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电子的结构是什么

时间: 2023-03-26 12:55:35

电子的结构是什么

1、电子是一种基本粒子,目前无法再分解为更小的物质,其直径是质子的0.001倍,重量为质子的1或1836;

2、电子围绕原子的核做高速运动,电子通常排列在各个能量层上,当原子互相结合成为分子时,在最外层的电子便会由一原子移至另一原子或成为彼此共享的电子;

3、这是由爱尔兰物理学家乔治·丁·斯通尼于1891年提出来的;

4、电子的分类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,即其无法被分解为更小的粒子。

电子是什么

电子是构成原子的粒子之一,质量极小,带单位负电荷,不同的原子拥有的电子数目不同,例如,每一个碳原子中含有6个电子,每一个氧原子中含有8个电子。能量高的离核较远,能量低的离核较近。通常将电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。
电子(Electron)是一种带有单位负电荷的亚原子粒子之一,通常标记为e⁻。电子属于轻子类,以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。电子与正电子会因碰撞而湮灭,在这过程中,创生一对以上的光子。电子带负电,围绕原子核旋转,同一方向光速运动的电子相互作用力为零。
最新实验观测到电子由轨道子,自旋子,空穴子组成。电子带有1/2自旋,是一种费米子。因此,根据泡利不相容原理,任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正电子,其质量、自旋、带电量大小都与电子相同,但是带电正负性与电子相反;电子与正电子会因碰撞而互相湮灭,在这过程中,创生一对以上的光子(光子的质量比电子小得多,电子的质量:9.10938215(45)×10⁻³¹千克。

什么是电子层结构

电子层是原子物理学中,一组拥有相同主量子数n的原子轨道。

电子在原子中处于不同的能级状态,粗略说是分层分布的,故电子层又叫能层。电子层可用n(n=1、2、3…)表示,n=1表明第一层电子层(K层),n=2表明第二电子层(L层),依次n=3、4、5时表明第三(M层)、第四(N层)、第五(O层)。

一般随着n值的增加,即按K、L、M、N、O…的顺序,电子的能量逐渐升高、电子离原子核的平均距离也越来越大。电子层可容纳最多电子的数量为2n²。

扩展资料:

一、名字起源

电子层(atomic orbital)的名字起源于玻尔模式中,电子被认为一组一组地围绕着核心以特定的距离旋转,所以轨迹就形成了一个壳。

电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大。

同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d等。

二、电子压层

通过对许多元素的电离能的进一步分析,人们发现,在同一电子层中,电子的能量还稍有差异,电子云的形状也不相同。因此电子层仍可进一步分成一个或n个电子亚层。这一点在研究元素的原子光谱中得到了证实。

电子亚层分别用s、p、d、f等符号表示。不同亚层的电子云形状不同。s亚层的电子云是以原子核为中心的球形,p亚层的电子云是纺锤形,d亚层为花瓣形,f亚层的电子云形状比较复杂。

同一电子层不同亚层的能量按s、p、d、f序能量逐渐升高。

K层只包含一个s亚层;L层包含s和p两个亚层;M层包含s、p、d三个亚层;N层包含s、p、d、f四个亚层。

-电子层

把电子放在显微镜下,它的内部结构是什么样的?

根据粒子物理标准模型,电子被认为是一种基本粒子,它们无法再进行分割,它们不是由更小的粒子组成。即便在当今最为强大的粒子加速器——大型强子对撞机之中,电子也没有呈现出任何的内部结构。


另一方面,电子是有实体的,它们是真实存在的,汤姆逊最早发现了这种粒子。电子是一种轻子,虽然质量很小,但仍然有质量,其质量约为9.109×10^-31千克。与质子相比,电子的质量要小得多,质子的质量相当于电子的1836倍。质子并非是基本粒子,它们是由夸克组成。

从希格斯机制看来,电子之所以拥有质量,是因为它们穿过希格斯场之后会减速,它们会与希格斯玻色子发生相互作用,从而获得质量。也正因为如此,被希格斯场减速后的电子无法以光速运动。而光子不会被希格斯场减速,它们的速度始终维持光速。


既然电子是存在的,它们又有多大呢?

迄今为止,所有实验都表明,电子是点大小的,这意味着它们的大小为零。不过,这些实验不能绝对精确地分辨出电子的尺寸,已知电子半径小于10^-16米。根据理论预言,电子的半径小于10^-20米。

在量子力学中,电子被认为是彼此完全相同的,因为没有内在的物理性质可以用来区分它们。因此,电子可以互相交换位置而不引起系统中可见的变化。


另外,如果根据弦理论,电子也不是最基本的结构。在弦理论看来,包括电子在内的所有基本粒子都是由振动的弦所组成。只是弦的不同振动方式表现出了不同的行为,由此产生了我们所探测到的各种基本粒子。

虽然弦理论是一套自洽的物理学模型,并且未来有望成为大统一理论,但目前物理学家并无法通过实验来验证弦理论,因为实验所需的能量远超现有粒子加速器所能达到的水平。

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