Наука простыми словами — что такое электрон?

Электроны — это элементарные субатомные частицы с незначительной массой, окружающие ядро ​​атома. Давайте капнем чуть глубже и расскажем подробнее об одной из базовых частиц простыми словами.

Электрон — это субатомная частица, присутствующая во всех атомах. В отличие от протонов, нейтронов или ядер атомов, электроны являются элементарными частицами, что означает, что они не состоят из более мелких частиц. Кроме того, у электронов практически нет массы по сравнению с протонами и нейтронами. Электроны окружают ядро атома, а не являются его частью.

Обычно электроны связаны с ядрами атомов из-за их отрицательного заряда, который взаимодействует с положительным зарядом ядра. В нейтральном атоме число электронов равно числу положительных зарядов в ядре.

Все элементы в таблице Менделеева нейтральны. Однако любой атом может иметь больше или меньше электронов, чем положительных зарядов, что делает его отрицательно или положительно заряженным. Такие заряженные атомы называются ионами: отрицательно заряженные — анионами, положительно заряженные — катионами.

Атомы теряют электроны в результате взаимодействия с внешними силами. Когда электрон получает дополнительную энергию, он может возбудиться, что происходит при поглощении фотона (пакета света) или столкновении с соседним атомом или частицей. Электроны могут получить достаточно энергии, чтобы покинуть атомное ядро, образуя плазму вместе с ионами.

В отличие от старых представлений, согласно которым электроны вращаются вокруг ядра подобно Луне вокруг Земли, современные ученые считают, что электроны образуют облако, разделенное на оболочки. Эти оболочки можно сравнить с различными слоями земной атмосферы. Электроны не занимают определенные точки в этих оболочках. Согласно квантовой механике, электроны ведут себя как частицы и волны, и вероятность их нахождения в различных областях оболочек различается.

Атомы имеют несколько оболочек, каждая из которых состоит из подуровней. Чем дальше от ядра находится оболочка, тем больше электронов она может удерживать и тем выше энергетические уровни этих электронов.

Если внешние оболочки заполнены, элемент становится менее реакционноспособным. Именно поэтому элементы последнего столбца таблицы Менделеева — гелий, неон и другие — называются благородными газами, так как они практически не вступают в реакции.

Когда электроны возбуждаются, получая энергию, а затем возвращаются в свои исходные оболочки, атом испускает фотон. Длина волны фотона зависит от расстояния, на которое электрон возвращается к ядру. Эти длины волн специфичны для каждого элемента.

Читайте также

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Microsoft и NVIDIA представили RTX Spark и Surface Laptop Ultra с упором на локальный ИИ

Microsoft и NVIDIA представили RTX Spark и Surface Laptop Ultra с упором на локальный ИИ

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет