Elektron – leptonlar sinfiga mansub manfiy zaryadlangan elementar zarra (Elementar zarralar), hozirgacha tabiatda ma’lum bo’lgan eng kichik massa va eng kichik elektr zaryadi. 1897 yilda ingliz olimi J. J. Tomson kashf etgan.
Elektron – atomning tarkibiy qismlaridan biri, neytral atomda elektronlar soni atom nomeriga, ya’ni yadrodagi protonlar soniga teng bo’ladi.
Elektrondagi elektr zaryadini dastlab 1909 – 1913 yillarda ingliz fizigi R. Milliken aniq o’lchagan. Elementar zaryad absolyut kattaligining zamonaviy qiymati ye= (4,803242±0,000014) • 10-10 SGSE birligini yoki taxminan 1,6 • 10-19 Kl ni tashkil etadi. Bu zaryad haqiqatda «elementar», ya’ni u qismlarga ajralmaydi, istalgan ob’ektlarning zaryadlari esa uning butun karraligidan iborat. Siz elektr zaryadlari ye/3 va 2e/3 bo’lgan kvarklar to’g’risida eshitgan bo’lsangiz kerak, lekin ular adronlar ichida mustahkam joylashgan bo’lib, erkin holatda mavjud bo’lmasa kerak. Elementar zaryad Plank doimiysi va yorug’lik tezligi s bilan birga o’lchamsiz kattalik ni tashkil etadi.
Nozik tuzilish doimiysi α kvant elektrodinamikaning muhim parametrlaridan biri bo’lib, u elektromagnit o’zaro ta’sirning intensivligini aniqlaydi (zamonaviy eng aniq qiymati α-1=137,035963±0,0000015 ).
Elektron massasi me=(9,109534±0,000047)•10-28 g (energetik birlikda ≈0,5Mee/c2). Agar energiyaning va elektr zaryadning saqlanish qonunlari to’g’ri bo’lsa, elektronning istalgan yemirilishi, masalan va shu kabilar taqiqlangan. Shuning uchun elektron turg’undir; tajribalarda uning yashash vaqti 1022 yildan kam emasligi aniqlandi.
1925 yilda amerika fiziklari S. Gaudsmit va J. Ulenbek atom spektrlarning o’ziga xos xususiyatlarini tushuntirish uchun elektronlarning barakat miqdori ichki momenti – spin (s) iborasini kiritishdi. Elektron spini Plank doimiysining yarmiga teng ( = 1,055-10-34> J/s), lekin fiziklar oddiy qilib elektron spini 1/2:s = 1/2 deyishadi. Elektron spini uning xususiy magnit momenti bilan bog’langan. kattaligini Bor magnetoni MB deyiladi (bu atom va yadro fizikasida magnit momentining o’lchov birligi deb qabul qilingan; bu yerda – Plank doimiysi, ye va m– zaryadning absolyut kattaligi va elektron massasi, s – yerug’lik tezligi); ge son koeffitsiyenti – bu elektronning g faktori. Dirakning kvant-mexanik relyativistik tenglamasidan (1928) ge = 2 qiymati kelib chiqadi, ya’ni elektronning magnit momenti bitta Bor magnetoniga to’ppa-to’g’ri tenglashishi kerak edi.
Biroq 1947 yilda tajribalarda magnit momenti Bor magnetonidan taxminan 0,1% katta ekanligi aniqlandi. Bu faktni kvant zlektrodinamikada vakuumning qutblanishini hisobga olib tushuntirildi. Ko’p mehnat sarflab olingan hisoblashlar ge ning nazariy qiymatini berdi: ge = 2•(1,001159652460 ± 0,000000000148), uni hozirgi zamon (1981) tajribalaridan olingan ma’lumotlarga solishtirish mumkin: elektron uchun ge =2•(1,001159652200 ± 10,000000000040) va pozitron uchun ge =2•(1,001159652222 ± 0,000000000050).
Kattaliklar verguldan keyin o’n ikki belgigacha aniqlikda hisoblangan va o’lchangan, buning ustiga tajribalardan olingan aniqlik nazariy hisoblab olingan qiymatning aniqligidan yuqoriroq bo’lgan. Bu elementar zarralar fizikasidagi eng aniq o’lchashlardir.
Kvant mexanika tenglamalariga bo’ysunuvchi atomdagi elektronlar harakatining xususiyatlarini moddalarning optik, elektr, magnit, ximiyaviy va mexanik xossalari aniqlaydi.
Elektronlar elektromagnit, kuchsiz va gravitatsion o’zaro ta’sirlarda ishtirok etadi (Tabiat kuchlarining birligi). Elektromagnit jarayon natijasida ikkita γ - kvant hosil bo’lib, elektron va pozitron annigilitsiyasi sodir bo’ladi: e++e-→γ+γ . YUqori energiyali elektronlar va pozitronlar elektromagnit annigilyatsiyaning boshqa jarayonlarida ishtirok etadi va bunda adronlar hosil bo’ladi: e++e-→ adronlar. Hozir bunday reaktsiyalar ko’pgina tezlatkichlarda muqobil e+e- dastalarni kuzatib o’rganilmoqda (Zaryadlangan zarralar tezlatkichlari).
Elektronlarning kuchsiz o’zaro ta’sirlari atom spektrlarida yoki elektronlar bilan neytrinolar orasidagi reaktsiyalarda vμ+e-→μ+e- juftlikning saqlanmasligi jarayonlarida namoyon bo’ladi (Juftlik).
Elektronning ichki tuzilishi to’g’risida hech qanday ma’lumot yo’q. Zamonaviy nazariyalar leptonlarni nuqtaviy zarralar deb olingan tassavvurlarga asoslanadi. Hozirgi paytda bu tajribada 10 sm masofagacha tekshirilgan. Yangi ma’lumotlar kelgusi tezlatkichlarda zarralarning to’qnashuvida energiya ko’tarilishi bilangina paydo bo’lishi mumkin.
yosh-fizik. uz