Физический энциклопедический словарь - электрон

е=4,803•10^-10 ед. СГСЭ-1,6•10^-19 К, mе0,91•10^-27, г0,511 МэВ. Спин Э. равен ¹/2 (в ед. ћ), и, следовательно, Э. подчиняются Ферми — Дирака статистике. Магн. момент Э. е-1,001160, где 0 — магнетон Бора. Э.— стабильная ч-ца и относится к классу лептонов.

Э. был открыт англ. физиком Дж. Дж. Томсоном в 1897. Назв. «Э.» (предложенное в 1891 ирл. физиком Дж. Стони для заряда одновалентного иона) происходит от греч. слова elektron — янтарь. Электрич. заряд Э. условились считать отрицательным в соответствии с более ранним соглашением называть отрицательным заряд наэлектризов. янтаря (см. Электрический заряд). Античастица Э.— позитрон открыта в 1932.

876

Э. участвует в эл.-магн., слабом и гравитац. вз-ствиях. В классич. электродинамике Э. ведёт себя как ч-ца, движение к-рой подчиняется Лоренца — Максвелла уравнениям. Понятие «размер Э.» не удаётся сформулировать непротиворечиво, хотя величину r0=е²/mес² ~ 10^-11 см принято называть классич. радиусом Э. Причину этих затруднений удалось понять в рамках квант. механики. Согласно гипотезе франц. физика Л. де Бройля (1924), Э. (как и все др. матер. микрообъекты) обладает не только корпускулярными, но и волн. св-вами (см. Волны де Бройля). Де-бройлевская длина волны Э. =2ћ/mеv, где v — скорость движения Э. В соответствии с этим, Э., подобно свету, могут испытывать интерференцию и дифракцию. Волн. св-ва Э. были экспериментально обнаружены в 1927 амер. физиками К. Дэвиссоном и Л. Джермером (см. Дифракция микрочастиц).

Движение Э. подчиняется ур-ниям квант. механики: Шрёдингера уравнению для нерелятивистских явлений и Дирака уравнению — для релятивистских. Опираясь на эти ур-ния, можно показать, что оптич., электрич., магн., хим. и механич. св-ва в-в объясняются особенностями движения Э. Наличие спина существ. образом влияет на хар-р движения Э. в атоме. В частности, только учёт спина Э. в рамках квант. механики позволил объяснить периодич. систему элементов Д. И. Менделеева, а также природу хим. связи атомов в молекулах.

Э. могут рождаться в разл. реакциях, самыми известными из к-рых явл. распад отрицательно заряж. мюона: ^- e-+v^~e+v, а также бета-распад нейтрона: np+e^-+v^~e. Последняя реакция явл. источником е при радиоактивном распаде ядер. Оба процесса — частные случаи слабого взаимодействия. Примером эл.-магн. процессов, в к-рых происходят превращения Э., может служить аннигиляция эл-на и позитрона в два -кванта: е^-+е⁺+. С 60-х гг. интенсивно изучаются процессы рождения адронов при столкновении эл-нов с позитронами (встречные пучки), напр. рождение пары -мезонов: е^-+е⁺^-+⁺ . В кон. 1974 в аналогичной реакции открыта новая элем. ч-ца J/ (см. Мезоны со скрытым «очарованием»).

Релятивистская квант. теория Э.— квантовая электродинамика, в к-рой достигнуто прекрасное согласие с экспериментом. Так, вычисл. значение магн. момента Э.

(где ¹/137 — тонкой структуры постоянная) с чрезвычайно высокой точностью совпадает с его эксперим.

значением. Однако теорию Э. нельзя считать законченной, поскольку ей присущи внутр. логич. противоречия.

• Милликен Р., Электроны (+ и -), протоны, фотоны, нейтроны и космические лучи, пер. с англ., М.— Л., 1939; Андерсон Д., Открытие электрона, пер. с англ., М., 1968; Т о м с о н Г. П., Семидесятилетний электрон, «УФН», 1968, т. 94, в. 2.

Л. И. Пономарев.