전자의 전하 기본 요금 크기의 역 (반대)과 동일합니다. 기본 요금의 값은 약 1.602 x 10-19 쿨롱이므로 전자 전하가 -1.602 x 10-19임을 의미합니다. 이것이 전자 전하의 빠른 버전이지만, 기본 요금이 무엇인지, 전자의 특성에 어떤 영향을 미치는지 검토하는 것이 좋습니다.
전자 및 원소 전하
전자는 음의 기본 전하를 갖는 아 원자 입자이다. 전자는 알려진 하위 구조 나 성분이 없기 때문에 기본 입자라고합니다. 기본 입자는 원자를 생성하고 다른 기본 입자는 페르미온으로 알려진 입자입니다. 페르 터에는 렙톤, 가슴 및 쿼크가 포함됩니다. 이 입자들은 우리가 우주에서 아는 모든 것을 구성하는 것입니다. 한때 양성자와 중성자가 원소 입자라고 생각했지만, 양자 이론은 그들이 쿼크를 가지고 있음을 보여줍니다. 그럼에도 불구하고, 원자 핵을 공전하지 않는 전자는 여전히 원소 입자로 간주됩니다.
전자는 양성자 및 중성자와 마찬가지로 원자의 구성 요소입니다. 전자는 음의 기본 전하를 갖는 반면 양성자는 양전하를 갖고 중성자가없는 것으로 간주됩니다. 입자의 기본 전하는 물리적 상수, 변하지 않는 양성자 및 중성자의 특성입니다. 단일 양성자에 의해 운반되는 전하는 기본 전하이며 일반적으로 "e"로 표시되는 반면 단일 전자에 의해 운반되는 전하는 일반적으로 "-e"로 표시됩니다.
.양의 기본 전하의 값은 일반적으로 대략 1.602 (98) × 10-19 C 인 반면, 음의 기본 전하의 값은 일반적으로 -1.602 (98) × 10-19 C로 주어집니다. 기본 전하의 크기는 처음에 Robert A. Millikan이 1909 년에 수행 한 오일 방울 실험에 의해 측정되었습니다.
.Millikan의 실험
Millikan의 실험에는 몇 가지 다른 것들이 포함되었습니다. 전기적으로 하전 된 오일 방울, 균일하지만 조절 가능한 전기장, 필드의 크기를 결정할 수있는 미터, 오일 방울의 반지름을 측정 할 수있는 시스템이 포함 된 인클로저. Millikan은 균일 한 전기장이 오일 방울 떨어지는 궤적을 어떻게 변경했는지 결정하고 싶었습니다. Millikan은 상기 물질의 치수와 밀도를 알고 있다면 주어진 물질에 중력이 가하는 힘과 질량 (중량)을 쉽게 계산할 수 있음을 이해했습니다. 결국, 체중은 단지 질량 시간 중력입니다. 그러나 그는 충전 된 오일 방울이 중력에 어떻게 다르게 반응 할 것인지 궁금했습니다.
오일 방울이 중력만으로도 자유롭게 떨어지면 자유롭게 떨어지지 만, 오일 방울이 전기적으로 충전되면 다른 일이 발생합니다. 오일 한 방울이 균일 한 전기장으로 놓으면 전기장의 크기와 방향에 따라 오일 방울의 궤적이 변경됩니다.
전기장 내의 힘이 중력의 영향을 반대한다고 가정하면, 방울의 하향 속도가 영향을 받고 감소 할 수 있습니다. 특정 지점에서, 드롭의 하향 속도는 상향 힘과 같을 것이며, 속도 경향이 0으로 향하는 것처럼 공중에서 입자가 중단 될 것이다. 이 시점에서, 전하는 단일 입자에 대한 전기장의 영향을 계산하여 도출 될 수있다. 이 계산에 필요한 모든 것은 각 입자의 중량과 전기장의 크기를 아는 것입니다.
Millikan과 그의 동료는 단순히 실험을 다시 실험하고 결과의 변화를 주면서 단일 입자의 전하를 결정하기 위해 노력했습니다. 그들은 결국 과학자들이 오늘날 사용하는 가치의 매우 가까운 전자 전하의 값을 얻을 수있었습니다.
원자의 구조
앞서 언급 한 바와 같이, 원자는 전자, 양성자 및 중성자로 만들어집니다. 양성자와 중성자는 전자보다 실질적으로 무겁고 크며, 함께 원자의 중심에 앉아 원자의 핵을 만듭니다. 전자는 원자의 핵을 "전자 구름"이라고하는 구조로 원합니다. 전자 구름은 핵과 비교하여 극도로 퍼져 있으며, 반경은 핵 반경보다 약 10,000 배입니다. 전자는 또한 양성자보다 질량이 훨씬 적으며, 하나의 양성자는 전자 무게의 약 1800 배입니다.
원자는 항상 전자 수와 같은 다수의 양성자를 갖습니다. 중성자 수는 종종 양성자 수와 정확히 동일합니다. 중성자가 원자에 추가되면 동위 원소를 형성합니다. 대조적으로, 원자에 양성자를 도입하면 새로운 요소로 바뀝니다.
원자가 가지고있는 양성자의 수는 원자가 어떤 요소인지 결정하는 것입니다. 예를 들어, 산소 원자는 8 개의 양성자를 가지며, 탄소의 원자는 6 개의 양성자를 가지며 수소 원자는 단지 1 개의 양성자를 갖는다. (양성자 번호는 요소의 주기성 테이블에서 요소의 원자 번호를 결정하는 것입니다.)
전자는 원자의 핵을 공전합니다. 전자는 핵을 껍질로 알려진 층으로 궤도로 돌리고 원자의 가장 바깥 쪽 쉘을 원자가 쉘이라고합니다. 이 원자가 쉘은 일반적으로 화학에있어 고려해야 할 유일한 쉘입니다. 화학자는 전자의 위치를 고려하여 원자 전자의 구성을 사용하여 특정 요소의 원자가 (전도성, 안정성, 끓는점 등)
를 예측해야합니다.중성자는 전하가 없기 때문에 전자와 양성자의 질량을 결정하기 위해 좋은 기준점을 만듭니다. 중성자의 질량은 약 1.6749 × 10-27 kg입니다. 중성자의 존재는 베릴륨 시트에서 원자가 발사되는 실험 동안 확인되었으며,이 작용은 중성자를 방출했다. 중성자는 수소 -1의 원자를 제외한 모든 원자의 원자 핵으로 위치합니다. 중성자의 질량은 양성자 질량보다 약간 큽니다.
