مادة

إلكترون

جسيم دون ذري مستقر بشحنة كهربائية سالبة.
2 مقالات ذات صلة

الوصف

الإلكترون هو جسيم أساسي يحمل شحنة كهربائية سالبة. وهو أحد اللبنات الأساسية للذرات، حيث يدور حول النواة ويحدد كيفية تفاعل الذرات مع بعضها البعض لتكوين الجزيئات والمواد. يخضع سلوكه لميكانيكا الكم، مما يعني أنه يُظهر خصائص شبيهة بالجسيمات وخصائص شبيهة بالموجات في آن واحد.

التاريخ

اكتشف الإلكترون ج. ج. طومسون في عام 1897 من خلال تجارب على الأشعة المهبطية، والتي أظهرت أن هذه الأشعة تتكون من جسيمات سالبة الشحنة أخف بكثير من الذرات. وقد اقترح جورج جونستون ستوني اسم 'الإلكترون' في عام 1891.

كيف يعمل

الإلكترونات أجسام كمومية، لذا فإن موقعها وكمية حركتها ليست محددة بدقة بل توصف بدالة موجية احتمالية. وهي تشغل مستويات طاقة منفصلة في الذرات، وتتضمن الانتقالات بين هذه المستويات امتصاص أو انبعاث فوتونات. في المواد الصلبة، تتحرك الإلكترونات عبر الشبكة البلورية، مما يؤدي إلى التوصيل الكهربائي والمغناطيسية وظواهر جماعية أخرى.

في التطبيق

الإلكترونات هي العمود الفقري للتكنولوجيا الحديثة: فهي تحمل التيار في الأسلاك، وتُستخدم في أشباه الموصلات لبناء الترانزستورات، وتُستخدم في المجاهر الإلكترونية لتصوير البنى الدقيقة.

حقيقة طريفة

تُعتبر الإلكترونات جسيمات نقطية بلا بنية داخلية، ومع ذلك تمتلك خاصية تسمى 'اللف المغزلي' تجعلها تتصرف مثل مغناطيسات صغيرة، وهذا اللف المغزلي ضروري للتخزين المغناطيسي في الأقراص الصلبة.

Concept graph →

مقالات ذات صلة · 2

عُقَد مغناطيسية لا تنفك
داخل قطعة من مادة مغناطيسية، تُرتَّب لفات الإلكترونات — وهي أسهم مغناطيسية صغيرة — عادة في أنماط بسيطة. لكنها أحيانًا تلتف لتشكل دوامات، مثل الماء في القمع، وقد تنعقد هذه الدوامات لتكوين عُقَد. سابقًا، كان الحصول على هذه العُقَد، التي سميت هوبفيونات، ممكنًا فقط في عينات ذات أشكال خاصة، مقطوعة بدقة متناهية. الآن وجد الباحثون طريقة أبسط.
شبحٌ في الذرة: كيف يُخفي الفراغ شبه القياسي
في عام 1976، لاحظ جيرارد 'ت هوفت أن فراغ نظرية المعايرة ليس بسيطًا كما يبدو: فهو يمتلك بنية توبولوجية تظهر في قابلية توبولوجية غير صفرية. هذه الكمية، وهي مقياس لحساسية الفراغ تجاه التشكيلات التوبولوجية للحقول، تتطلب وجود حالة شبه قياسية، أي جسيم ذو سبين صفري وسالب التكافؤ.