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電子、既知の最も軽い安定した素粒子。 電子は、電荷の基本単位とされる1.602176634×10-19クーロンの負電荷を持っています。 電子の静止質量は9.1093837015×10-31kgで、陽子の1,836分の1の質量しかありません。
shell atomic model電子は1897年にイギリスの物理学者J.J.トムソンが陰極線の調査中に発見しました。 電子の発見は、彼が当初「コーパス」と呼んでいたもので、原子構造の知識に革命を起こす上で極めて重要な役割を果たしました。 通常、電子は正の電荷を帯びた原子の核に、反対の電荷が引き合うことで結合している。 中性の原子では、電子の数は原子核の正電荷の数と同じである。 しかし、どの原子も電子の数が正電荷の数より多くなったり少なくなったりして、全体として負または正の電荷を帯びることがあり、このような電荷を帯びた原子をイオンと呼ぶ。
原子の中では、電子は原子核の周りを軌道という整然とした配列で動き、電子と原子核の間の引力が電子間の斥力に打ち勝って飛び出している。 これらの軌道は、核から外側に向かって同心円状の殻で構成され、副殻の数が増えていく。 原子核に近い軌道にある電子は最も強固に保持され、一番外側の軌道にある電子は介在する電子に遮られて最も緩く保持されている。 この構造の中を電子が動き回ることで、負の電荷を帯びた雲が拡散し、原子の体積のほぼ全体を占めることになる。 原子内の電子の詳細な構造配置は、原子の電子配置と呼ばれている。 電子配置は、原子の大きさだけでなく、化学的性質をも決定する。 例えば、周期表の類似元素のグループ内での元素の分類は、電子構造の類似性に基づいて行われています。
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素粒子物理学の分野では、電子を2つの方法で分類しています。 電子はフェルミ・ディラックの統計に基づいて命名された粒子の一種です。 すべてのフェルミオンは、半整数のスピンで特徴づけられる。スピンは粒子の固有の角運動量に相当する。 このスピンの概念は、P.A.M.ディラックが定式化した電子の波動方程式に具現化されている。 また、ディラックの波動方程式は、電子の反物質である陽電子の存在も予言している。 電子は、素粒子の中でも「フェルミオン」と呼ばれるグループの中で、さらに「レプトン」に分類される。 レプトンとは、電磁力、弱い力、重力によってのみ反応する素粒子であり、クォーク間に働く短距離の強い力には反応せず、原子核の陽子と中性子を結合する。 今すぐ購読する