), и, следовательно, Э. подчиняются Ферми - Дирака статистике (См. Ферми - Дирака статистика). Магнитный момент Э. - μ = 1,0011596567(35) μ0, где μ0 - Магнетон Бора. Э. - стабильная частица и относится к классу лептонов (См. Лептоны).
Электрон
I Электро́н (символ е-, e)
первая элементарная частица, открытая в физике; материальный носитель наименьшей массы и наименьшего электрического заряда в природе. Э. - составная часть Атомов; их число в нейтральном атоме равно атомному номеру, т. е. числу протонов в ядре.
Современные значения заряда (e) и массы (me) Э. равны:
e = - 4,803242(14)․10-10 ед. СГСЭ = - 1,6021892(46)․10-19 Кулон,
me = 0,9109534(47)․10-27 г = 0,5110034(14) Мэв/с2,
где с - скорость света в вакууме (в скобках после числовых значений величин указаны средние квадратичные ошибки в последних значащих цифрах). Спин Э. равен 1/2 (в единицах Планка постоянной (См. Планка постоянная) ), и, следовательно, Э. подчиняются Ферми - Дирака статистике (См. Ферми - Дирака статистика). Магнитный момент Э. - μ = 1,0011596567(35) μ0, где μ0 - Магнетон Бора. Э. - стабильная частица и относится к классу лептонов (См. Лептоны).
Установление существования Э. было подготовлено трудами многих выдающихся исследователей; в 1897 Э. был открыт Дж. Дж. Томсоном. Название «Э.» [первоначально предложенное английским учёным Дж. Стони (1891) для заряда одновалентного иона] происходит от греческого слова élektron, что означает янтарь. Электрический заряд Э. условились считать отрицательным в соответствии с более ранним соглашением называть отрицательным заряд наэлектризованного янтаря (см. Электрический заряд). Античастица (См. Античастицы) Э. - позитрон (e+) открыта в 1932.
Э. участвует в электромагнитных, слабых и гравитационных взаимодействиях и проявляет многообразие свойств в зависимости от типа взаимодействий. В классической электродинамике Э. ведёт себя как частица, движение которой подчиняется Лоренца - Максвелла уравнениям. Понятие «размер Э.» не удаётся сформулировать непротиворечиво, хотя величину r0 = е2/тес2Электрон10-13 см принято называть классическим радиусом Э. Причину этих затруднений удалось понять в рамках квантовой механики. Согласно гипотезе де Бройля (См. Бройль) (1924), Э. (как и все другие материальные микрообъекты) обладает не только корпускулярными, но и волновыми свойствами (см. Корпускулярно-волновой дуализм, Волны де Бройля). Де-бройлевская длина волны Э. равна 
, где υ - скорость движения Э. В соответствии с этим Э., подобно свету, могут испытывать интерференцию и дифракцию. Волновые свойства Э. были экспериментально обнаружены в 1927 американскими физиками К. Дэвиссоном и Л. Джермером и независимо английским физиком Дж. П. Томсоном (см. Дифракция частиц).
Движение Э. подчиняется уравнениям квантовой механики: Шрёдингера уравнению (См. Шрёдингера уравнение) для нерелятивистских явлений и Дирака уравнению (См. Дирака уравнение) - для релятивистских. Опираясь на эти уравнения, можно показать, что все оптические, электрические, магнитные, химические и механические свойства веществ объясняются особенностями движения Э. в атомах. Наличие спина существенным образом влияет на характер движения Э. в атоме. В частности, только учёт спина Э. в рамках квантовой механики позволил объяснить периодическую систему элементов (См. Периодическая система элементов) Д. И. Менделеева, а также природу химической связи (См. Химическая связь) атомов в молекулах.
Э. - член единого обширного семейства элементарных частиц, и ему в полной мере присуще одно из основных свойств элементарных частиц - их взаимопревращаемость. Э. может рождаться в различных реакциях, самыми известными из которых являются распад отрицательно заряженного мюона (См. Мюоны) (μ-) на электрон, электронное Антинейтрино (
) и мюонное Нейтрино (νμ):
,
а также Бета-распад нейтрона на протон, электрон и электронное антинейтрино:
.
Последняя реакция является источником β-лучей при радиоактивном распаде ядер. Оба процесса - частные случаи слабых взаимодействий (См. Слабые взаимодействия). Примером электромагнитных процессов, в происходят превращения Э., может служить аннигиляция электрона и позитрона на два γ-кванта
e- + e+ → 2γ.
С 60-х гг. интенсивно изучаются процессы рождения сильно взаимодействующих частиц (адронов) при столкновении электронов с позитронами, например рождение пары пи-мезонов (См. Пи-мезоны):
e- + е+ → π- + π+.
В конце 1974 в аналогичной реакции открыта новая элементарная частица, т. н. J//ψ-частица (см. Резонансы, Элементарные частицы).
Релятивистская квантовая теория Э. (Квантовая электродинамика) - самая разработанная область квантовой теории поля, в которой достигнуто удивительное согласие с экспериментом. Так, вычисленное значение магнитного момента Э.
(где a ≈ 1/137,036 - Тонкой структуры постоянная) с огромной точностью совпадает с его экспериментальным значением. Однако теорию Э. нельзя считать законченной, поскольку ей присущи внутренние логические противоречия (см. Квантовая теория поля).
Лит.: Милликен P., Электроны (+ и -), протоны, фотоны, нейтроны и космические лучи, пер. с англ., М. - Л., 1939; Андерсон Д., Открытие электрона, пер. с англ., М., 1968; Томсон Г. П., Семидесятилетний электрон, пер. с англ., «Успехи физических наук», 1968, т. 94, в. 2.
Л. И. Пономарев.
II Электро́н
редко употребляемое название магниевых сплавов (См. Магниевые сплавы). Под таким названием в 20-х гг. 20 в. появились первые промышленные магниевые сплавы на основе систем Mg - Al - Zn и Mg - Mn, содержащие до 10% Al, до 3% Zn и до 2,5% Mn.
III Электро́н («Электро́н»,)
наименование серии советских искусственных спутников Земли (ИСЗ) для исследования радиационного пояса Земли, космических лучей, химического состава околоземного космического пространства, коротковолнового излучения Солнца и радиоизлучения галактики, микрометеоритов и др. «Э.-1» и«Э.-3» имели массу 350 кг, диаметр 0,75 м, длину 1,3 м-, «Э.-2» и «Э.-4» - массу 445 кг, диаметр 1,8 м, длину 24 м. Измерения, проведённые с помощью ИСЗ «Э.», позволили изучить временные вариации характеристик околоземного космического пространства при различных уровнях солнечной активности. «Э.» запускались попарно одной ракетой-носителем.
Полёты искусственных спутников Земли «Электрон»
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| | | Начальные параметры орбиты |
| | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Наименование | Дата запуска | высота в | высота в | | Период |
| | | перигее, км | апогее, км | наклонение, ° | обращения, |
| | | | | | мин |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| «Электрон-1» | 30.1.64 | 406 | 7100 | 61 | 169 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| «Электрон-2» | » | 460 | 68200 | 61 | 1360 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| «Электрон-3» | 11.7.64 | 405 | 7040 | 60,87 | 168 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| «Электрон-4» | » | 459 | 66235 | 60,87 | 1314 |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------