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电子那么小,是如何知道发射的是单个电子的?

古典文学2019-07-30198

谢谢邀请。


其实是不能知道发射的是单个电子的。


电子是一种带有负电的亚原子粒子,通常标记为e- 。电子属于轻子类,以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一。



在实验室里,精密的尖端仪器,可以长时间约束电子,以供观察和测量。大型托卡马克设施,像国际热核聚变实验反应堆,借着约束电子和离子等离子体,来实现受控核聚变。无线电望远镜可以用来探测外太空的电子等离子体。



(四级离子阱核心部件)


一般做实验用的电子发射器的工作原理是这样的:它是由放电极组和交流电源与直流高压电源共同组成,交流电源输出的电压施加在放电极组的两个电极上,然后电极间的空气隙就会被击穿,产生高温电弧,使大量的负电子被释放在周围的空间,这些负电子在电场的作用下飞向集尘正电极,从而行成电子束。



(电子发射枪原理示意图)


那么为什么捕捉不到单个的电子呢,因为电子的运行速度太快。要弄明白这个问题就需要打破时间的概念,在经典物理学实验中,通常会把电子枪发射N个电子的时间T,换算成发射一个电子的时间T/N,得出的实验结果与预期目标是一致的。所以有时看到单个电子的一些“信息”,其实只是经过换算后的一种理想状态或者模型而已。



(电子云模型)



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