إلكترون: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط بوت:صيانة V3.4، أضاف وسم بحاجة لشريط بوابات |
|||
سطر 4:
| الصورة = [[ملف:Crookes tube-in use-lateral view-standing cross prPNr°11.jpg|280بك]]
| تعليق =تجربة على أنبوب كروكس وهي أول من أظهر طبيعة الجسيم إلكترون. ويبدو بالصورة الشكل الجانبي لهدف مصوب باتجاه واجهة الأنبوب وبواسطة حزمة إلكترونات.<ref><cite id="refDahl1997">{{مرجع كتاب
| الأول=Per F. | الأخير=Dahl |
|
| num_types =
| تكوين = [[جسيم أولي]]<ref name="prl50"/>
سطر 18:
| الأخير = Buchwald | الأول = J.Z.
| الأخير2 = Warwick | الأول2 = A.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-262-52424-4
}}</cite></ref>
سطر 37:
}}
'''الكُهَيرِب'''<ref>{{مرجع ويب
|
|
|
|
}}</ref><ref>{{مرجع ويب
|
|
|
|
}}</ref><ref>فُعَيل ;ref> 9782035862211 ,p595/595ص,Arabe Dictionnaire (arabe-français), La Rousse</ref> أو '''الإلكترون'''<ref>{{مرجع ويب
|
|
|
|
}}</ref> {{إنج|Electron}} (رمزه: <sup>-</sup>e) هو [[جسيم دون ذري]] كروي الشكل تقريباً مكون [[ذرة|للذرة]] ويحمل [[شحنة كهربائية]] سالبة. ولم يكن من المعروف بأن لديها مكونات أو جسيمات أصغر، لذا فقد اعتبرت بأنها [[جسيم أولي|جسيمات أولية]]<ref name="prl50"/>. فالإلكترون لديه [[كتلة ساكنة|كتلة]] تعادل تقريبا 1/1836 من كتلة [[البروتون]]<ref name=nist_codata_mu/>. [[الزخم الزاوي]] الحقيقي (وهو [[لف مغزلي (فيزياء)|اللف المغزلي]]) للإلكترون هو قيمة نصف عدد صحيح من وحدة ''[[ثابت بلانك|ħ]]''، مما يعني بأنه [[فرميون]]. ويسمى [[جسيم مضاد|الجسيم المضاد]] للإلكترون [[بوزيترون|بالبوزيترون]]، وهو مطابق للإلكترون عدا أنه معاكس له بالشحنة الكهربائية و[[شحنة (فيزياء)|الشحنات]] الأخرى. عند اصطدام الإلكترون بالبوزترون فإنهما إما يبعثران بعضهما البعض أو أن [[إفناء|يفنيان]]، مما ينتج عن ذلك زوج أو أكثر من [[فوتون]]ات [[أشعة غاما]]. تنتمي الإلكترونات إلى [[جيل (فيزياء الجسيمات)|الجيل الأول]] لأسرة جسيمات [[ليبتون (فيزياء)|ليبتون]]<ref name="curtis74"/>، وتسهم في [[قوة أساسية|القوى الأساسية]] وهي [[ثقالة (فيزياء)|الجاذبية]] و[[تآثر كهرومغناطيسي|الكهرومغناطيسية]] و[[القوة النووية الضعيفة]]<ref name="anastopoulos1">
{{مرجع كتاب
|الأول=Charis |الأخير=Anastopoulos
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0691135126
}}</ref>. كما هو في المادة فإن الإلكترون لديه خصائص [[ازدواجية موجة-جسيم]] في [[ميكانيكا الكم]]، لذا فبإمكانه الاصطدام مع الجسيمات الأخرى [[حيود|فينحرف]] مثل الضوء. لكن وبسبب صغر كتلة الإلكترون فإن تلك الازدواجية تتجلى بشكل أفضل في التجارب المخبرية. وبما أنها تندرج تحت عائلة الفرميون، وبحسب [[مبدأ استبعاد باولي]] فلا يمكن لإلكترونين أن يأخذا نفس حالة الكم<ref name="curtis74"/>.
سطر 72:
{{مرجع كتاب
|الأخير=Shipley |الأول=Joseph T.
|
|
|
|
}}</ref>.
سطر 81:
{{مرجع كتاب
|الأول=Brian |الأخير=Baigrie
|
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0-3133-3358-0
}}</ref>. فتلك الكلمة مأخوذة من الكلمة الإغريقية {{رمز لغة|grc|ήλεκτρον}} {{يم}}(''{{اسم لغة|grc-Latn|ēlektron}}'') ''الكترون'' في عام [[1894]] م للإشارة إلى الكهرمان.
في سنة 1737 اكتشف العالمين [[شارل دو فاي]] و[[فرانسيس هاكسبي|هاكسبي]] كلا على حدة وجود نمطين من الشحنات الكهربائية السكونية؛ إحداهما ينتج من الاحتكاك مع الزجاج، والآخر من الاحتكاك مع [[الراتنج]]. ومن هذه استنتج دوفاي نظريته بأن الكهرباء تحتوي على {{وصلة إنترويكي|لغ=en|تر=Aether theories|عر=نظريات الأثير|نص=سائلين كهربائيين}}، وأسماهما بالزجاجي والراتنجي، ولاحظ الفرق بين الموصلات والمواد العازلة، ويمكن فصلهما عن طريق الاحتكاك مما يسبب بتحييد بعضها البعض عند اتحادهما<ref>{{مرجع كتاب|
بين سنتي 1838 و 1851 طور عالم الطبيعيات البريطاني [[ريتشارد لامنج]] فكرة أن الذرة تتكون من نواة مادة محاطة بجزيئات دون ذرية والتي تكوّن وحدة [[شحنة كهربائية|الشحنات الكهربائية]]<ref name="farrar">
سطر 110:
{{مرجع كتاب
|الأخير=Arabatzis |الأول=Theodore
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0226024210
}}</ref>. ثم أنشأ ستوني مصطلح '''الكترون''' لوصف تلك الشحنات الأولية وكان ذلك سنة 1894، وقد قال فيها: "تم تقدير الكمية الفعلية لتلك الوحدة الأساسية الأكثر أهمية في الكهرباء، وقد غامرت عندما أشرت إلى اسم ''الكترون''"<ref>
{{Cite journal
|الأخير=Stoney |الأول=George Johnstone
|
|
|journal=[[Philosophical Magazine]]
|
|doi=
}}</ref>. وكلمة الكترون {{إنج|electron}} هي مركبة مستنبطة من كلمة الكتريك ''electric'' ولاحقتها ون [[wikt:-on|-''on'']]، والتي استخدمت بعد ذلك للإشارة إلى [[جسيم دون ذري|الجسيمات دون الذرية]] مثل البروتون والنيوترون<ref>
{{مرجع كتاب
|
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0-395-40265-4
}}</ref><ref>
{{مرجع كتاب
|
|
|
|
|
|الرقم المعياري=
}}</ref>.
سطر 144:
[[ملف:Cyclotron motion wider view.jpg|تصغير|alt=انبوب مستدير من الزجاج المفرغ به شعاع دائري متوهج بالداخل|انعكاس شعاع من الإلكترونات على شكل دائرة بواسطة المجال المغناطيسي<ref>
{{مرجع كتاب
|
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0486659844
}}</ref>]]
سطر 162:
{{مرجع كتاب
|الأخير=Leicester |الأول=Henry M.
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0486610535
}}</ref><ref>[[#refDahl1997|Dahl (1997:64–78).]]</ref>. فاقترح سنة 1879 أنه بالإمكان تفسير تلك الخصائص من خلال مااسماه مادة مشعة. وألمح إلى أن قد تكون هذه الحالة الرابعة للمادة التي تتكون من [[جزيئات]] سالبة الشحنة تنطلق بسرعة عالية من الكاثود<ref>
سطر 185:
{{مرجع كتاب
|الأول=Robert |الأخير=Wilson
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0748407480|
}}</ref><ref name="thomson"/>. وأظهر أن نسبة الشحنة للكتلة ''e''/''m'' مستقلة عن مادة الكاثود. وأظهر أيضا أن إنتاج جسيمات سالبة الشحنة من مواد مشعة بواسطة التسخين ومن مواد مضيئة هو شيء كوني<ref name="thomson">{{مرجع ويب
|الأخير=Thomson |الأول=J. J.
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-08-25
}}</ref>. وقد أعاد الفيزيائي الأيرلندي جورج فيتزجيرالد الاقتراح بتسمية تلك الجسيمات باسم إلكترون، وقد لقي هذا الاسم قبولا علميا دوليا منذ ذلك الوقت <ref name="leicester"/>.
سطر 269:
{{مرجع ويب
|الأخير=Bohr |الأول=Niels
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-12-03
}}</ref>.ومع ذلك ف[[نموذج بور]] لم يتمكن من تفسير الفروق في الكثافة النسبية لخطوط الطيف، وكذلك أطياف العناصر الأثقل من الهيدروجين، فهي بالكاد اقتصرت على تفسير ذرة [[الهيدروجين]]<ref name="smirnov">
{{مرجع كتاب
|الأخير=Smirnov |الأول=Boris M.
|
|
|
|
|الرقم المعياري=038795550X|
}}</ref>.
سطر 312:
{{مرجع كتاب
|الأخير=Scerri |الأول=Eric R.
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0195305736|
}}</ref>.
سطر 322:
{{مرجع كتاب
|الأخير=Massimi |الأول=Michela
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0521839114
}}</ref>.) وقدم الفيزيائيان الهولنديان [[صمويل جودسميت]] و[[جورج أولنبيك]] الآلية المادية لشرح المعامل الرابع والذي له قيمتين مميزتين، عندما اقترحوا أن بإمكان الإلكترون مع الزخم الزاوي لمداره أن يمتلك قوة زخم زاوي فعلي<ref name="smirnov"/><ref>
سطر 352:
{{مرجع ويب
|الأخير=de Broglie |الأول=Louis
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-08-30
}}</ref> حيث أنه وتحت ظروف مناسبة ستُظهر الإلكترونات والمواد الأخرى خصائص كل من الجسيمات والضوء. ويُستدل على الخصائص الجسيميّة لجسيم ما عندما يُظهر أنه يملك موقعًا متمركزاً في [[مكان (فيزياء)|المكان]] يعتمد على انحناء مساره أثناء حركته.<ref>
{{مرجع كتاب
|الأول=Brigitte |الأخير=Falkenburg
|
|
|
|
|الرقم المعياري=3540337318
}}</ref> أما الطبيعة الشبه الموجية للجسيم فيُمكن أن تلاحظ - على سبيل المثال - عندما يمر شعاع من الضوء عبر شقوق متوازية ويخلق نمطاً [[تداخل (فيزياء)|متداخلاً]] من الأشعة. في عام [[1927]] بُرهن على تأثير التداخل بتجربتين مختلفتين استعين فيهما بشعاع من الإلكترونات، الأولى قام بها الفيزيائي الإنكليزي [[جورج باغيت طومسون|جورج باغت طومسون]] باستخدام رقاقة حديدية نحيلة مع الشعاع، والثانية قام بها الفيزيائيان الأمريكيان [[كلنتون دافيسون]] و[[لستر جيرمر]] باستخدام بلورة من [[النيكل]] معه.<ref>
{{مرجع ويب
|الأخير=Davisson |الأول=Clinton
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-08-30
}}</ref>
سطر 388:
{{مرجع كتاب
|الأخير=Rigden |الأول=John S.
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0674012526
}}</ref>. فعندما يؤخذ بعين الاعتبار لف وتفاعل الإلكترونات المتعددة، فإن ميكانيكا الكم يمكنها بسهولة افتراض بترتيب إلكترونات الذرات ذات رقم ذري أعلى من الهيدروجين<ref>
{{مرجع كتاب
|الأخير=Reed |الأول=Bruce Cameron
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0763744514|
}}</ref>.
سطر 414:
{{مرجع ويب
|الأخير=Dirac |الأول=Paul A. M.
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-11-01
}}</ref>. تلك الجسيمات قد اكتشفها [[كارل أندرسون]] سنة 1932، الذي اقترح بتسميتها الإلكترونات القياسية أو نيجاترون '''negatrons'''، حيث أنها مزيج من كلمتي الكترون ''electron'' وسلبي ''negative''. ولا يزال مصطلح نيجاترون يستخدم من حين لآخر، ويمكن اختصارها إلى نيجاتون 'negaton'{{يم}}<ref>
{{مرجع كتاب
|الأول=Helge |الأخير=Kragh
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0691095523|
}}</ref><ref>
{{مرجع كتاب
|الأول=Frank |الأخير=Gaynor
|
|
|
|
}}</ref>.
وفي سنة 1947 وجد [[ويليس لامب]] وبمساعدة أحد طلبته اسمه روبرت روثرفورد أن هناك فارق في حالات الكم لذرة الهيدروجين والتي من المفترض أن يكون لها نفس الطاقة والتي تغيرت حسب الرابطة التي بينهم، وسمي هذا الفرق ب{{وصلة إنترويكي|لغ=en|تر=Lamb shift|عر=انتقال لامب}}. وفي نفس الفترة تلك اكتشف [[بولي كارب كوش|كوش]] مع هنري فولي أن العزم المغناطيسي للإلكترون أعلى بقليل مما تنبأت به نظرية ديراك. وسمي هذا الفارق البسيط لاحقا باسم [[عزم مغناطيسي شاذ|العزم المغناطيسي الشاذ]] للإلكترون. ولحل تلك الإشكالات طور كلا من [[سين توموناجا]] و[[ريتشارد فاينمان]] و[[جوليان شفينجر]] في أواخر الأربعينيات تلك النظرية المنقحة والمسماة [[كهروديناميكا الكم]].<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-11-04
}}</ref>.
سطر 448:
{{مرجع ويب
|الأخير=Panofsky |الأول=Wolfgang K. H.
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-09-15
}}</ref>. وأول محاولة ناجحة لتسريع الالكترونات باستخدام [[الحث الكهرومغناطيسي]] كانت عن طريق جهاز [[بيتاترون]] الذي أنشأه [[دونالد كيرست]] سنة 1942. ووصلت طاقته الأولية حوالي MeV{{يم}}2.3 في حين وصلت طاقة البيتاترون التالية إلى 300 MeV. ثم اكتشف [[الإشعاع السنكروتروني]] سنة 1947 بطاقة 70 MeV في شركة [[جنرال إلكتريك]]. وكانت عملية تسريع الإلكترونات والتي قاربت سرعتها من سرعة الضوء خلال مجال مغناطيسي هي السبب في ظهور هذا الإشعاع<ref>
سطر 468:
|الأخير=Hoddeson |الأول=Lillian |الأخير2=Brown |الأول2=Laurie
|الأخير3=Riordan |الأول3=Michael |الأخير4=Dresden |الأول4=Max
|
|
|
|
|الرقم المعياري=0521578167
|
}}</ref>. وهو أداة لتسريع الإلكترونات والبوزيترونات باتجاهين متضادين، وذلك لمضاعفة الطاقة الفعالة من اصطدامهما عند مقارنة ضرب إلكترون بهدف ثابت<ref>
{{cite journal
سطر 485:
}}</ref>. وخلال الفترة من 1989-2000 أعطى [[مصادم الكترون-بوزيترون الكبير]] (LEP) في [[سرن]] طاقة شعاع 209 الكترون فولت وصنع قياسات مهمة [[نموذج قياسي|للنموذج القياسي]] لفيزياء الجسيمات<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|تاريخ الوصول=2008-09-15
}}</ref><ref>
سطر 509:
|doi=10.1016/S0370-1573(99)00095-2}}</ref>. ويحتوي الجيل الثاني والثالث على لبتونات مشحونة، ويتطابق [[ميوون|الميون]] و[[تاوون|التاو]] مع الإلكترون في الشحنة و[[لف مغزلي (فيزياء)|اللف]] و[[قوة أساسية|التفاعلات]] ولكن كتلتها أكبر. فاللبتونات تختلف عن العنصر الأساسي الآخر في المادة وهو [[الكوارك]] وذلك بافتقارها إلى [[تآثر قوي|التفاعل القوي]]. وينتمي أعضاء مجموعة اللبتون إلى [[فرميون|الفرميونات]] لأن لديها لف مغزلي نصف عدد صحيح، فالإلكترون لديه لف مغزلي {{frac|1|2}}{{يم}}<ref name="raith">{{مرجع كتاب
|الأول=Wilhelm|الأخير=Raith
|
|
=== خصائص أساسية ===
تعادل [[كتلة ساكنة|الكتلة الساكنة]] للإلكترون تقريبا [[قيمة أسية (كتلة)|{{val|9.109|e=-31}}]] [[كيلوغرام|كغم]]<ref name="CODATA"/>، أو {{val|5.489|e=-4}} [[وحدة كتل ذرية]]. على أساس مبدأ [[آينشتاين]] ل[[تكافؤ المادة والطاقة]]، وتلك الكتلة تتوافق مع الطاقة الساكنة [[قيمة أسية (طاقة)|0.511 MeV]]. وكتلته تعادل تقريبا 1836/1 من كتلة البروتون<ref name=nist_codata_mu>{{مرجع ويب
|
|
|series=2006 CODATA recommended values|
|الأخير=Zombeck|الأول=Martin V.|
|
|
|
|الأخير=Murphy|الأول=Michael T.
|العنوان=Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe
سطر 545:
}}
:Individual physical constants from the CODATA are available at: {{مرجع ويب
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2009-01-15
}}</ref> الذي هو وحدة الشحن القياسية للجسيمات دون ذرية. ففي حدود دقة التجريبية فإن شحنة الإلكترون مطابقة ومعاكسة لشحنة البروتون<ref>
سطر 569:
أنظر: {{مرجع كتاب
| الأخير == Gupta | الأول == M.C.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 8122413005
}}</ref>. بينما نتيجة قياس [[إسقاط (هندسة)|إسقاط]] اللف حول أي محور لايكون إلا ±{{frac|''ħ''|2}}. إضافة إلى اللف فإن الإلكترون له [[عزم الكتروني ثنائي مغناطيسي|عزم مغناطيسي]] فعلي على طول محور اللف<ref name="CODATA"/>. وهو يساوي واحد [[مغنطون بور]] تقريبا<ref name=Hanneke/>{{#tag:ref|مغنطون بور:
سطر 579:
{{مرجع كتاب
| الأخير == Anastopoulos | الأول == C.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0691135126
}}</ref>.
سطر 609:
{{مرجع كتاب
| الأخير == Curtis | الأول == L.J.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0521536359
}}</ref>. فقد لوحظ أن الحد الأعلى لنصف قطر الكترون مفرد في [[مصيدة بنينغ]] هو 10<sup>−22</sup> متر<ref>
سطر 626:
{{مرجع كتاب
| الأخير == Meschede | الأول == D.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 3527403647
}}</ref><ref group="معلومة">يشتق نصف قطر الإلكترون التقليدي على النحو التالي. لنفترض أن شحنة الإلكترون تنتشر بانتظام خلال مجال كروي. حيث بإمكان الجزء الواحد من المجال أن يصد الأجزاء الأخرى لذا فالمجال يتكون من طاقة كهروستاتيكية كامنة. بافتراض أن تلك الطاقة تعادل [[كتلة ساكنة|الطاقة الساكنة]] الإلكترون والتي يحددها [[النسبية الخاصة]](''E'' = ''mc''<sup>2</sup>).<br/>
سطر 642:
| الأخير2 == Wolf | الأول2 == H.C.
| الأخير3 == Brewer | الأول3 == W.D.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 3540672745
}}</ref>.
سطر 673:
{{مرجع كتاب
| الأخير == Munowitz | الأول == M.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-19-516737-6
|
}}</cite></ref>.
سطر 692:
{{مرجع ويب
| الأخير = Kane | الأول = G.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-19
}}</ref>. فالتمازج في تفاوت الطاقة يحتاج إلى خلق تلك الجسيمات، وخلال الوقت التي تظهر فيه فإنها تندرج تحت حد الاكتشاف يفسر عنها [[مبدأ عدم التأكد|علاقة هايزنبرغ الغامضة]]، Δ''E'' · Δ''t'' ≥ ''ħ''. بالواقع بإمكان استعارة الطاقة اللازمة لخلق تلك الجسيمات الافتراضية Δ''E'' من [[فراغ كمي|فراغ]] لفترة زمنية Δ''t''، بحيث ناتجها ليس أكثر من [[ثابت بلانك|انخفاض ثابت بلانك]] {{بدون لف|''ħ'' ≈ {{val|6.6|e=-16|u=eV·s}}}} وبالتالي فإن زمن الإلكترون الافتراضي Δ''t'' يكون في أقصى حد وهو {{val|1.3|e=-21|u=ث}}<ref name="taylor">
{{مرجع كتاب
| الأخير = Taylor | الأول = J.
|
| chapter = Gauge Theories in Particle Physics
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-43831-4
}}</ref>.
سطر 714:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Genz | الأول = H.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-7382-0610-5
}}</ref><ref>
{{استشهاد بخبر
| الأخير = Gribbin | الأول = J.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-17
}}</ref>. وأكد هذا الاستقطاب تجريبيا سنة 1997 باستخدام معجل الجسيمات الياباني [[كيك بي (معجل جسيمات)|كيك بي]]<ref>
سطر 770:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Huang | الأول = K.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 981-270-645-3
}}</ref>.
سطر 811:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Crowell | الأول = B.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-9704670-4-4
}}</ref>. ويعبر قانون {{وصلة إنترويكي|لغ=en|تر=Liénard–Wiechert potential|عر=كمون لينارد - فيشرت}} عن المجال الكهرومغناطيسي لحركة الجسيمات العشوائي، ويعطي القانون قراءة صحيحة حتى عندما تقارب سرعة الجسيمات من سرعة الضوء ([[النسبية الخاصة|النسبية]]).
سطر 843:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Georgi | الأول = H.
|
| chapter = Grand Unified Theories
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-43831-4
}}</ref>. وتحصل طاقة الانبعاثات عندما يحيد إلكترون متحرك بسبب جسيم مشحون كالبروتون. فنتيجة تسارع الإلكترون هو انبعاث [[أشعة انكباح]]<ref>
سطر 867:
حيث ''c'' هي سرعة الضوء في الفراغ، و''m''<sub>e</sub> هي كتلة الإلكترون. See Zombeck (2007: 393, 396).</ref> إن حجم الحد الأقصى لهذا الانزياح في الطول الموجي هو ''h''/''m''<sub>e</sub>''c''، الذي يعرف باسم [[طول موجة كومبتون]]<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-28
}}</ref>. القيمة لدى الإلكترون هي {{val|2.43|e=-12|u=m}}{{يم}}<ref name="CODATA"/>، فإن كان الطول الموجي للضوء طويلا (على سبيل المثال، الطول الموجي [[ضوء مرئي|للضوء المرئي]] هو 0.4–0.7 ميكرومتر) فإن انزياح الطول الموجي يكون ضئيلا. ويسمى هذا التفاعل بين الضوء والإلكترونات الحرة تشتت تومسون الخطي أو [[تشتت تومسون]]<ref name="Chen1998">
سطر 897:
| doi = 10.1103/PhysRev.61.222
|bibcode = 1942PhRv...61..222B}}</ref><ref>
{{مرجع كتاب
|
|
|
|
|
|
| isbn = 0130824445}
}}</ref>. ومن ناحية أخرى فقد تتحول فوتونات عالية الطاقة إلى الإلكترون وبوزيترون خلال عملية [[إنتاج زوجي]] ولكن لايتم ذلك إلا في وجود جسيمات مشحونة قريبة منها مثل النواة<ref>
سطر 953:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Burhop | الأول = E.H.S.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-88275-966-3
}}</ref>. ولكي يتمكن الإلكترون من الهروب من الذرة، فإن طاقته يجب أن تكون أعلى من [[طاقة تأين|طاقة ربطه]] بالذرة. وهذا يحدث مع [[التأثير الكهروضوئي]] كمثال حيث يمتص الإلكترون الفوتون الخارج الذي تجاوز [[طاقة تأين]] الذرة<ref name="grupen">
سطر 971:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Jiles | الأول = D.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-412-79860-3
}}</ref>.
سطر 984:
| الأخير2 = Erkki Brändas | الأول2 = E.
| الأخير3 = Kryachko | الأول3 = E.S.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 1-4020-1290-X
}}</ref>. وأقوى الروابط تلك التي شكلت [[رابطة تساهمية|بالتبادل]] أو [[نقل الإلكترون]]ات بين الذرات مما يسمح بتكوين الجزيئات<ref name=Pauling>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Pauling | الأول = L.C.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-8014-0333-2
}}</ref>. وفي داخل الجزيء فإن الإلكترونات تتحرك تحت تأثير عدة أنوية بحيث تشغل [[مدار جزيئي|المدارات الجزيئية]] بنفس القدر الذي تشغله المدارات الذرية في الذرات المعزولة<ref>
سطر 1٬003:
| الأخير = McQuarrie | الأول = D.A.
| الأخير2 = Simon | الأول2 = J.D.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-935702-99-7
}}</ref>. وهناك عامل أساسي في هذه الهياكل الجزيئية هو وجود [[زوج إلكترون|إلكترونات مقترنة]]، وهي الكترونات تدور بلف مغزلي متعاكس، مما يسمح لهم لشغل نفس المدار الجزيئي دون انتهاك مبدأ استبعاد باولي (ويشبه ذلك في الذرات). فالمدارات الجزيئية المختلفة لها اختلاف بالتوزيع المكاني لكثافة الإلكترون. على سبيل المثال: في الأزواج المترابطة (أي الأزواج التي تربط الذرات معا) يمكن العثور على الإلكترونات مع احتمال كبير جدا ان تكون في كميات صغيرة نسبيا بين النوى. على النقيض: ففي الأزواج غير المترابطة فإن الإلكترونات تتوزع بكميات كبيرة حول النواة<ref>
سطر 1٬026:
| الأخير = Rakov | الأول = V.A.
| الأخير2 = Uman | الأول2 = M.A.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-03541-4
}}</ref> قد يكون إنشاء الجهد الكهربائي اللازم للبرق له تأثير احتكاك كهربي.<ref>
سطر 1٬054:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Weinberg | الأول = S.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-82351-X
}}</ref>.
سطر 1٬065:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Lou | الأول = L.-F.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 978-981-238-461-4
}}</ref>. تنتج الإلكترونات الحرة عند حركتها في الفراغ أو المعادن دفق صافي للشحنة يسمى [[التيار الكهربائي]] فيولد جراء ذلك مجالا مغناطيسيا. والعكس صحيح، حيث يمكن إنشاء التيار من المجال المغناطيسي المتغير. وتصف [[معادلات ماكسويل]] تلك التفاعلات رياضيا<ref>
سطر 1٬075:
| الأخير = Guru | الأول = B.S.
| الأخير2 = Hızıroğlu | الأول2 = H.R.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-83016-8
}}</ref>.
سطر 1٬087:
| الأخير = Achuthan | الأول = M.K.
| الأخير2 = Bhat | الأول2 = K.N.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-07-061220-X
}}</ref>. ومن ناحية أخرى، فإن [[رابطة فلزية|الفلزات]] لديها [[بنية نطاق إلكتروني]] تحتوي على شرائح إلكترونية ممتلئة جزئيا. فوجود مثل هذه الشرائح يسمح للإلكترونات في المعادن بالتصرف كما لو أنها إلكترونات حرة أو [[إلكترون غير متمركز|غير متمركزة]]. ولا ترتبط تلك الإلكترونات مع ذرات معينة، لذا فعندما يتم تطبيق مجال كهربائي، فهي تتحرك بحرية مثل الغاز (ويسمى [[غاز فيرمي]])<ref name="ziman">
{{مرجع كتاب
| الأخير = Ziman | الأول = J.M.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-19-850779-8
}}</ref> خلال مواد تشبه كثيرا الإلكترونات الحرة.
سطر 1٬116:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Blackwell | الأول = G.R.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-8493-8591-1
}}</ref>.
سطر 1٬127:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Durrant | الأول = A.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-7503-0721-8
}}</ref>.
سطر 1٬137:
عندما تتعرض المواد إلى نقطة [[نقطة حرجة (ديناميكا حرارية)|الحرارة الحرجة]] فإنها تخضع لمرحلة تحول تسمى عملية [[موصلية فائقة]] بحيث تفقد كل مقاومة في التيار الكهربائي. ففي [[نظرية بي سي اس]] فإن هذا السلوك يصوغه أزواج من الالكترونات تدخل حالة كم تسمى ب[[تكاثف بوز وأينشتاين]]. و[[زوج كوبر|أزواج كوبر]] تلك لها حركتها مقترنة بمادة قريبة خلال اهتزازات شعرية تسمى [[فونون|الفونونات]] وبذا تتجنب تصادما مع ذرات ينشأ منها مقاومة كهربائية<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-10-13
}}</ref>. (نصف قطر أزواج كوبر حوالي 100 نانومتر، بحيث تتداخل مع بعضها البعض.)<ref>
سطر 1٬156:
الإلكترونات داخل المواد الصلبة الموصلة وهي نفسها شبه-إلكترونات أو شبه جسيمات، فعندما تقيد بإحكام عند درجة حرارة قريبة من [[الصفر المطلق]] فإنها تتصرف كما لو انها انقسمت إلى قطعتين من شبه جسيم وهما: [[سبينون]] و[[هولون]]<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2009-08-01
}}</ref><ref>
سطر 1٬177:
عندما تقترب سرعة الإلكترون من [[سرعة الضوء]] فإن {{وصلة إنترويكي|لغ=en|تر=Mass in special relativity|عر=الكتلة في النسبية الخاصة|نص=كتلته النسبية}} تزداد وفقا لنظرية [[اينشتاين]] في [[النسبية الخاصة]]، مما يجعل الأمر أكثر صعوبة لتعجيلها من داخل الإطار المرجعي للمراقب. بإمكان أن تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء في الفراغ ''C'' ولكن لا يمكن أن تصلها أبدا. مع هذا فعندما تحقن الإلكترونات النسبوية -وهي الكترونات تتحرك بسرعة مقاربة لسرعة الضوء ''c''- في وسط عازل مثل المياه حيث سرعة الضوء فيها أقل بكثير من سرعة ''c''، فإن انتقال الإلكترونات مؤقتا أسرع من الضوء في هذا الوسط. وبما أنها تتفاعل مع وسطها فإنها تولد ضوءا خافتا يسمى [[إشعاع شيرنكوف]]<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-25
}}</ref>.
سطر 1٬191:
بإمكان معجل الجسيمات SLAC الخطي ان [[تعجيل الإلكترونات|يعجل]] الإلكترونات إلى حوالي 51 GeV{{يم}}<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-25
}}</ref>.
سطر 1٬201:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Adams | الأول = S.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-7484-0840-1
}}</ref>.
سطر 1٬214:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Lurquin | الأول = P.F.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-231-12655-7
}}</ref>. وكانت درجات الحرارة في أول مللي ثانية من الانفجار الكبير قد وصلت أكثر من 10 مليار [[كلفن]] وطاقة الفوتونات أكثر من مليون [[إلكترون فولت]]. وكانت لتلك الفوتونات نشاطا يكفي بأن تتفاعل مع بعضها البعض لتشكيل أزواج الإلكترونات والبوزيترونات. وبالمقابل تفني تلك الأزواج بعضها البعض لتنفث الفوتونات النشطة:
سطر 1٬225:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Silk | الأول = J.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-8050-7256-X
}}</ref>.
سطر 1٬253:
{{مرجع ويب
| الأخير = Sather | الأول = E.
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-11-01
}}</ref>. ثم بدأ ما تبقى من البروتونات والنيوترونات بالتفاعل مع بعضها البعض في عملية تسمى [[تخليق نووي]] ومكونة نظائر [[الهيدروجين]] و[[الهيليوم]] مع كميات ضئيلة من [[الليثيوم]]. بلغت ذروة تلك العملية بعد خمس دقائق<ref>
سطر 1٬372:
{{استشهاد بخبر
| الأخير = Sutton | الأول = C.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-08-28
}}</ref>
سطر 1٬384:
{{استشهاد بخبر
| الأخير = Wolpert | الأول = S.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-10-11
| وصلة مكسورة = yes }}</ref>.]]
سطر 1٬406:
| الأخير = Martin | الأول = W.C.
| الأخير2 = Wiese | الأول2 = W.L.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2007-01-08
}}</ref><ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Fowles | الأول = G.R.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-486-65957-7
}}</ref>.
سطر 1٬424:
بالإمكان ملاحظة تفاعلات الإلكترونات الفردية في ظروف المختبرات عن طريق أجهزة [[كاشف جسيمات|كشف الجسيمات]]، والتي تسمح بقياس خصائص معينة كالطاقة واللف والشحنة<ref name="grupen"/>. فقد صار بالإمكان بعد تطوير [[فخ أيون رباعي الأقطاب|فخ بول]] و[[مصيدة بنينغ]] من ابقاء الجسيمات المشحونة ضمن منطقة صغيرة لفترات طويلة، مما يتيح أخذ قياسات دقيقة لخواص تلك الجسيمات. مثال على ذلك؛ تمكنت مصيدة بيننغ في حالة واحدة فقط من احتواء إلكترون مفرد لمدة 10 أشهر<ref name="nobel1989">
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-24
}}</ref>. وتم حساب العزم المغناطيسي للإلكترون بدقة تصل إلى أحد عشر رقم، وهو أمر اعتبر بأنه أكثر دقة من أي ثابت فيزيائي آخر تم الحصول عليه حتى سنة 1980<ref>
سطر 1٬444:
{{مرجع ويب
| الأخير = Mauritsson | الأول = J.
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-17
}}</ref><ref name=Mauritsson>
سطر 1٬477:
[[ملف:Nasa Shuttle Test Using Electron Beam full.jpg|يسار|تصغير|alt=شعاع بنفسجي آت من الأعلى ينتج توهج أزرق حول نموذج لمكوك فضاء|سلطت [[ناسا]] شعاع إلكتروني على نموذج [[مكوك فضائي]] عند فحصه داخل [[نفق الرياح]]، لمحاكاة تأثير الغازات [[أيون|المؤينة]] أثناء عودته للغلاف الجوي<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-09-20
}}</ref>.]]
سطر 1٬487:
{{مرجع ويب
| الأخير = Elmer | الأول = J.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-10-16
}}</ref> بحيث تصل كثافة الطاقة فيه إلى <sup>7</sup>10 وات.سم<sup>−2</sup> ويتركز قطره الضيق بين {{لا لف|0.1–1.3 مم}} وعادة لا يحتاج إلى مواد حشو، ولكنه يحتاج إلى فراغ لتنفيذ تقنية اللحام كي لا يتفاعل شعاع الالكترون مع الغاز قبل وصوله الهدف، ويمكن استخدامه في ربط مواد موصلة تعتبر غير صالحة للحام<ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Schultz | الأول = H.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 1-85573-050-2
}}</ref><ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Benedict | الأول = G.F.
|
|
|
| series = Manufacturing engineering and materials processing
|
|
| الرقم المعياري = 0-8247-7352-7
}}</ref>.
سطر 1٬527:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Madou | الأول = M.J.
|
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-8493-0826-7
}}</ref>.
سطر 1٬560:
| الأخير = Gazda | الأول = M.J.
| الأخير2 = Coia | الأول2 = L.R.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-10-26
}}</ref>.
سطر 1٬570:
| الأخير = Chao | الأول = A.W.
| الأخير2 = Tigner | الأول2 = M.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 981-02-3500-3
}}</ref>.
سطر 1٬583:
| الأخير = Oura | الأول = K.
| coauthor = ''et al.''
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 3-540-00545-5
}}</ref>. أما تقنية {{وصلة إنترويكي|لغ=en|تر=reflection high energy electron diffraction|عر=انعكاس حيود الكترونات عالية الطاقة}} (RHEED) فتستخدم انعكاس حزمة الكترونات تقذف على عدة زوايا منخفضة لتمييز سطح المواد البلورية. ويكون نطاق حزمة الطاقة ما بين 8-20 keV وزاوية السقوط هي 1-4°<ref>
سطر 1٬592:
| الأخير = Ichimiya | الأول = A.
| الأخير2 = Cohen | الأول2 = P.I.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-45373-9
}}</ref><ref>
سطر 1٬612:
{{مرجع ويب
| الأخير = McMullan | الأول = D.
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2009-03-23
}}</ref>. [[مجهر ضوئي|للمجاهر البصرية]] التقليدية انحلال محدود-الحيود للضوء الأزرق بحوالي 200 نانومتر<ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Slayter | الأول = H.S.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-521-33948-0
}}</ref>. وعند المقارنة فإن المجاهر الإلكترونية تتحدد ب[[موجة مادية|طول دي بروجلي الموجي]] للإلكترون. فمثلا يساوي هذا الطول الموجي 0.0037 نانومتر للإلكترونات عند تسارعها عبر 100,000 فولت طاقة كهربائية<ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Cember | الأول = H.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-07-105461-8
}}</ref>. ومقدرة [[مجهر تصحيح انحراف إرسال الإلكترون]] تكون مادون 0.05 نانومتر كثافة نقطية، وهي أكثر من كافي لحل الذرات المنفردة<ref>
سطر 1٬652:
| الأخير = Bozzola | الأول = J.J.
| الأخير2 = Russell | الأول2 = L.D.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-7637-0192-0
}}</ref><ref>
سطر 1٬663:
| الأخير2 = Heckman Jr. | الأول2 = J.W.
| الأخير3 = Klomparens | الأول3 = K.L.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-19-510751-9
}}</ref><ref>
سطر 1٬672:
| الأخير = Bozzola | الأول = J.J.
| الأخير2 = Russell | الأول2 = L.D.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-7637-0192-0
}}</ref>.
سطر 1٬685:
| الأخير = Freund | الأول = H.P.
| الأخير2 = Antonsen | الأول2 = T.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-412-72540-1
}}</ref>
سطر 1٬696:
{{مرجع كتاب
| الأخير = Kitzmiller | الأول = J.W.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-7881-2100-6
}}</ref>. فكل فوتون في [[صمام التضخيم الضوئي]] يضرب [[مهبط ضوئي|المهبط الضوئي]] ينشأ عنه انهيار للإلكترونات فتنتج تيار نبضي قابل للكشف<ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Sclater | الأول = N.
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 0-07-058048-0
}}</ref>. وقد لعبت [[الصمامات المفرغة]] دورا حاسما في تطوير تكنولوجيا الإلكترونيات، حيث تستخدم دفق الإلكترونات في معالجة الإشارة الكهربائية. ومع هذا فقد حلت آلات [[الترانزستور]] الإلكترونية الصلبة محلها في جميع المجالات تقريبا<ref>
{{مرجع ويب
|
|
|
|
|
| تاريخ الوصول = 2008-10-18
}}</ref>.
سطر 1٬730:
== وصلات خارجية ==
* {{مرجع ويب
|
|
|
}}
* {{مرجع ويب
|
|
|
}}
* {{مرجع كتاب
| الأخير = Bock | الأول = R.K.
| الأخير2 = Vasilescu | الأول2 = A.
|
|
|
|
|
| الرقم المعياري = 3-540-64120-3
}}
سطر 1٬759:
{{شريط بوابات|فيزياء|إلكترونيات|طاقة|علوم|الكيمياء|كهرباء|ميكانيكا الكم
}}
{{مقالات بحاجة لشريط بوابات}}
[[تصنيف:إلكترون]]
[[تصنيف:إلكترونيات دورانية]]▼
[[تصنيف:العلم في 1897]]
▲[[تصنيف:إلكترونيات دورانية]]
[[تصنيف:جسيمات أولية]]
[[تصنيف:دخيل إغريقي]]
| |||