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不在list上的中國院校的學(xué)生,dianzi

云知道院校

電子是什么？

不在list上的中國院校的學(xué)生,dianzi


朋友們好，我是電子及工控技術(shù)，我來回答這個(gè)問題 。電子是微觀世界中最常見的粒子之一，我們在中學(xué)物理電磁學(xué)中就了解了關(guān)于電子的一些特點(diǎn) 。比如在講到金屬導(dǎo)線中電流形成的時(shí)候，電子就起到了功不可沒的作用，正是由于金屬中的電子在電場力的作用下定向移動(dòng)才形成了電流，這些都是由于自由電子運(yùn)動(dòng)形成的結(jié)果 。我們先從電子的一些特點(diǎn)來認(rèn)識電子，我們首先從它的質(zhì)量來說，電子的質(zhì)量是非常輕的，電子的質(zhì)量為9.10 × 10-31 kg，一般用e-來表示 。
其次電子的體積非常小，它比原子還要小，我們在學(xué)半導(dǎo)體的時(shí)候，都會(huì)講到硅和鍺這兩種半導(dǎo)體材料，在講到硅原子時(shí)，我們知道在硅原子外圍帶著四個(gè)電子，這些電子在原子核的束縛下它不會(huì)輕易移動(dòng)，它只會(huì)在原子內(nèi)做繞核運(yùn)動(dòng)，要想使電子移動(dòng)需要在外電場力的作用下才可以移動(dòng)，外部所給的能量越大，電子移動(dòng)的距離就越遠(yuǎn) 。我記得在學(xué)化學(xué)時(shí)，講到化學(xué)元素，都會(huì)講到每種元素的原子核會(huì)圍繞著多少個(gè)電子，這些電子按著一定的數(shù)量和規(guī)律在圍繞著電子不停地旋轉(zhuǎn)，因此電子的第三個(gè)特點(diǎn)是電子是在不停地運(yùn)動(dòng)的，它的運(yùn)動(dòng)方式之一是繞著原子核旋轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)；它的運(yùn)動(dòng)形式之二是，當(dāng)滿足了一定的條件，它會(huì)擺脫原子核的束縛做直線移動(dòng) 。
它活躍的程度主要取決于它最外層的電子個(gè)數(shù) 。最后一點(diǎn)是電子對外所顯現(xiàn)的帶電屬性是帶負(fù)電 。在半導(dǎo)體中正是由于被束縛的電子移動(dòng)，它從原子核周圍的位置飛逸出來，它原先的地方就留下一個(gè)位置出來，這個(gè)位置因?yàn)槭チ藥ж?fù)電的電子而顯示正電的特性 ?？傊m然電子非常微小，但是它在物理和化學(xué)等領(lǐng)域中的作用可不低，比如我們看的電視機(jī)里的陰極射線管，觀察微觀世界領(lǐng)域用的電子顯微鏡、甚至在科學(xué)領(lǐng)域中用的粒子加速器等都需要電子的威力 。
電子的本質(zhì)是什么？由什么構(gòu)成？
不在list上的中國院校的學(xué)生,dianzi


電子是一個(gè)較為尷尬的粒子，一方面其與質(zhì)子組成原子，是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子；另一方面，其質(zhì)量只有質(zhì)子的1830分之一，并不是物質(zhì)的主體，而僅只是其運(yùn)動(dòng)形成了物質(zhì)的體積 。于是，在夸克理論中，并沒有電子的位置 。根據(jù)該理論，質(zhì)子和中子等基本粒子是由各種夸克組合而成的 。電子則由于質(zhì)量太小，被認(rèn)為其本質(zhì)是光子 。然而，電子與光子的差異更大，后者被認(rèn)為是沒有質(zhì)量的 。
而且，電子不僅有電荷，其電荷的電量與其他基本粒子如質(zhì)子的電量完全相等 。反觀光子，其是不帶電的中性粒子 。因此，就質(zhì)量、電量和物質(zhì)的構(gòu)成，電子都更像是與質(zhì)子屬于同一層次的粒子 。而且，正負(fù)電子對的湮滅，可以形成光子 。因此，電子與光子反倒是不同層次的粒子 。所以，將電子與光子劃等號，只能說明夸克理論是有疑問的 。
此外，根據(jù)狹義相對論，光速具有不變性，且速度最大 。這些都與電子的行為有著本質(zhì)的區(qū)別 。根據(jù)有機(jī)的量子宇宙觀，宇宙是自然界的一部分，是一個(gè)由最小粒子構(gòu)成的封閉系統(tǒng) 。該最小粒子就是由普朗克常數(shù)h定義和定量的量子，具有不可再分的特性，從而使能量具有不連續(xù)性，消除了紫外災(zāi)變 。于是，離散的基態(tài)量子構(gòu)成了宇宙的本底物理背景，即形成了量子空間；受到激發(fā)的量子成為光子，屬于能量的范疇；而由高能量子的運(yùn)動(dòng)所形成的封閉體系就是包括電子在內(nèi)的各種基本粒子，屬于物質(zhì)的范疇 。

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