze moderní fyziky . 42 (2): 237-270. Bibcode : 1970RvMP...42..237B . DOI : 10.1103/RevModPhys.42.237 .
  110. ↑ Nobelova cena za fyziku 1927 . Nobelova nadace . Staženo: 28. září 2008.
  111. ↑ Chen, S.-Y. (1998). „Experimentální pozorování relativistického nelineárního Thomsonova rozptylu“. příroda . 396 (6712): 653-655. arXiv : fyzika/9810036 . Bibcode : 1998Natur.396..653C . DOI : 10.1038/25303 .
  112. ↑ Beringer, R. (1942). „Úhlová distribuce pozitronového anihilačního záření“. Fyzický přehled . 61 (5-6): 222-224. Bibcode : 1942PhRv...61..222B . DOI : 10.1103/PhysRev.61.222 .
  113. ↑ Buffa, A. College Physics . — 4. - Prentice Hall, 2000. - S. 888. - ISBN 978-0-13-082444-8 .
  114. ↑ Eichler, J. (2005). „Produkce elektron-pozitronového páru při relativistických srážkách iontů a atomů“. Písmena z fyziky A . 347 (1-3): 67-72. Bibcode : 2005PhLA..347...67E . DOI : 10.1016/j.physleta.2005.06.105 .
  115. ↑ Hubbell, JH (2006). „Produkce elektronového pozitronového páru fotony: historický přehled“ . Radiační fyzika a chemie . 75 (6): 614-623. Bibcode : 2006RaPC...75..614H . DOI : 10.1016/j.radphyschem.2005.10.008 .
  116. ↑ Quigg, C. The Electroweak Theory .
  117. ↑ Elyashevich, M. A. Atom // Fyzická encyklopedie  : [v 5 svazcích] / Ch. vyd. A. M. Prochorov . - M . : Soviet Encyclopedia , 1988. - T. 1: Aharonov - Bohmův efekt - Dlouhé čáry. — 707 s. — 100 000 výtisků.
  118. ↑ 12 Tipler , Paul. Moderní fyzika . - 2003. - ISBN 978-0-7167-4345-3 .
  119. ↑ Burhop, EHS, Augerův jev a další bezradiační přechody. - ISBN 978-0-88275-966-1 .
  120. ↑ Jiles, D. Úvod do magnetismu a magnetických materiálů . - CRC Press , 1998. - S. 280-287. - ISBN 978-0-412-79860-3 .
  121. ↑ Löwdin, P. O. Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per-Olov Löwdin . - Springer Science + Business Media, 2003. - S. 393-394. - ISBN 978-1-4020-1290-7 .
  122. ↑ McQuarrie, D.A. Fyzikální chemie: Molekulární přístup . - Univerzitní vědecké knihy, 1997. - S. 325-361. - ISBN 978-0-935702-99-6 .
  123. ↑ Daudel, R. (1974). „Elektronový pár v chemii“. Canadian Journal of Chemistry . 52 (8): 1310-1320. DOI : 10.1139/v74-201 .
  124. ↑ Rakov, VA Lightning: Physics and Effects  / VA Rakov, MA Uman. - Cambridge University Press, 2007. - S. 4. - ISBN 978-0-521-03541-5 .
  125. ↑ Freeman, G. R. (1999). „Triboelektřina a některé související jevy“. Materiálová věda a technologie . 15 (12): 1454-1458. DOI : 10.1179/026708399101505464 .
  126. ↑ Vpřed, KM (2009). „Metodika pro studium triboelektrifikace částice-částice v granulovaných materiálech“. Journal of Electrostatics . 67 (2-3): 178-183. DOI : 10.1016/j.elstat.2008.12.002 .
  127. ↑ Weinberg, S. The Discovery of Subatomic Particles . - ISBN 978-0-521-82351-7 .
  128. ↑ Lou, L.-F. Úvod do fononů a elektronů . - World Scientific , 2003. - S. 162, 164. - ISBN 978-981-238-461-4 .
  129. ↑ Guru, BS Teorie elektromagnetického pole . - Cambridge University Press, 2004. - S. 138, 276. - ISBN 978-0-521-83016-4 .
  130. ↑ Achuthan, MK Základy polovodičových zařízení  / MK Achuthan, KN Bhat. — Tata McGraw-Hill , 2007. — S. 49–67. - ISBN 978-0-07-061220-4 .
  131. ↑ 1 2 3 Ziman, JM Elektrony a fonony: Teorie transportních jevů v pevných látkách . - Oxford University Press, 2001. - S. 260. - ISBN 978-0-19-850779-6 .
  132. ↑ Main, P. (12. června 1993). "Když elektrony jdou s proudem: Odstraňte překážky, které vytvářejí elektrický odpor, a získáte balistické elektrony a kvantové překvapení . " Nový vědec . 1887 . Získáno 2008-10-09 .
  133. ↑ Blackwell, G. R. The Electronic Packaging Handbook . - CRC Press , 2000. - S. 6.39–6.40. - ISBN 978-0-8493-8591-9 .
  134. ↑ Durrant, A. Kvantová fyzika hmoty: Fyzický svět . - CRC Press, 2000. - S. 43, 71-78. - ISBN 978-0-7503-0721-5 .
  135. ↑ Nobelova cena za fyziku 1972 . Nobelova nadace . Staženo 13. října 2008.
  136. ↑ Kadin, AM (2007). Prostorová struktura Cooperovy dvojice. Žurnál supravodivosti a nového magnetismu . 20 (4): 285-292. arXiv : cond-mat/0510279 . DOI : 10.1007/s10948-006-0198-z .
  137. ↑ P. Monthoux; Balatsky, A.; Borovice, D.; a kol. (1992). „Teorie slabé vazby vysokoteplotní supravodivosti v antiferomagneticky korelovaných oxidech mědi“. Phys. Rev. b . 46 (22): 14803-14817. Bibcode : 1992PhRvB..4614803M . DOI : 10.1103/PhysRevB.46.14803 . PMID  10003579 .
  138. ↑ S. Chakravarty; Sudbo, A.; Anderson, PW; Strong, S.; a kol. (1993). „Mezivrstvové tunelování a anizotropie mezer ve vysokoteplotních supravodičech“. věda . 261 (5119): 337-40. Bibcode : 1993Sci...261..337C . DOI : 10.1126/science.261.5119.337 . PMID  17836845 . S2CID  41404478 .
  139. ↑ Jompol, Y. (2009). "Zkoumání separace rotačního náboje v kapalině Tomonaga-Luttinger." věda . 325 (5940): 597-601. arXiv : 1002.2782 . Bibcode : 2009Sci...325..597J . DOI : 10.1126/science.1171769 . PMID 19644117 .  
  140. ↑ Objev o chování stavebního kamene přírody může vést k počítačové revoluci . ScienceDaily (31. července 2009). Staženo: 1. srpna 2009.
  141. ↑ Nobelova cena za fyziku 1958 za objev a interpretaci Čerenkovova jevu . Nobelova nadace . Staženo: 25. září 2008.
  142. ↑ Speciální teorie relativity . Stanford Linear Accelerator Center (26. srpna 2008). Staženo: 25. září 2008.
  143. ↑ Adams, S. Frontiers: Twentieth Century Physics . - CRC Press , 2000. - ISBN 978-0-7484-0840-5 .
  144. ↑ Bianchini, Lorenzo. Vybraná cvičení z částicové a jaderné fyziky . - Springer, 2017. - S. 79. - ISBN 978-3-319-70494-4 .
  145. ↑ Lurquin, PF O původu života a vesmíru . - Columbia University Press, 2003. - S. 2. - ISBN 978-0-231-12655-7 .
  146. ↑ Silk, J. Velký třesk: Stvoření a vývoj vesmíru. — 3. - Macmillan, 2000. - S. 110-112, 134-137. - ISBN 978-0-8050-7256-3 .
  147. ↑ Kolb, E. W. (1980). „Vývoj baryonové asymetrie v raném vesmíru“ (PDF) . Písmeno B z fyziky . 91 (2): 217-221. Bibcode : 1980PhLB...91..217K . DOI : 10.1016/0370-2693(80)90435-9 .
  148. ↑ Sather. Záhada asymetrie hmoty . Stanfordská univerzita (jaro–léto 1996). Staženo: 1. listopadu 2008.
  149. ↑ Burles, S.; Nollett, KM & Turner, MS (1999), Big-Bang Nucleosynthesis: Linking Inner Space and Outer Space, arΧiv : astro-ph/9903300 .  
  150. ↑ Boesgaard, A. M. (1985). „Nukleosyntéza velkého třesku – teorie a pozorování“. Výroční přehled astronomie a astrofyziky . 23 (2): 319-378. Bibcode : 1985ARA&A..23..319B . DOI : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535 .
  151. ↑ 1 2 Barkana, R. (2006). „První hvězdy ve vesmíru a kosmická reionizace“. věda . 313 (5789): 931-934. arXiv : astro-ph/0608450 . Bibcode : 2006Sci...313..931B . DOI : 10.1126/science.1125644 . PMID 16917052 .  
  152. ↑ Burbidge, E. M. (1957). „Syntéza prvků ve hvězdách“ (PDF) . Recenze moderní fyziky . 29 (4): 548-647. Bibcode : 1957RvMP...29..547B . DOI : 10.1103/RevModPhys.29.547 .
  153. ↑ Rodberg, L. S. (1957). "Pád parity: Nedávné objevy související se symetrií přírodních zákonů." věda . 125 (3249): 627-633. Bibcode : 1957Sci...125..627R . DOI : 10.1126/science.125.3249.627 . PMID 17810563 .  
  154. ↑ Fryer, C. L. (1999). „Hmotnostní limity pro tvorbu černých děr“. The Astrophysical Journal . 522 (1): 413-418. arXiv : astro-ph/9902315 . Bibcode : 1999ApJ...522..413F . DOI : 10.1086/307647 .
  155. ↑ Wald, Robert M. Obecná teorie relativity . - University of Chicago Press, 1984. - S. 299-300. - ISBN 978-0-226-87033-5 .
  156. ↑ Visser, Matt (2003). „Základní a nepodstatné rysy Hawkingova záření“ (PDF) . International Journal of Modern Physics D. 12 (4): 649-661. arXiv : hep-th/0106111 . Bibcode : 2003IJMPD..12..649V . DOI : 10.1142/S0218271803003190 . S2CID  16261173 .
  157. ↑ Laurent, Philippe; Titarčuk, Lev. Vytvoření elektron-pozitronového páru v blízkosti horizontu černé díry: červeně posunutá anihilační čára ve vznikajících rentgenových spektrech černé díry. I.  // The Astrophysical Journal. - 2018. - T. 859:89 . - doi : 10.3847/1538-4357/aac090 .
  158. ↑ Parikh, M. K. (2000). „Hawking radiace jako tunelování“. Fyzické kontrolní dopisy . 85 (24): 5042-5045. arXiv : hep-th/9907001 . Bibcode : 2000PhRvL..85.5042P . DOI : 10.1103/PhysRevLett.85.5042 . PMID  11102182 .
  159. ↑ Hawking, SW (1974). "Výbuchy černých děr?" příroda . 248 (5443): 30-31. Bibcode : 1974Natur.248...30H . DOI : 10.1038/248030a0 .
  160. ↑ Halzen, F. (2002). „Astronomie vysokoenergetických neutrin: spojení kosmického záření“. Zprávy o pokroku ve fyzice . 66 (7): 1025-1078. arXiv : astro-ph/0204527 . Bibcode : 2002RPPh...65.1025H . DOI : 10.1088/0034-4885/65/7/201 .
  161. ↑ Ziegler, JF (1998). Intenzity pozemského kosmického záření. IBM Journal of Research and Development . 42 (1): 117-139. Bibcode : 1998IBMJ...42..117Z . DOI : 10.1147/rd.421.0117 .
  162. ↑ Sutton . Miony, piony a další podivné částice , New Scientist  (4. srpna 1990). Staženo 28. srpna 2008.
  163. ↑ (24. července 2008). Vědci řeší 30 let starou záhadu polární záře . Tisková zpráva .
  164. ↑ Gurnett, D. A. (1976). „Elektronové plazmové oscilace spojené s radiovými záblesky typu III“. věda . 194 (4270): 1159-1162. Bibcode : 1976Sci...194.1159G . DOI : 10.1126/science.194.4270.1159 . PMID 17790910 .  
  165. ↑ Martin. Atomová spektroskopie: Přehled základních myšlenek, notace, dat a vzorců . Národní institut pro standardy a technologie . Staženo: 8. ledna 2007.
  166. ↑ Fowles, G. R. Úvod do moderní optiky . — Courier Dover , 1989. — S. 227–233. — ISBN 978-0-486-65957-2 .
  167. ↑ Grupen, C. (2000). „Fyzika detekce částic“. Sborník konference AIP . 536 : 3-34. arXiv : fyzika/9906063 . Bibcode : 2000AIPC..536....3G . DOI : 10.1063/1.1361756 .
  168. ↑ Nobelova cena za fyziku 1989 . Nobelova nadace . Staženo: 24. září 2008.
  169. ↑ Ekstrom, P. (1980). „Izolovaný elektron“ (PDF) . Scientific American . 243 (2): 91-101. Bibcode : 1980SciAm.243b.104E . DOI : 10.1038/scientificamerican0880-104 . Získáno 24. 9. 2008 .
  170. ↑ Mauritsson. Elektron natočený vůbec poprvé . Univerzita v Lundu . Získáno 17. září 2008. Archivováno z originálu 25. března 2009.
  171. ↑ Mauritsson, J. (2008). „Koherentní rozptyl elektronů zachycený attosekundovým kvantovým stroboskopem“. Fyzické kontrolní dopisy . 100 (7). arXiv : 0708.1060 . Bibcode : 2008PhRvL.100g3003M . DOI : 10.1103/PhysRevLett.100.073003 . PMID 18352546 .  
  172. ↑ Damascelli, A. (2004). „Prověřování elektronické struktury komplexních systémů pomocí ARPES“. Physica Scripta . T109 : 61-74. arXiv : cond-mat/0307085 . Bibcode : 2004PhST..109...61D . DOI : 10.1238/Physica.Topical.109a00061 .
  173. ↑ Obrázek#L-1975-02972 . NASA (4. dubna 1975). Získáno 20. září 2008. Archivováno z originálu 7. prosince 2008.
  174. ↑ Elmer. Standardizace umění svařování elektronovým paprskem . Lawrence Livermore National Laboratory (3. března 2008). Získáno 16. října 2008. Archivováno z originálu dne 20. září 2008.
  175. ↑ Schultz, H. Svařování elektronovým paprskem . - Woodhead Publishing , 1993. - S. 2-3. - ISBN 978-1-85573-050-2 .
  176. ↑ Benedict, G. F. Netradiční výrobní procesy . - CRC Press , 1987. - Sv. 19. - S. 273. - ISBN 978-0-8247-7352-6 .
  177. ↑ Ozdemir, FS (25.–27. června 1979). Elektronová litografie . Sborník příspěvků z 16. konference o automatizaci projektování. San Diego, CA: IEEE Press . str. 383-391 . Získáno 16. října 2008 .
  178. ↑ Madou, MJ Základy mikrovýroby: nauka o miniaturizaci . — 2. - CRC Press, 2002. - S. 53–54. - ISBN 978-0-8493-0826-0 .
  179. ↑ Jongen, Y.; Herer, A. (2.–5. května 1996). [bez uvedení názvu] . Společné zasedání APS/AAPT. Skenování elektronovým paprskem v průmyslových aplikacích. Americká fyzikální společnost . Bibcode : 1996APS..MAY.H9902J .
  180. ↑ Mobus, G. (2010). „Kvazitavení alkalicko-borosilikátových skel v nanoměřítku pod elektronovým ozařováním“. Journal of Nuclear Materials . 396 (2-3): 264-271. Bibcode : 2010JNuM..396..264M . DOI : 10.1016/j.jnucmat.2009.11.020 .
  181. ↑ Gasanov, 2007 , str. 78.
  182. ↑ Gasanov, 2007 , str. 82.
  183. ↑ Gasanov, 2007 , str. 83.
  184. ↑ Gasanov, 2007 , str. 150.
  185. ↑ Gasanov, I.S. Plazmová a paprsková technologie. - Baku: Jilm, 2007. - S. 51. - 174 s.
  186. ↑ Gasanov, 2007 , str. 53.
  187. ↑ Gasanov, 2007 , str. 54.
  188. ↑ Beddar, AS (2001). „Mobilní lineární urychlovače pro intraoperační radiační terapii“. AORN Journal . 74 (5): 700-705. DOI : 10.1016/S0001-2092(06)61769-9 . PMID 11725448 .  
  189. ↑ Gazda, MJ Principy radiační terapie (1. června 2007). Staženo: 31. října 2013.
  190. ↑ Sokolov, A. A.; Ternov, I. M. O polarizaci a spinových efektech v teorii synchrotronového záření  // Zprávy Akademie věd SSSR  : časopis. - 1963. - T. 153 . - S. 1053 .
  191. ↑ Chao, A.W. Handbook of Accelerator Physics and Engineering . - World Scientific , 1999. - S. 155, 188. - ISBN 978-981-02-3500-0 .
  192. ↑ Oura, K. Surface Science: An Introduction . — Springer Science+Business Media , 2003. — S.  1–45 . — ISBN 978-3-540-00545-2 .
  193. ↑ Ichimiya, A. Reflection Vysokoenergetická elektronová difrakce  / A. Ichimiya, P.I. Cohen. - Cambridge University Press, 2004. - S. 1. - ISBN 978-0-521-45373-8 .
  194. ↑ Heppell, T. A. (1967). "Kombinovaný nízkoenergetický a reflexní vysokoenergetický elektronový difrakční přístroj." Journal of Scientific Instruments . 44 (9): 686-688. Bibcode : 1967JScI...44..686H . DOI : 10.1088/0950-7671/44/9/311 .
  195. ↑ McMullan, D. Rastrovací elektronová mikroskopie: 1928–1965 . University of Cambridge (1993). Staženo: 23. března 2009.
  196. ↑ Slayter, H.S. Světelná a elektronová mikroskopie . - Cambridge University Press, 1992. - S. 1. - ISBN 978-0-521-33948-3 .
  197. ↑ Cember, H. Úvod do zdravotní fyziky . - McGraw-Hill Professional , 1996. - S. 42-43. - ISBN 978-0-07-105461-4 .
  198. ↑ Erni, R.; a kol. (2009). „Zobrazování v atomovém rozlišení pomocí elektronové sondy pod 50 hodin“ . Fyzické kontrolní dopisy . 102 (9): 096101. Bibcode : 2009PhRvL.102i6101E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.102.096101 . PMID 19392535 .  
  199. ↑ Shiloh, Roy; a kol. Korekce sférické aberace ve skenovacím transmisním elektronovém mikroskopu pomocí vyřezávaného tenkého filmu  // Ultramicr. - 2018. - T. 189 . - S. 46-53 . - doi : 10.1016/j.ultramic.2018.03.016 .
  200. ↑ Kiškovskij, A. N.; Tyutin, L. A. Lékařská rentgenová technologie. - L .: Medicína, Leningrad. oddělení, 1983.
  201. ↑ Bozzola, JJ Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists  / JJ Bozzola, LD Russell. - Jones & Bartlett Publishers , 1999. - S. 12, 197-199. - ISBN 978-0-7637-0192-5 .
  202. ↑ Flegler, S. L. Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction / S. L. Flegler, JW Heckman Jr., KL Klomparens. — Dotisk. - Oxford University Press, 1995. - S. 43-45. — ISBN 978-0-19-510751-7 .
  203. ↑ Bozzola, JJ Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists  / JJ Bozzola, LD Russell. — 2. - Jones & Bartlett Publishers , 1999. - S. 9. - ISBN 978-0-7637-0192-5 .
  204. ↑ Freund, HP Principy laserů s volnými elektrony  / HP Freund, T. Antonsen. - Springer , 1996. - S. 1-30. - ISBN 978-0-412-72540-1 .
  205. ↑ Kitzmiller, JW televizní obrazové trubice a další katodové trubice: Souhrn průmyslu a obchodu. - Diane Publishing, 1995. - S. 3-5. - ISBN 978-0-7881-2100-5 .
  206. ↑ Sclater, N. Electronic Technology Handbook. - McGraw-Hill Professional , 1999. - S. 227-228. - ISBN 978-0-07-058048-0 .
  207. ↑ Historie integrovaného obvodu . Nobelova nadace (2008). Staženo 18. října 2008.

Literatura v ruštině

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
 kvantová elektrodynamika
 Kvazičástice ( Seznam kvazičástic )
Základní
Kompozitní
Klasifikace