金年会电子科技名词定义中文名称：电子英文名称：electron定义：静止质量为9.10910^-31kg、电荷为-1.60210^-19C的稳定基本粒子。在一般情况下是指带负电荷的负电子。其反粒子是带正电荷的正电子。所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片电子是构成原子的基本粒子之一，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。不同的电子数目不同，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。通常把电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。目录电子的字词解释英文解释中文解释：电子的历史发现电的现象的发现闪电与摩擦起电放射性物质的启发油滴实验测带电量原子理论量子力学粒子加速器电子概述基本概念分类基本性质运动的电子电子的运动与宏观物体运动区别:核外电子排布的规律:电子-观测电子历史最新实验证实电子可分裂电子并非基本粒子电子层电子的得失电子-应用领域成像自由电子雷射其它电子的字词解释英文解释中文解释：电子的历史发现电的现象的发现闪电与摩擦起电放射性物质的启发油滴实验测带电量原子理论量子力学粒子加速器电子概述基本概念分类基本性质运动的电子电子的运动与宏观物体运动区别:核外电子排布的规律:电子-观测电子历史最新实验证实电子可分裂电子并非基本粒子电子层电子的得失电子-应用领域成像自由电子雷射其它展开编辑本段电子的字词解释英文解释英文解释：electron,electronic电子electrone.lec.tronn.Abbr.e（名词）缩写stablesubatomicparticleleptonfamilyhavingrestmass10-28gramunitnegativeelectricchargeapproximately1.60210-19coulomb.Seetablesubatomicparticleelectr(ic)electr(ic)-on1electrone.lec.tronn.Abbr.克，负电荷大约1.60210的-19次方库仑参见subatomicparticle编辑本段电子的历史发现早在古希腊时期，人们就发现摩擦过的琥珀（希腊语能吸引轻小物体，他们称这种现象为电(electricity)在中国，古人王充所著书籍《论衡》（约公元一世纪，即东汉时期）中有关于静电的记载：“顿牟掇芥”，顿牟就是琥珀，当琥珀经摩擦后，即能吸引像草芥一类的轻小物体。但古代中文对于电并没有更深入的了解。电的现象的发现英国人威廉吉尔伯特、法国人查尔斯杜菲等先后研究和发表了许多关于电的现象和电的特性。但是他们都是通过摩擦的方法产生的电，并且都没有办法存储住大量的电荷。一直到荷兰莱顿大学的物理学教授彼德马森布罗克发明出了用电容原理储存电荷的莱顿瓶，才为人类进一步研究打下基础。闪电与摩擦起电18世纪，美国人本杰明富兰克林意识到闪电与摩擦起电是相似的过程，并且于18世纪，对电学贡献良多的富兰克林做风筝实验证实。富兰克林认为在正常状况，每一种物质都含有固定比例的电量。假设，经过某种程序，促使物体得到更多电，则称此物体带正电；假设，经过另一种程序，促使物体失去电，则称此物体带负电。假设，这两个物体互相接触到对方，电流会从带正电物体流往带负电物体金年会，这样，设定了电流方向（与我们今天认识到的电子流动方向正好相反）。黑暗中，做摩擦起电的动作，就能够看到电火花，空中的闪电也是有颜色的。可是要研究电流本身的颜色，必须有一个能够提供长时间持续平稳电流的电源。但是上述几位研究者都无法得到这电源。意大利人亚历山德罗伏打发明的伏打电堆解决了这一问题。后来，麦可法拉第又研究出更廉价的发电机，使得长时间维持大量电流变得更加容易。第二问题的解决则是由德国人海因里希盖斯勒完成，这位杰出的吹管工人，做成了一台以水银的往复运动为原理的真空泵。他又利用这台真空泵，制造出当时世界上最纯的真空管，后来称为盖斯勒管。19世纪50年代，德国物理学家尤利乌斯普吕克助手模板将一支空气含量万分之一的玻璃管两端装上两根白金丝，并在两电极之间通上高压电，便出现了辉光放电现象。普吕克和他的学生约翰希托夫发现，辉光是在带负电的阴极附近出现的。1858年，普吕克报告了这一现象，并且提出富兰克林的猜测是错误的——即电荷是从阴极发射到阳极而不是相反。可是那辉光的本质到底是不是电流，普吕克还不能确定，他认为可能是稀薄气体或是电极上脱落下来的金属。德国人尤金高德斯坦后来将不同的气体释入真空管，并且用不同的金属做电极，但都得到同样的实验结果。于是，他认为这种辉光与电流本身有关，并且将它命名为阴极射线。普吕克的学生希托夫继续了老师的实验。他将真空管做成圆球状并且在阴极与阳极之间放置了十字形的金属箔片，在阳极的位置果然出现了阴影，这说明从阴极确实发射出了一些东西（现在我们知道这就是电子）。他还发现即使将金属换成透明的云母也能产生阴影——这说明这种辉光不同于可见光。然而，要做出进一步的研究要真空度更高的真空管才英国人威廉克鲁克斯在1878年利用一种水银真空泵，制造出了气体含量仅为盖斯勒管1/75000的，被人们称作克鲁克斯管的真空管。克鲁克斯注意到，当逐渐抽出克鲁克斯管内的气体时，阴极附近开始出现黑暗区域，随着真空度的增加，这黑暗区域也会扩张。克鲁克斯认为，这现象与阴极粒子的平均自由径有关；黑暗区域与辉光区域的界面，即为粒子与气体分子相互碰撞的起始面；在黑暗区域内，没有什么碰撞；而在辉光区域，发生了很多碰撞事件；在管面的萤光，则是因为粒子与管面发生碰撞。克鲁克斯等英国物理学家认为阴极射线并不是射线，而是一种带电粒子。这观点遭到了以海因里希赫兹为首的德国物理学家的反对。赫兹的学生德国物理学家菲利普莱纳德在1889年进行了一个实验：他在阳极安装了薄铝箔窗，这样就能把阴极射线导出到空气中。赫兹提出，阴极射线能够穿过薄金属箔，因此它不可能是粒子（事实上，如果金属箔足够薄，光线同样也能通过）。同时，赫兹还在真空管的两侧施加了电场，结果发现并没有观察到预期的偏转（赫兹的电场加得不够大，偏转难以观察到，用磁场会产生更好的效果），这更加坚定了他的信念。1895让佩兰发现阴极射线能够使真空管中的金属物体带上负电荷，支持了克鲁克斯的理论。1897年，剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫汤姆逊重做了赫兹的实验。使用真空度更高的真空管和更强的电场，他观察出阴极射线的偏转，并计算出了阴极射线粒子（电子）的质量-电荷比例，因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖。汤姆逊采用1891年乔治斯托尼所起的名字——电子来称呼这种粒子。至此，电子作为人类发现的第一个亚原子粒子和打开原子世界的大门被汤姆孙发现了。放射性物质的启发1896年，在研究天然发萤光矿石的时候，法国物理学家亨利贝克勒尔发现，不需要施加外能源，这些矿石就会自然地发射辐射。这些放射性物质引起许多科学家的兴趣，包 括发现这些放射性物质会发射粒子的新西兰物理学家欧尼斯特卢瑟福。按照这些粒子穿透 物质的能力金年会，卢瑟福替这些粒子分别取名为阿伐粒子和贝他粒子（“阿伐”是希腊字母的第 一个字母“α ”，“贝他”是第二个字母“β 1900年，贝克勒尔发现，镭元素发射 出的贝他射线，会被电场偏转；还有，贝他射线和阴极射线都有同样的质量-电荷比例这些证 据使得物理学家更强烈地认为电子本是原子的一部分，贝他射线就是阴极射线。 油滴实验测带电量 美国物理学家罗伯特密立根于 1909 年做了一个著名实验，准确地测量出电子的带电 量。这实验称为油滴实验。在这实验里，他使用电场的库仑力来平衡带电油滴所感受到的引 力。从电场强度，他计算出油滴的带电量。他的仪器可以测量出含有 1–150 个离子的油滴 的带电 约瑟夫?汤姆逊，电子的发现者 量，误差小于 0.3% 。他发现每一颗油滴的带电量都是同一常数的倍数，因此，他推论这常 数必是电子的带电量。汤姆孙和学生约翰汤森德John Townsend。，使用电解的离子气体来 将过饱和水蒸气凝结，经过测量带电水珠粒的带电量，他也得到了相似结果。于 1911 亚伯兰约费Abram Ioffe。使用带电金属微粒子，独立地得到同样的结果．他发表这结果 1911年。但是，油滴比水滴更稳定，油滴的蒸发率较低，比较适合更持久的精准实验。 二十世纪初，实验者发现，快速移动的带电粒子会在经过的路径，使过冷却、过饱和的水蒸 气凝结成小雾珠。于 1911 年，应用这理论，查尔斯威耳逊设计出云室仪器。实验者可以 用照相机拍摄快速移动电子的轨道。这是早期研究基本粒子的重要仪器。 原子理论 在不同的时代，人们对电子在原子中的存在方式有过各种不同的推测。 最早的原子 模型是汤姆孙的梅子布丁模型。发表于 1904 年，汤姆孙认为电子在原子中均匀排列，就像 带正电布丁中的带负电梅子一样。1909 年，著名的卢瑟福散射实验彻底地推翻了这模型。 卢瑟福根据他的实验结果，于 1911 年金年会，设计出卢瑟福模型。在这模型里，原子的绝大部分 质量都集中在小小的原子核中，原子的绝大部分都是真空。而电子则像行星围绕太阳运转一 样围绕着原子核运转。这一模型对后世产生了巨大影响，直到现在，许多高科技组织和单位 仍然使用电子围绕着原子核的原子图像来代表自己。 在经典力学的框架之下，行星轨道 模型有一个严重的问题不能解释：呈加速度运动的电子会产生电磁波，而产生电磁波就要消 耗能量；最终，耗尽能量的电子将会一头撞上原子核（就像能量耗尽的人造卫星最终会进入 地球大气层）。于 1913 年，尼尔斯玻尔提出了玻尔模型。在这模型中，电子运动于原子核 外某一特定的轨域。距离原子核越远的轨域能量越高。电子跃迁到距离原子核更近的轨域时， 会以光子的形式释放出能量。相反的，从低能级轨域到高能级轨域则会吸收能量。藉著这些 量子化轨域，玻尔正确地计算出氢原子光谱。但是，使用玻尔模型，并不能够解释谱线的相 对强度，也无法计算出更复杂原子的光谱。这些难题，尚待后来量子力学的解释。 1916 年，美国物理化学家吉尔伯特路易士成功地解释了原子与原子之间的相互作用。他建议两 个原子之间一对共用的电子形成了共价键。于 1923 年，沃尔特海特勒 Walter Heitler。 和弗里茨伦敦Fritz London。应用量子力学的理论，完整地解释清楚电子对产生和化学键 形成的原因。于 1919 年，欧文朗缪尔将路易士的立方原子模型cubical atom。加以发挥， 建议所有电子都分布于一层层同心的（接近同心的）、等厚度的球形壳。他又将这些球形壳分 为几个部分，每一个部分都含有一对电子。使用这模型，他能够解释周期表内每一个元素的 周期性化学性质。 1924年，奥地利物理学家沃尔夫冈泡利用一组参数来解释原子 的壳层结构。这一组的四个参数，决定了电子的量子态。每一个量子态只能容许一个电子占 有。（这禁止多于一个电子占有同样的量子态的规则，称为泡利不相容原理）。这一组参数的