[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/2017\/05\/28\/elektron-wikipedia-wolna-encyklopedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/2017\/05\/28\/elektron-wikipedia-wolna-encyklopedia\/","headline":"Elektron \u2013 Wikipedia, wolna encyklopedia","name":"Elektron \u2013 Wikipedia, wolna encyklopedia","description":"Elektron, negaton, e\u2212, \u03b2\u2212 \u2013 trwa\u0142a cz\u0105stka elementarna (lepton), jeden z element\u00f3w atomu. Elektron ma \u0142adunek elektryczny r\u00f3wny e =","datePublished":"2017-05-28","dateModified":"2017-05-28","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/c9645c498c9701c88b89b8537773dd7c?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/c9645c498c9701c88b89b8537773dd7c?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/b\/bb\/Kat%C3%B3dsugarak_m%C3%A1gneses_mez%C5%91ben%282%29.jpg\/220px-Kat%C3%B3dsugarak_m%C3%A1gneses_mez%C5%91ben%282%29.jpg","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/b\/bb\/Kat%C3%B3dsugarak_m%C3%A1gneses_mez%C5%91ben%282%29.jpg\/220px-Kat%C3%B3dsugarak_m%C3%A1gneses_mez%C5%91ben%282%29.jpg","height":"176","width":"220"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/2017\/05\/28\/elektron-wikipedia-wolna-encyklopedia\/","wordCount":1856,"articleBody":"Elektron, negaton, e\u2212, \u03b2\u2212 \u2013 trwa\u0142a cz\u0105stka elementarna (lepton), jeden z element\u00f3w atomu.  Elektron ma \u0142adunek elektryczny r\u00f3wny e = \u22121,602\u00a0176\u00a06208(98)\u00d710\u221219\u00a0C (ujemny \u0142adunek elektryczny elementarny \u2013 st\u0105d te\u017c nazwa negaton) i mas\u0119 spoczynkow\u0105 me \u2248 9,109\u00a0382\u00a091\u00d710\u221231\u00a0kg.Obecnie nie wiadomo, czy elektron ma jak\u0105kolwiek struktur\u0119 wewn\u0119trzn\u0105. Wielokrotnie powtarzane eksperymenty w najwi\u0119kszych akceleratorach, polegaj\u0105ce na zderzaniu ze sob\u0105 przeciwbie\u017cnych wi\u0105zek elektron\u00f3w rozp\u0119dzonych do pr\u0119dko\u015bci bliskich pr\u0119dko\u015bci \u015bwiat\u0142a w pr\u00f3\u017cni, nie da\u0142y argument\u00f3w za istnieniem struktury wewn\u0119trznej. W zderzeniach traktowanych klasycznie elektron zachowuje si\u0119 jak kulka o promieniu 2,817\u00a0940\u00a03227(19)\u00a0\u22c5\u00a010\u221215\u00a0m (klasyczny promie\u0144 elektronu)[5]. Do\u015bwiadczenia z pu\u0142apkowaniem elektron\u00f3w w polu magnetycznym wykaza\u0142y, \u017ce promie\u0144 elektronu jest mniejszy ni\u017c 10\u221222\u00a0m[6].    Nazw\u0119 elektron wprowadzi\u0142 George Johnstone Stoney w 1891, dla elementarnej jednostki elektryczno\u015bci ujemnej w procesie elektrolizy. Jako cz\u0105stka o \u0142adunku ujemnym i niezerowej masie elektron zosta\u0142 zaobserwowany w roku 1897 przez J.J. Thomsona. Na podstawie wynik\u00f3w bada\u0144 w\u0142a\u015bciwo\u015bci promieniowania katodowego uzna\u0142, \u017ce to promieniowanie jest strumieniem cz\u0105stek o \u0142adunku ujemnym, emitowanych w rurze pr\u00f3\u017cniowej (lampa elektronowa) przez rozgrzan\u0105 katod\u0119. Cz\u0105stki te zosta\u0142y nazwane elektronami.W 1916 Gilbert Newton Lewis zauwa\u017cy\u0142, \u017ce w\u0142a\u015bciwo\u015bci chemiczne pierwiastk\u00f3w chemicznych wynikaj\u0105 z oddzia\u0142ywa\u0144 elektron\u00f3w zawartych w ich atomach.Elektrony w atomach zajmuj\u0105 okre\u015blony obszar w przestrzeni wok\u00f3\u0142 stosunkowo ma\u0142ego dodatniego j\u0105dra. Obszary zajmowane przez elektrony nazywaj\u0105 si\u0119 orbitalami. Orbitale z kolei zgrupowane s\u0105 w pow\u0142oki elektronowe. Parametry ka\u017cdego orbitala (energia, kszta\u0142t) zdeterminowane s\u0105 przez energi\u0119 elektromagnetycznego oddzia\u0142ywania z j\u0105drem atomu i pozosta\u0142ymi elektronami oraz parametry elektronu. Rozmiary orbitali atomowych s\u0105 rz\u0119du 10\u221210\u00a0m, czyli dziesi\u0105tej cz\u0119\u015bci nanometra, ale dla stan\u00f3w wzbudzonych mog\u0105 by\u0107 kilkadziesi\u0105t razy wi\u0119ksze. Orbitale elektronowe s\u0105 od 10 do 100 tysi\u0119cy razy wi\u0119ksze od j\u0105dra atomowego, kt\u00f3rego \u015brednica wynosi od 10\u221215 do 10\u221214\u00a0m (oko\u0142o femtometra).Oboj\u0119tny atom ma tyle samo proton\u00f3w w j\u0105drze (\u0142adunek dodatni) co elektron\u00f3w (\u0142adunek ujemny). Atom mo\u017ce by\u0107 zjonizowany w wyniku oderwania lub przy\u0142\u0105czenia elektronu, wtedy liczba proton\u00f3w jest r\u00f3\u017cna od liczby elektron\u00f3w. Dostarczenie energii powoduje wzbudzenie elektron\u00f3w do wy\u017cszych stan\u00f3w, b\u0105d\u017a jonizacj\u0119 atomu (oderwanie elektronu). Zwykle w procesach takich wzbudzane s\u0105 tylko elektrony z najwy\u017cszych pow\u0142ok zwanych walencyjnymi, jednak promieniowanie o du\u017cej energii wzbudza lub odrywa od atomu elektrony z g\u0142\u0119bszych pow\u0142ok (patrz np. ekscyton Mahana \u2013 osobliwo\u015b\u0107 w widmie na kraw\u0119dzi Fermiego (Fermi-edge singularity) lub promieniowanie charakterystyczne).  Zachowanie elektron\u00f3w na pow\u0142okach atomowych determinuje w\u0142asno\u015bci atom\u00f3w w reakcjach chemicznych.Table of ContentsElektron w fizyce materii skondensowanej[edytuj | edytuj kod]Elektron w mechanice kwantowej[edytuj | edytuj kod]Reakcje j\u0105drowe z udzia\u0142em elektronu[edytuj | edytuj kod]Elektron w teorii standardowej i modelu standardowym[edytuj | edytuj kod]Makroskopowe zjawiska z udzia\u0142em elektronu[edytuj | edytuj kod]Elektron w fizyce materii skondensowanej[edytuj | edytuj kod]Elektron odgrywa ogromn\u0105 rol\u0119 w zjawiskach dotycz\u0105cych materii skondensowanej. Wynika to przede wszystkim st\u0105d, \u017ce oddzia\u0142ywania elektromagnetyczne stanowi\u0105 dominuj\u0105cy czynnik wp\u0142ywaj\u0105cy na w\u0142asno\u015bci uk\u0142ad\u00f3w fizycznych w zakresach energii i odleg\u0142o\u015bci charakterystycznych materii cia\u0142a sta\u0142ego i cieczy.G\u0142\u00f3wnymi cz\u0105stkami bior\u0105cymi udzia\u0142 oddzia\u0142ywaniach w fizyce materii skondensowanej s\u0105 rdzenie atomowe oraz elektrony walencyjne i swobodne oraz dziury. Ze wzgl\u0119du na to, \u017ce w fizyce materii skondensowanej, by upro\u015bci\u0107 opis ruchu elektronu lub dziury, pomija si\u0119 ich oddzia\u0142ywanie z polem rdzeni atomowych. R\u00f3wnocze\u015bnie, aby r\u00f3wnania ruchu elektronu pozostawa\u0142y prawdziwe, zamiast masy elektronu wprowadza si\u0119 jego mas\u0105 efektywn\u0105. Jest ona zwykle r\u00f3\u017cna od masy elektronu swobodnego, a w materia\u0142ach anizotropowych masa efektywna jest tensorem.W fizyce cia\u0142a sta\u0142ego elektrony i oddzia\u0142ywania elektromagnetyczne s\u0105 odpowiedzialne za tworzenie si\u0119 wi\u0105za\u0144 w kryszta\u0142ach, a tym samym wp\u0142ywaj\u0105 na w\u0142asno\u015bci sieci krystalicznej.Przez elektron w fizyce materii skondensowanej (dotyczy to zar\u00f3wno materii mi\u0119kkiej i fizyki cia\u0142a sta\u0142ego) rozumie si\u0119 zwykle kwazicz\u0105stk\u0119 o zrenormalizowanych w\u0142asno\u015bciach (patrz np. ciecz Fermiego, ciecz Luttingera, stany Pankratowa, funkcja Blocha, masa efektywna). Chc\u0105c wyra\u017ca\u0107 si\u0119 \u015bci\u015ble, nale\u017ca\u0142oby m\u00f3wi\u0107 np. elektron w ciele sta\u0142ym, jednak zwykle zak\u0142ada si\u0119, \u017ce fakt m\u00f3wienia o kwazicz\u0105stce wynika z kontekstu, w jakim u\u017cywa si\u0119 sformu\u0142owania elektron.Relacja dyspersji elektronu zale\u017cy od struktury pasmowej i modelu jaki u\u017cywany jest do opisu konkretnego zjawiska. W najprostszych modelach przyjmuje si\u0119 kwadratow\u0105 zale\u017cno\u015b\u0107 dyspersyjn\u0105 (np. niekt\u00f3re p\u00f3\u0142przewodniki) i wprowadza nieparaboliczne poprawki. W metalach, gdzie mamy do czynienia z cz\u0119\u015bciowo wype\u0142nionym pasmem przewodnictwa, bardzo cz\u0119sto stosuje si\u0119 model, w kt\u00f3rym relacja dyspersji jest liniowa (liniowe rozwini\u0119cie relacji dyspersji wok\u00f3\u0142 powierzchni Fermiego).Przybli\u017cenie takie jest s\u0142uszne, gdy rozwa\u017cane jest niskoenergetyczne wzbudzenia cz\u0105stka-dziura wok\u00f3\u0142 powierzchni Fermiego.Elektron w fizyce cia\u0142a sta\u0142ego przedstawiany jest w r\u00f3\u017cnych reprezentacjach. Podstawowymi z nich s\u0105funkcje Blochafunkcje Wannierafunkcje Luttingera.Efektem, w kt\u00f3rym manifestuj\u0105 si\u0119 w\u0142asno\u015bci elektronowe w materii skondensowanej, jest tunelowanie elektron\u00f3w wykorzystywane w uk\u0142adach p\u00f3\u0142przewodnikowych oraz skaningowym mikroskopie tunelowym, a tak\u017ce wiele innych w\u0142asno\u015bci i zjawisk jak\u00a0Zobacz te\u017c: Separacja spinowo-\u0142adunkowa.Elektron w mechanice kwantowej[edytuj | edytuj kod]Zjawiska zachodz\u0105ce z udzia\u0142em elektron\u00f3w zwykle nale\u017c\u0105 do mechaniki kwantowej i jako takie podlegaj\u0105 zasadzie nieoznaczono\u015bci Heisenberga.Elektron ma spin \u00b9\u2044\u2082, jest wi\u0119c zaliczany do fermion\u00f3w i podlega statystyce Fermiego-Diraca. Elektrony s\u0105 nierozr\u00f3\u017cnialne. Aby ca\u0142kowicie opisa\u0107 elektron, wystarczy poda\u0107 jego stan kwantowy.Antycz\u0105stk\u0105 elektronu, tj. odpowiadaj\u0105c\u0105 elektronowi cz\u0105stk\u0105 antymaterii, jest antyelektron, zwany kr\u00f3cej pozytonem (lub elektronem dodatnim). Je\u017celi spotka si\u0119 elektron z antyelektronem, dochodzi do anihilacji, w wyniku kt\u00f3rej w miejsce elektronu i pozytonu powstaj\u0105 dwa fotony gamma (\u03b3) o energii 0,511\u00a0MeV. Podczas zderzenia fotonu gamma o takiej lub wi\u0119kszej energii mo\u017ce zaj\u015b\u0107 zjawisko odwrotne: kwant gamma zostaje poch\u0142oni\u0119ty, a pojawia si\u0119 pozyton i elektron.Reakcje j\u0105drowe z udzia\u0142em elektronu[edytuj | edytuj kod]Elektron mo\u017ce bra\u0107 udzia\u0142 w reakcjach j\u0105drowych. Elektron mo\u017ce by\u0107 emitowany z j\u0105dra atomowego \u2013 nazywany jest w\u00f3wczas promieniowaniem beta (\u03b2) a przemiana j\u0105drowa rozpad beta minus. Wyemitowane cz\u0105stki beta maj\u0105 bardzo du\u017c\u0105 energi\u0119 i zdolno\u015b\u0107 jonizacji materii. Niekt\u00f3re j\u0105dra atomowe emituj\u0105 antyelektrony, przemiana ta zwie si\u0119 rozpadem beta plus.J\u0105dro atomowe mo\u017ce te\u017c poch\u0142on\u0105\u0107 elektron, jest to zazwyczaj elektron z najni\u017cszej pow\u0142oki elektronowej, przemiana taka nazywana jest wychwytem elektronu.Elektron w teorii standardowej i modelu standardowym[edytuj | edytuj kod]W modelu standardowym elektron jest cz\u0105stk\u0105 elementarn\u0105 pierwszej generacji i tworzy dublet z neutrinem elektronowym.Elektron w klasyfikacji cz\u0105stek subatomowych jest zaliczany do lepton\u00f3w. Wchodzi w interakcje z innymi leptonami poprzez oddzia\u0142ywania elektromagnetyczne i s\u0142abe.  Obraz dyfrakcji elektronu, dowodz\u0105cy, \u017ce materia ma natur\u0119 falow\u0105Elektrony mog\u0105 swobodnie porusza\u0107 si\u0119 w pr\u00f3\u017cni, co jest wykorzystywane w pr\u00f3\u017cniowych lampach elektronowych. W innych \u015brodowiskach (np. powietrzu) ich ruch jest hamowany, bo przy\u0142\u0105czaj\u0105 si\u0119 do atom\u00f3w substancji, tworz\u0105c jony ujemne. W gazach szybko poruszaj\u0105cy si\u0119 elektron mo\u017ce wywo\u0142a\u0107 wzbudzenie atomu lub jego jonizacj\u0119, a w konsekwencji emisj\u0119 foton\u00f3w. Zjawisko to jest przyczyn\u0105 zorzy polarnej, za\u015b w technice znalaz\u0142o zastosowanie w lampach wy\u0142adowczych (np. lampy jarzeniowe, tzw. \u015bwietl\u00f3wki).Zgodnie z teori\u0105 fal materii elektron mo\u017ce by\u0107 postrzegany jako odpowiadaj\u0105ca mu fala. Mo\u017ce ona podlega\u0107 dyfrakcji i interferencji na przeszkodach. Ze wzgl\u0119du na d\u0142ugo\u015b\u0107 fali, znacznie mniejsz\u0105 od d\u0142ugo\u015bci fali \u015bwietlnej, elektrony nadaj\u0105 si\u0119 doskonale jako czynnik przenosz\u0105cy informacj\u0119 w mikroskopach \u2013 mikroskopach elektronowych.Makroskopowe zjawiska z udzia\u0142em elektronu[edytuj | edytuj kod]Elektrony poruszaj\u0105ce si\u0119 w spos\u00f3b uporz\u0105dkowany w okre\u015blonym kierunku, np. w polu elektrycznym powsta\u0142ym w wyniku przy\u0142o\u017cenia napi\u0119cia elektrycznego, stanowi\u0105 pr\u0105d elektryczny."},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/pl\/wiki\/2017\/05\/28\/elektron-wikipedia-wolna-encyklopedia\/#breadcrumbitem","name":"Elektron \u2013 Wikipedia, wolna encyklopedia"}}]}]