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電子

電子
分類
基本粒子 - 費米子 - 輕子 - 第一代粒子 - 電子
歷史
符號：	e⁻
發現時間：	1897年
發現者：	约瑟夫·汤姆生（英國）
基本性質
質量：	0.51 MeV 1/1836 amu
電荷：	-1 -1.6 × 10^-19 C
自旋：	1/2
受作用力：	引力、電磁力、弱核力
半衰期：	穏定

电子属于亚原子粒子中的轻子类。轻子被认为是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋，即又是一种费米子（按照费米—狄拉克统计）。电子所带电荷为-1.6 × 10^-19库仑，质量为9.10 × 10^-31 kg (0.51 MeV/c²)。通常被表示为e^-。电子的反粒子是正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。物质的基本构成单位——原子是由电子、中子和质子三者共同组成。相对于中子和质子組成的原子核，电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时，其产生的净流动现象称为电流。静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩时，称为物体带负电；而电子不足时，称为物体带正电。当正负电量平衡时，则称物体是电中性的。電子在我們日常生活中有很多應用方法，其中電子(負離子)直髮或曲髮就是例子。

历史

电子是在1897年由剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。

参见

- 电子学
- 基本粒子
- 粒子 Category:轻子 ja:電子 ko:전자 simple:Electron th:อิเล็กตรอน

基本粒子

粒子是物理学里面的一个基本的单位，而研究粒子相關知識的學術種類則稱為粒子物理學（Particle Physics）。它包括费米子和玻色子。關於粒子的種類，請參考:en:List of particles（英）。 Category:基本粒子 ja:基本粒子 ko:기본입자

輕子

輕子是不直接参与强相互作用的粒子，它们的自旋为1/2。至今实验上还没有发现轻子有任何结构，所以通常被认为自然界最基本的粒子之一。已经发现的轻子包括电子、μ子、τ子三种带一个单位负电荷的粒子，分别以e^-、μ^-、τ^-表示，以及它们分别对应的电子中微子、μ子中微子、τ子中微子三重不带电的中微子，分别以ν_e、ν_μ、ν_τ表示。加上以上六种粒子各自的反粒子，共计12种轻子。轻子可以划分为三代，通常表示为：

輕子列表

參阅

- :Category:轻子 Category:亚原子粒子 Category:基本粒子 Category:费米子 ja:レプトン

约瑟夫·汤姆生

约瑟夫·约翰·汤姆生（Joseph John Thomson）（1856年 12月18日~1940年 8月30日）英国物理学家，电子的发现者。电子 1856年汤姆生出生于英格兰的曼彻斯特附近，苏格兰人家庭。他在曼彻斯特的欧文学院学习了工程学，搬到了剑桥大学三一学院。1884年他成为卡文迪许物理学教授，即卡文迪许实验室主任。1890年他与露丝·佩杰特结婚，并养育了两个孩子。他的学生之一是欧内斯特·卢瑟福，卢瑟福于1919年成为汤姆生的继任者。受到詹姆斯·克拉克·麦克斯韦工作的影响和X射线的发现，他推导出阴极射线（参见阴极射线管）存在于带负电的粒子，他称之为“微粒”，这种微粒现在认识为电子。电子曾经被约翰斯东·斯通尼提出过，作为电化学中电荷的单位，但是汤姆生认识到电子也是亚原子粒子，这一点是第一次被发现。1897年他的发现为人所知，并在科学圈内引起了骚动，并最终于1906年被授予诺贝尔物理学奖。现代物理学中最富戏剧性的是他的儿子乔治·佩杰特·汤姆生（G.P.Thomson）后来因证实电子是一种波而被授予诺贝尔物理学奖。（参见波粒二象性）。这些工作的很多是在卡文迪许实验室完成的。

进一步阅读

- Dahl, Per F., "Flash of the Cathode Rays: A History of J.J. Thomson's Electron". Institute of Physics Publishing. June, 1997. ISBN 0750304537

外部连接

- [http://www.nobel-winners.com/Physics/joseph_john_thomson.html 关于约瑟夫·汤姆生]
- [http://www.aip.org/history/electron/ 电子的发现] category:英国物理学家 ja:ジョセフ・ジョン・トムソン ko:조지프 존 톰슨

英國

大不列颠及北爱尔兰联合王国，简称联合王国或英国，由大不列颠岛的英格兰、苏格兰和威尔士与爱尔兰岛东北部的北爱尔兰共同组成，还包括一些英国海外领地。英国本土位于欧洲大陆西北端，被北海、英吉利海峡和大西洋包围。

历史

参见：英国历史 英国是19世纪的世界工业强国、海上霸主，并是早期议会民主制度的诞生地，曾拥有先进的科学技术及较高的艺术水平。在其顶峰时期，大英帝国曾经控制了世界四分之一的领土，号称“日不落帝国”。然而20世纪头50年，经历了两次世界大战的英国國力銳減。而在后半个世纪中，这个庞大的殖民帝国土崩瓦解，1997年 7月1日将香港主权移交中華人民共和國，标志着英国殖民时代的终结。英国本身则发展成为一个现代化、繁荣的欧洲国家。虽然她是欧盟的成员，英国出于国内政治及經濟的考虑而拒绝加入欧元区。宪法的改革也同样是现在英国所面临的问题。英国是英联邦（大英帝国的继任组织）、欧盟和北约的成员国。她还是一个握有否决权的联合国安理会常任理事国。 参见：英国君主、不列颠历史、英格兰历史、爱尔兰历史、苏格兰历史、威尔斯历史、英國王室旗幟

政治

参见：英国政治 英国采用的民主政体是君主立宪制，首都位于伦敦。英国现在的君主（同样是国家元首）是伊丽莎白二世，她于1953年加冕。今天，她的角色大部分是象征性的，国家的政治实权控制在英国议会手中。以往英国是一个十分集权化的国家，由位于伦敦西敏斯(Westminster Parliament)的英国国会负责整个王国的政治事务。然而近年来，苏格兰、威尔斯和北爱尔兰都分别建立了自己的分权政府，拥有不同程度的自治权利。 参见：英国法律

行政区

英国法律 参见：英国行政区 英国划分为四个部分：英格兰、苏格兰、威尔士和北爱尔兰，然后它们又分别划分为：
- 英格兰行政区 (参见英格兰郡县列表)
- 苏格兰区划列表
- 威尔士区划列表
- 北爱尔兰区划列表英格兰被划分为9个行政区：英格兰东北、英格兰西北、約克郡與恆伯、東密德蘭、西密德蘭、东英格兰、大伦敦、英格兰东南、英格兰西南。除了大伦敦地区下设32个自治市(Borough Council)之外，各个区域下设郡或特别管辖区。苏格兰包括了32个自治市。威尔士有22个自治市、北爱尔兰有24个自治市、2个市以及6个郡。英国还拥有几个不同性质的殖民地：
- 英国领地
- 英国直辖殖民地(Crown Colony) 英国的君主同时还是其他15个国家的象征性国家元首，虽然英国对这些国家的政治影响力十分有限。 参见：英国城市

地理

参见：英国地理 英格兰大部分地区地势绵延起伏，北部多山区。主要的河流包括了泰晤士河和塞文河，主要城市包括了伦敦、曼彻斯特、利物浦、新堡和伯明翰(伯明罕)。多佛港附近的英吉利海峡隧道将英国与海峡对岸的法国相连接。苏格兰的地势则变化多端，南部为平原，而北部和西部则主要是高地。威爾斯地勢崎嶇，大半屬於坎布里安山脈的範圍。北爱尔兰地区则多山丘，主要城市有贝尔法斯特。

领土纠纷

与西班牙存在直布罗陀问题，与阿根廷存在福克蘭群島问题，与爱尔兰存在北爱尔兰问题。

经济

参见：英国经济 英国作为一个重要的贸易伙伴以及金融中心，是西欧最大的资本主义经济体之一。在过去的二十年间，政府大量减少了国有资产，并减缓了社会福利计划的发展。英国的农业较为集中，高度机械化，并且效益十分高，1%的劳动人口能够满足大约60%的食品需要。英国拥有大量的煤、天然气和石油储备；英国的主要能源生产大约占总GDP的10%，在工业国家是算非常高的。服务业，特别是银行业、保险业以及商业服务业占GDP的比重最大，而工业的重要性则不断下降。

人口

参见：英国人口 根据2000年统计，英国人口大约有五千八百餘万。

语言

官方語言是英國英语。英格蘭以外地區也有其他官方語言，例如威尔斯语、苏格兰盖尔语（蘇格蘭加爾凱語）等。世界各地移民到英國的人也講自己的家鄉語言。

文化

参见：英国文化 威廉·莎士比亚可以说是世界上最著名的剧作家之一，而其他著名的英国作家还包括了勃朗特姐妹、阿嘉莎·克莉丝蒂、查尔斯·狄更斯、阿瑟·柯南·道尔、J·K·罗琳和托尔金等人，此外，英国著名的政治思想家有最早提出“三权分立”理论的约翰·洛克（John Locke）及空想社会主义的代表人物托马斯·莫尔（Thomas More）及罗伯特·欧文（Robert Owen）等。當代英國擁有多樣的音樂文化。古典音樂方面，來自英國的知名交響樂團包括BBC交響樂團、皇家愛樂樂團、愛樂樂團、倫敦交響樂團以及倫敦愛樂樂團等。在英國，全世界地有名的音乐家多数诞生。 ;主要的音乐家
- 披头士
- 滚石
- 齊柏林飛船
- 深紫
- 黑色安息日
- 皇后
- 性手枪
- 警察
- 平克·弗洛伊德
- 电台司令
- 大卫·鲍伊
- 酷玩
- 辣妹
- 羅比·威廉斯
- 摩托头
- 黑暗英國的劇場演出也蜚聲國際，著名的就有皇家國家劇院等。注譯 #除特別說明(見備註一項)外，以上假期普遍適用於英格蘭﹑威爾斯﹑蘇格蘭及北愛爾蘭地區。 #該假日日期以北愛爾蘭秘書長(Secretary of State for North Ireland)公佈為準。

教育

英国最闻名於世的大学有两所：剑桥大学和牛津大学，合称为牛桥（Oxbridge)。他们为英国以及整个世界培养了无数著名的科学家，文学家，哲学家，政治家，工程师，例如艾萨克·牛顿、雪莱、拜伦、詹姆斯·瓦特、查尔斯·达尔文、--、斯蒂芬·霍金和亚历山大·弗莱明等。 参见：英国大学

参见

- 英国荣誉制度

外部链接

- [http://www.parliament.uk/ 英国议会]
- [http://www.number-10.gov.uk 唐宁街10号首相府]
- [http://www.ukonline.gov.uk 英国政府门户网站]
- [http://www.royal.gov.uk 英国王室]
- [http://www.britishcouncil.org.cn/ 英国文化协会(British Council)]
- [http://www.xzqh.org/waiguo/europe/2024.htm WWW.XZQH (行政区划) 英国网页中文] ja:イギリス ko:영국 ms:United Kingdom simple:United Kingdom th:สหราชอาณาจักร zh-min-nan:Liân-ha̍p Ông-kok

質量

质量通常也是衡量产品或工作的优劣程度的标准。此時的「質量」在台灣及香港通常會被稱為--。 ---- 质量是指物体中所包含的物质的量。以牛顿第二定律所表现出的质量称为惯性质量，以万有引力定律所表现出的质量称为引力质量。这两种质量实际上在可测精度内相等，但目前尚无理论把两者统一起来。根据狭义相对论，对于运动状态不发生变化的物体而言，质量是一个常量，不因高度、纬度等外界情况而改变。同时，对于低速宏观物体而言，速度的少量改变对质量几乎不发生影响，但对于高速（接近光速）宏观物体而言，速度的少量改变对质量则有较大影响。在日常生活中，我们普遍认为“有质量”的物体，即宏观物体，实际上是静止质量非零的物体。但要指出的是，这里的“静止”是指物体的相对静止，而不包括物体内部的情况。在微观世界，有很多静止质量为零的存在，如光子，即只有运动时才有质量，换句话说，这个世界上不存在静止的光子（实际上，低于光速也是不可能的），而其质量就等于宏观上测定的能量。质量的国际标准基准单位是千克。其他国际单位是克、吨、毫克、微克等。在中国旧时用的斤、两、钱是作为重量单位而不是质量单位。西方的磅、盎司、克拉等也一样。质量和重量不同，重量是物体受引力作用后所受重力的度量，在不同地区、星球会发生变化。 Category:物理量 Category:经典力学 ja:質量 ko:질량 ms:Jisim simple:Mass th:มวล

電荷

電荷是物质、原子或电子等所带的电的量。单位是库仑（记号为C）。我們常將「帶電粒子」稱為電荷，但電荷本身並非「粒子」，只是我們常將它想像成粒子以方便描述。因此帶電量多者我們稱之為具有較多電荷，而電量的多寡決定了力場（庫侖力）的大小。此外，根據電場作用力的方向性，電荷可分為正電荷與負電荷，電子則帶有負電。根据库仑定律，带有同种电荷的物体之间会互相排斥，带有异种电荷的物体之间会互相吸引。排斥或吸引的力与电荷的乘积成正比。

點電荷

點電荷是帶電粒子的理想模型。真正的點電荷並不存在，只有當帶電粒子之間的距離遠大於粒子的尺寸，或是帶電粒子的形狀與大小對於相互作用力的影響足以忽略時，此帶電體就能稱為「點電荷」。一个实际带电体能否看作点电荷，不仅与带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求。点电荷是建立基本规律时必要的抽象概念，也是把分析複雜問題時不可少的分析手段。例如，库仑定律、洛伦兹定律的建立，带电体的电场以及带电体之间相互作用的定量研究，试验电荷的引入等等，都應用了点电荷的觀念。

粒子的电荷

在粒子物理学中，许多粒子都带有电荷。电荷在粒子物理学中是一个相加性量子数，电荷守恒定律也适用于粒子，反应前粒子的电荷之和等于反应后粒子的电荷之和，这对于强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用都是严格成立的。

库仑

库仑是电量的单位，符号为C。它是为纪念物理学家查尔斯·奥古斯丁·库仑而命名的。若导线中载有1安培的稳恒电流，则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。库仑不是国际标准单位，而是国际标准导出单位。1库仑=1安培·秒。一个电子所带负电荷量e＝1.6021892×10^-19库仑，也就是说1库仑相当于6.24146×10¹⁸个电子所带的电荷总量。

参看

- 法拉第常数 Category:度量衡 Category:电磁学 Category:电学单位 ja:クーロン ko:쿨롱

引力

引力是一切有质量的物体之间的一种吸引力，又称为万有引力。两个物体之间引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与两个物体之间的距离平方成反比。引力作用在两个物体重心的连线上。引力的公式为：

F=\frac

，其中

G=6.67 - 10^N\cdot m^2/kg^2

，被称为万有引力常数。公式只有在两个物体间的距离远大于物体的几何尺寸时，才可以使用。

历史

在古代和中世纪，引力被认为是位置的一种性质，而不是物质的性质。从17世纪起，科学家把引力看作是物质的一个属性。一个物体吸引另一个物体的力量大小，视物体所含物质的多少和隔开它们的距离而定，这种力量是相互作用的。哥白尼认为引力是物质集聚的一种方式，引力的中心是一个几何性质的点。 1600年威廉·吉尔伯特提出磁力可能是维持太阳系存在的原理。他设想引力就是地球这块庞大磁石作用于周围物体的磁力，而且遍及整个太阳系，成为宇宙的外膜。吉尔伯特证明，磁石对一块铁的吸力大小视磁石的大小而定，磁石越大，对铁块的吸力也越大。而且吸引是互相作用的，磁石吸铁，铁也同样吸引磁石。他的研究为近代引力观念提供了一个模型。引力的中心并不是什么几何点，而是具体的一堆物质，它的力量随着物质数量的增加而增加。开普勒发展了吉尔伯特的引力观念，他假定引力是和磁力类似的东西，是同性物体之间的一种相互感应，这种力视物体的大小而定。后来牛顿发现了两个物体之间的引力随物体之间距离的平方而减少的关系。并提出了万有引力定律。 Category:天体力学 Category:基本相互作用 Category:经典力学 ja:万有引力

電磁力

電磁力，是一種相當強的作用力，同時也是一種超距力，在宇宙的四個基本的作用力(重力、電磁力、強核作用力、弱核作用力)中，它的強度僅次於強核作用力電磁作用力(靜電作用力)的公式為：

F = \frac

，其中

Q_1

和

Q_2

是兩物體的個別的帶電量，r是兩物體間的距離，k是一個常數現代科學界認為，光子是傳遞此作用力的粒子，而且近年來的研究發現，在某些狀況下，電磁力和弱核作用力會統一，這個發現使得人類距離大統一理論更進一步了

參見

- 電磁學
- 電學
- 磁學
- 重力
- 強核作用力
- 弱核作用力
- 量子色動力學
- 電弱統一理論
- 大統一理論 category:電磁學 ja:電磁相互作用

半衰期

半衰期是指某種特定物質的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的時間，半衰期是研究反应动力学的一个容易测定的重要参数，数学上可以证明，只有一级反应的半衰期是恒定的数值，且知悉一个一级反应的半衰期便可以计算出该反应的所有动力学参数，所以人们通常只关心一级反应的半衰期。常见的一级反应有：放射性核素的衰变、一级化学反应、药物在体内的吸收和代谢等。

半衰期的动力学

人们通常最关注的是一级动力学反应的半衰期，所谓一级动力学反应是指反应速率与体系中反应物含量的一次方成正比的反应。其方程为：

\frac=-\lambda N

其中N代表体系中反应物的量，t为时间，

\frac

便是体系发生反应的速率，

\lambda

是这个反应的反应速率常数。由上述反应速率方程可以获得体系中反应物的量随时间变化的公式：

N_=N_0 e^

其中的

N_0

是初始时刻反应物的量，

N_

是t时刻反应物的量。可以计算当

N_=\fracN_0

时

\fracN_=N_0 e^

则

\frac=e^

所以

t_=\frac

这是一个与初始状态无关的量，这就是通常意义上的半衰期。实际上，不只一级动力学反应有半衰期，其他动力学性质的反应也有半衰期，但是这些反应的半衰期的数值都与体系的初始状态相关，因而通常不是考查反应动力学性质的重要参数。对于一个n级反应，半衰期的表达式为：

t_=\frac(n\not\equiv \;1)

其中的n为反应级数。

不同领域的半衰期

物理學

在放射物理学中，核素的衰变是典型的一级反应，不同的核素有各自独特的半衰期数据，时间长的可以达到上亿年，短的半衰期仅为皮秒级的数据。半衰期越短，代表其原子越不穩定，每顆原子發生衰變的几率也越高。放射性核素发生衰变的半衰期非常稳定，不会受到环境因素的影响。

化學

只有符合一级动力学的化学反应才具有稳定的半衰期数据，与核衰变不同的是，化学反应的半衰期数据并非一成不变，而是会受到温度因素的影响，对于一般的反应，当温度上升时，反应速率常数会升高，半衰期会相应缩短，反之则会延长。对于一些反应，确定反应的半衰期与温度的关系，会有助于预测反应机理。非一级动力学反应的半衰期会随着起始状态的变化而发生变化，随时检测反应体系浓度的变化可以了解半衰期与起始状态之间的联系，从而了解一个化学反应的反应级数和表观速率常数。

醫學

在药代动力学中，药物在体内的代谢过程按一级动力学过程进行，故而药物在体内也存在相对稳定的半衰期，称作药物消除半衰期或血浆半衰期，其具体定义是药物在生物体内浓度下降一半所需要的时间。与核衰变以及化学反应的半衰期不同，药物在体内代谢的半衰期受到较多因素的影响，不仅不同药物在同一个体的消除半衰期不同，而且同一种药物对于不同个体的消除半衰期也各不相同。甚至同一药物对于同一个体，消除半衰期也会随身体状况和用药情况而发生波动，影响半衰期长短的主要因素是人体内负责代谢药物的肝药酶系统活性。准确掌握个体对特定药物的消除半衰期，可以有针对性地设计给药方案，实现个体化给药。除了消除半衰期，还有以药物生理活性为判据的生物半衰期即药物的生物效应下降一半所消耗的时间。这一数据受到更多因素的影响，当药物活性与血药浓度线性相关时，生物半衰期与消除半衰期直接相关，当活性浓度关系较为复杂时，生物半衰期常会显示出异常行为。除了药物代谢过程，控释制剂的释放以及一些药物的吸收过程也遵循一级反应动力学，因此这些过程的半衰期也是非常重要的药代动力学数据

参见

- 一级反应 category:放射线学 category:物理化学 category:藥代動力學 ja:半減期 ko:반감기 th:ครึ่งชีวิต

轻子

輕子列表

參阅

- :Category:轻子 Category:亚原子粒子 Category:基本粒子 Category:费米子 ja:レプトン

基本粒子

自旋

在量子力学中，自旋是与粒子相关的内禀角动量。自旋角動量是系統的一個可觀測量，它在空間中的三個分量和軌道角動量一樣滿足相同的对易关系。

应用

旋磁共振

参阅

- 泡利矩阵
- 反常塞曼效应 Category:物理量 Category:量子力学 Category:粒子物理学 ja:スピン角運動量 ko:스핀

费米子

费米子是依隨费米-狄拉克统计、自旋为半奇数的粒子。费米子遵从泡利不相容原理。例如：
- 夸克：包括18种夸克和18种反夸克
- 轻子：包括电子、渺子、陶子及对应的反粒子、三种中微子及对应的三种反中微子。
- 中子、质子：都是由三种夸克组成，自旋为1/2。
- 奇数个核子组成的原子核。因为中子、质子都是费米子，故奇数个核子组成的原子核自旋是半整数。

参阅

- 玻色子
- 费米-狄拉克统计 Category:费米子 ja:フェルミ粒子 ko:페르미온

电荷

點電荷

粒子的电荷

反粒子

反粒子是相对于正常粒子而言的，它们的质量、寿命、自旋都与正常粒子相同，但是所有的内部相加性量子数（比如电荷、重子数、奇异数等）都与正常粒子大小相同、符号相反。有一些粒子的所有内部相加性量子数都为 0，这样的粒子叫做纯中性粒子，反粒子就是它本身，比如光子、π⁰介子等。并不是粒子物理学中的每种粒子都有这种意义上的反粒子，中微子就没有反粒子，反中微子的定义与此不同。反粒子的概念首先是1928年由英国物理学家狄拉克在他的空穴理论中提出的。1932年在宇宙射线中发现了正电子，证实了狄拉克的预言。1956年美国物理学家张伯伦在劳伦斯-伯克利国家实验室发现了反质子。进一步的研究发现，狄拉克的空穴理论对玻色子不适用，因而不能解释所有的粒子和反粒子。根据量子场论，粒子被看作是场的激发态，而反粒子就是这种激发态对应的复共轭激发态。如果反粒子按照通常粒子那样结合起来就形成了反原子。由反原子构成的物质就是反物质。

参阅

- 反物质
- 量子场论 Category:粒子物理学 Category:亚原子粒子 Category:量子场论 ja:反粒子

原子

原子，是化学元素最小组成单元，是组成分子和物质的基本单元，它具有该元素的化学性质。原子由带正电荷的原子核和在原子核的库仑场中运动的带负电的电子组成。核电荷数或原子序数Z，是组成原子核的质子数。原子是非常微小的粒子。假设原子是球体的话，典型原子的直径大约是10^-8厘米，质量大约是10^-23克。原子的概念最初是由英国化学家约翰·道尔顿提出的。1803年他发表“原子说”，提出所有物质都是由原子构成。

原子的构成

原子的中心是一個微小的由核子(質子和中子)組成的原子核，占据了整个原子的绝大部分质量。原子核中的質子和中子緊密地堆在一起，因此原子核的密度很大。質子和中子的質量大至相等，中子略高一些。質子帶正电荷，中子不带电荷，是电中性的。所以整个原子核是帶正电荷的。原子核即使和原子相比，还是非常細小的——比原子要小100,000倍。原子的大小主要是由最外電子层的大小所決定的。如有原子是一個足球場，那原子核就是場中央的一顆綠豆。所以原子几乎是空的，被电子佔据著。电子是帶負電荷的。它們遠比質子和中子輕，質量只有質子的约1/1836。它們高速地圍著原子核運轉。电子圍繞原子核的軌道並不都一樣。它們在一些叫電子层的區域內圍著原子核轉，那些最接近原子核的在一层，遠一些的又在另外一层。每一层都有一個數字。最內层的是层1，外一层的是层2，如此類推。每一层都可以容納一个最高限量數的电子數目，层1可容納兩个，层2八个，层3十八个，层4三十二个，越往外层可容納的电子就越多。若设层数为n，则第n层可容纳电子数为2n²个。最外层电子不大于8个，最接近最外层的电子层不大于十八个，但也有特例。在一顆电中性的原子中，質子和電子的數目是一样的。另一方面，中子的數目不一定等於質子的數目。帶电荷的原子叫離子。電子數目比質子小的原子帶正电荷，叫陽離子。相反的原子帶負電荷，叫陰離子。金属元素最外层电子一般小于四个，在反应中易失去电子，趋向达到稳定的结构，成为阳离子。非金属元素最外层电子一般多于四个，在化学反应中易得到电子，趋向达到稳定的结构，成为阴离子。原子序決定了該原子是那个族或那類元素。例如，碳原子是那些有6顆質子的原子。所有相同原子序的原子在很多物理性質都是一樣的，所显示的化學反應都一樣。質子和中子數目的總和叫質量數。中子的數目對該原子的元素並沒有任何影响 —— 在同一元素中，有不同的成員，每个的原子序是一样的，但質量數都不同。這些成員叫同位素。元素的名字是用它的元素名稱緊隨著質量數來表示，如碳14(每个原子中含有6个質子和8个中子) 只有94种原子是天然存在的(其餘的都是在實驗室中人工制造的) 每种原子都有一个名稱，每个名稱都有一個縮寫。俄国化学家门捷列夫根据不同原子的化学性质将它们排列在一张表中，这就是元素周期表。为纪念门捷列夫，第101号元素被命名為钔。首11种原子（或元素）依次為氫、氦、鋰、鈹、硼、碳、氮、氧、氟、氖和鉀。它們的簡寫是H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na。

原子結構發展史

#前400年，希臘哲學家德謨克列特提出原子的概念。 #1803年，英国物理学家约翰·道尔顿提出原子說。 #1833年，英国物理学家法拉第提出法拉第電解定律，表明原子帶電，且電可能以不連續的粒子存在。 #1874年，司通內建議電解過程被交換的粒子叫做電子。 #1879年，克魯克斯從放電管(高電壓低氣壓的真空管)中發現陰極射線。 #1886年，哥德斯坦從放電管中發現陽極射線。 #1897年，英国物理学家汤姆生證實陰極射線即陰極材料上釋放出的高速電子流,並測量出電子的荷質比。e/m=1.7588×10⁸ 庫侖/克 #1909年，美国物理学家密立根的油滴實驗測出電子之帶電量,並強化了「電子是粒子」的概念。 #1911年，英国物理学家卢瑟福的α粒子散射實驗，發現原子有核，且原子核帶正電、質量極大、體積很小。其條利用(粒子(即氦核)來撞擊金箔，發現大部分(99.9％)粒子直穿金箔，其中少數成大角度偏折，甚至極少數被反向折回(十萬分之一)。 #1913年，莫士勒從 X 一射線光譜波長的關係,建立原子序概念。 #1913年，汤姆生之質譜儀測量質量數 , 並發現同位素。 #1919年，拉塞褔發現質子。其利用α粒子撞擊氮原子核與發現質子，接著又用α粒子撞擊棚 (B) 、氟 (F) 、鋁 (A1) 、磷 (P) 核等也都能產生質子,故推論「質子」為元素之原子核共有成分。 #1932年，英国物理学家查德威克利用α粒子撞擊鈹原子核，發現了中子。 #1935年，日本物理学家湯川秀樹建立了介子理論。

参阅

- 分子
- 元素
- 元素周期表
- 原子物理学 Category:化学 Category:原子物理学 ja:原子 ko:원자 ms:Atom simple:Atom th:อะตอม

质子

質子
分類
合成粒子 - 費米子 - 重子 - 質子（質子亦屬於核子）
歷史
符號：	p
發現時間：	1918年
發現者：	欧内斯特·卢瑟福
基本性質
質量：	938 MeV
電荷：	+1
自旋：	1/2
受作用力：	引力、電磁力、弱核力、強核力
半衰期：	最短為 10³⁵ 年，可視為穏定

質子是一種帶 1.6 × 10^-19 庫侖(C)正電荷的次原子粒子，質量是938百萬電子伏特(MeV)，即1.6726231 × 10^-27 kg，大約是電子質量的1836.5倍。質子屬於重子類，由兩個頂夸克和一個底夸克通過膠子在強相互作用下構成。原子核中質子數目決定其化學性質和它屬於何種化學元素。氫原子最常見的同位素的原子核由一個質子構成。其它原子的原子核則由質子和中子在強相互作用下構成。至今為止質子被認為是一種穩定的、不衰變的粒子。但也有理論認為質子可能衰變，只不過其壽命非常長。到今天為止物理學家沒有能夠獲得任何可能理解為質子衰變的實驗數據。在水中被溶解的氫離子實際上就是質子。質子在化學和生物化學中起非常大的作用。可以在水溶液中提供質子的物質一般被稱為酸，可以在水溶液中吸收質子的物質一般被稱為鹼。

历史

欧内斯特·卢瑟福被公认为质子的发现人。1918年他注意到在使用α粒子轰击氮气时他的闪光探测器纪录到氢核的迹象。卢瑟福认识到这些氢核唯一可能的来源是氮原子，因此氮原子必须含有氢核。他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子。在此之前尤金·戈尔德斯坦（Eugene Goldstein）就已经注意到阳极射线是由正离子组成的。但他没有能够分析这些离子的成分。

应用

在核物理中质子常被用来在加速器中加速到近光速后用来与其它粒子碰撞。这样的试验为研究原子核结构提供了极其重要的数据。慢速的质子也可能被原子核吸收用来制造人造同位素或人造元素。核磁共振技术使用质子的自旋来测试分子的结构。

反质子

质子的反粒子是反质子，反质子是1955年埃米利奥·塞格雷和欧文·张伯伦发现的，两人为此获得了1959年的诺贝尔物理学奖。 Category:重子 ja:陽子 ko:양성자 ms:Proton th:โปรตอน

原子核

原子核是原子的组成部分，位于原子的中央，占有原子的大部分质量。組成原子核的有中子和質子。当周围有和其中质子等量的电子围绕时，构成的是原子。原子核很細小，如果原子像一橦大廈，原子核只像一張桌子那麼大。 Category:原子物理学 ja:原子核 ko:원자핵

1897年

世纪：	18世纪 \| 19世纪 \| 20世纪
年代：	1870年代 1880年代 \| 1890年代 \| 1900年代 1910年代
年份：	1892年 1893年 1894年 1895年 1896年 \| 1897年 \| 1898年 1899年 1900年 1901年 1902年

传统纪年：	年号：清德宗光绪二十三年；李氏朝鲜光武元年；日本明治天皇明治三十年丁酉年（鸡年）

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大事记

- 浙江大学前身求是书院成立。
- 2月－－商务印书馆成立。
- 8月16日——中东铁路正式开工。
- 8月16日——中国第一套普通邮票由大清邮局发行。

出生

- 2月4日——路德维希·艾哈德，德国政治家（1977年逝世）
- 2月9日——王统照，中国小说家，诗人（1957年逝世）
- 3月6日——宋美龄，蒋介石的夫人及外交助手（2003年逝世）
- 9月26日——保禄六世，教皇（1978年逝世）

逝世

- Category:1897年 Category:1890年代 ko:1897년 nb:1897 th:พ.ศ. 2440

卡文迪许实验室

卡文迪许实验室，也就是英国剑桥大学的物理系，研究领域包括天体物理学、粒子物理学、固体物理学、生物物理学、高能物理学。由著名的英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于1871年创建，1874年建成，以英国物理学家和化学家亨利·卡文迪许(Henry Cavendish)的名字命名。当时的剑桥大学校长威廉·卡文迪什(William Cavendish)私人捐款帮助了实验室的筹建。卡文迪许实验室是近代科学史上第一个社会化和专业化的科学实验室。它的建立标志着实验室已不再局限于科学家私家住宅中的地下室和阁楼。历任实验室主任（卡文迪许教授）：
- 1871年 - 1879年：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
- 1879年 - 1884年：瑞利(James William Rayleigh,1842-1919)
- 1884年 - 1919年：约瑟夫·汤姆生
- 1919年 - 1937年：欧内斯特·卢瑟福
- 1938年 - 1953年：威廉·劳伦斯·布拉格
- 1954年 - 1971年：莫特(Nevill Mott,1905-1996)
- 1971年 - 1982年：派帕德(A.Brian Pippard，1920- )
- 1983年 - 1995年：萨姆·爱德华(Sam Edwards)
- 1995年 - 今：里查德·弗伦德(Richard H.Friend，1953- )

重要的研究成果

- 1897年，约瑟夫·汤姆生研究阴极射线时发现电子。
- 1935年，詹姆斯·查德威克发现中子。
- 1937年，乔治·佩杰特·汤姆生进行电子衍射实验，证明波粒二象性。
- 1962年，詹姆斯·沃森、佛朗西斯·克里克、维尔金斯发现脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构。
- 1974年，乔丝琳·贝尔及其导师安东尼·休伊什发现脉冲星。实验室建立以来，已有8名研究人员获得诺贝尔奖。

外部链接

- [http://www.phy.cam.ac.uk/ 卡文迪许实验室网站]
- [http://www.ihep.ac.cn/kejiyuandi/qianyan/Cavendish/cavendish-index.htm 中国科学院高能物理研究所网站关于卡文迪许实验室的介绍] Category:实验室 ja:キャヴェンディッシュ研究所

电子学

电子学是研究电子的特性和行为，以及电子器件的物理学科。电子学涉及很多的科学门类，包括，物理、化学、数学、材料科学等。电子技术则是应用电子学的原理设计和制造电路、电子器件来解决实际问题的科学。 1897年，湯姆生發現電子的存在，是電子學的濫觴，而從20世紀50年代半導體發現以來，IC (積體電路/集成电路)在民生的廣泛應用，間接促進了計算機(電腦)的出現，使得人類的科技發展一日千里。電子學在20世紀的發展堪稱第二次的石器革命。

学科体系

- 系统技术
- 通信
- 广播
- 电视
- 雷达
- 无线电导航
- 电子对抗
- 计算机
- 能电子系统
- 大型电子系统
- 基础理论和基础技术
- 电子线路与网络分析
- 电波传播
- 信号处理
- 信息论
- 自动控制
- 可靠性理论
- 元件器件与材料工艺
- 固态电子器件
- 集成电路
- 真空电子器件
- 电子元件
- 电子材料
- 交叉学科
- 量子电子学
- 核电子学
- 生物与医学电子学
- 空间电子学
- 射电天文学
- 雷达天文学
- Category:技术科学 ja:電子工学 ko:전자공학 ms:Elektronik simple:Electronics th:อิเล็กทรอนิกส์

基本粒子

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