1。基本的な物理定数:
* チャージ: 電子は負の初等電荷(-1.602 x 10^-19クーロン)を運びます。これは基本的な定数であり、すべての電子に適用される固定値です。
* 質量: 電子には、9.109 x 10^-31キログラムの静止量があります。繰り返しますが、これは基本的な定数です。
* スピン: 電子には、スピンと呼ばれる固有の角運動量があり、これは量子化され、ħの単位で1/2の値を持ちます(プランク定数の減少)。このスピンは、電子の磁気モーメントを引き起こします。
2。量子力学:
* 波粒子の二重性: 電子は、量子力学によって記述された波のような特性と粒子様特性の両方を示します。これは、定義された運動量を持つ両方の粒子として、定義された波長の波として扱うことができることを意味します。
* 量子数: 原子の電子は、4つの量子数によって特徴付けられます。
* 主要な量子数(n): 電子のエネルギーレベルとその軌道のサイズを決定します。
* 角運動量量子数(l): 0(s-軌道、球形)からn-1(たとえば、n =3の場合、lは0、1、または2)の範囲で、電子の軌道の形状を定義します。
* 磁気量子数(ml): -lから +l(0を含む)から範囲の空間内の電子軌道の方向を決定します。
* スピン量子数(MS): +1/2または-1/2の値で、電子の固有のスピンについて説明します。
3。他の粒子との相互作用:
* 電磁力: 電子は、電磁力を介して他の荷電粒子と相互作用します。この相互作用は、原子と分子の挙動を支配します。
* 弱い力: 電子は、放射性崩壊プロセスの原因となる弱い核力に関与します。
4。特別相対性理論:
* 相対論的効果: 高いエネルギーでは、電子は質量の増加や勢いとエネルギー関係の変化など、相対論的効果を示します。
要約すると、電子の特性は、基本定数の複雑な相互作用、量子機械的原理、および他の粒子や力との相互作用によって決定されます。これらの特性は、原子、分子、および物質の挙動を理解するために不可欠です。