إلكترون

الإلكترون ( e−أو β في التفاعلات النووية، يُعدّ جسيمًا دون ذري ذو شحنة كهربائية سالبة تساوي شحنة أولية واحدة . وهو جسيم أولي يُشكّل المادة العادية التي يتكون منها الكون.

تتكون جميع الذرات من إلكترونات وبروتونات ونيوترونات، لكن كتلة الإلكترونات أقل بنحو 2000 مرة من كتلة المكونين الآخرين. في الذرات، تشغل موجة المادة للإلكترون مدارات ذرية حول نواة ذرية موجبة الشحنة . يحدد التوزيع الإلكتروني ومستويات الطاقة للإلكترونات في الذرة خصائصها الكيميائية . ترتبط الإلكترونات بالنواة بدرجات متفاوتة. إلكترونات التكافؤ، أو الإلكترونات الخارجية ، هي الأقل ارتباطًا، وهي المسؤولة عن تكوين الروابط الكيميائية بين الذرات لتكوين الجزيئات والبلورات . كما تُسهّل إلكترونات التكافؤ هذه جميع أنواع التفاعلات الكيميائية من خلال انتقالها أو مشاركتها بين الذرات. أما أغلفة الإلكترونات الداخلية فتشكل النواة الذرية .

يُفسر مفهوم الإلكترونات العديد من الظواهر الفيزيائية . ففي المعادن ، تكون الإلكترونات الخارجية غير متمركزة وقادرة على الحركة بحرية، مما يُفسر الموصلية الكهربائية والحرارية العالية للمعادن. أما في أشباه الموصلات ، فيمكن ضبط عدد حاملات الشحنة المتحركة (الإلكترونات والفجوات ) بدقة عن طريق التطعيم ودرجة الحرارة والجهد والإشعاع - وهو أساس الإلكترونيات الحديثة .

يمكن أن توجد الإلكترونات كجسيمات حرة . وباعتبارها حزم جسيمات في الفراغ ، يمكن تسريع الإلكترونات الحرة وتركيزها واستخدامها في تطبيقات مثل أنابيب أشعة الكاثود ، والمجاهر الإلكترونية ، ولحام حزم الإلكترون ، والطباعة الحجرية ، ومسرعات الجسيمات التي تولد إشعاع السنكروترون .

توصيف

ينتمي الإلكترون إلى الجيل الأول من عائلة جسيمات اللبتون ، [ 13 ] وهي جسيمات أولية لا تتفاعل مع القوة النووية القوية. يُعتقد عمومًا أن الإلكترونات جسيمات أولية لعدم وجود مكونات أو بنية فرعية معروفة لها. [1] تبلغ كتلة الإلكترون حوالي 1/1836 من كتلة البروتون . [ 14 ] تشمل الخصائص الميكانيكية الكمية للإلكترون زخمًا زاويًا ذاتيًا ( لف مغزلي ) يساوي نصف ثابت بلانك المختزل ، أي ħ / 2 . وباعتبارها فرميونات ، لا يمكن لإلكترونين أن يشغلا نفس الحالة الكمية ، وفقًا لمبدأ استبعاد باولي . [ 13 ] ومثل جميع الجسيمات الأولية ، يُظهر الإلكترون خصائص الجسيمات والموجات معًا . على سبيل المثال، يمكن للإلكترونات أن تصطدم كجسيمات مع جسيمات أخرى، ويمكن أيضًا أن تنحرف كموجات ضوئية. تُعد الخصائص الموجية للإلكترونات أسهل في الملاحظة من خلال التجارب مقارنة بتلك الخاصة بالجسيمات الأخرى مثل النيوترونات والبروتونات لأن للإلكترونات كتلة أقل وبالتالي طول موجة دي برولي أطول لطاقة معينة.

يُعدّ مفهوم الإلكترونات أساسيًا لتفسير الظواهر الفيزيائية ، كالكهرباء والمغناطيسية والكيمياء والتوصيل الحراري ؛ فهي تخضع لقوى الجاذبية والكهرومغناطيسية والتفاعل الضعيف . [ 15 ] ولأن الإلكترون يحمل شحنة، فإنه يمتلك مجالًا كهربائيًا محيطًا به ؛ وإذا كان هذا الإلكترون يتحرك بالنسبة لمراقب، فسيلاحظه المراقب مُولِّدًا مجالًا مغناطيسيًا . وتؤثر المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن مصادر أخرى على حركة الإلكترون وفقًا لقانون لورنتز . وتشعّ الإلكترونات أو تمتص الطاقة على شكل فوتونات عند تسارعها.

تستطيع الأجهزة المختبرية حصر الإلكترونات المفردة وبلازما الإلكترونات باستخدام المجالات الكهرومغناطيسية. كما يمكن لتلسكوبات خاصة رصد بلازما الإلكترونات في الفضاء الخارجي. وتدخل الإلكترونات في العديد من التطبيقات، مثل علم الاحتكاك والشحن الاحتكاكي، والتحليل الكهربائي، والكيمياء الكهربائية، وتقنيات البطاريات، والإلكترونيات ، واللحام ، وأنابيب أشعة الكاثود ، والكهرباء الضوئية، والألواح الشمسية الكهروضوئية، والمجاهر الإلكترونية ، والعلاج الإشعاعي ، والليزر ، وكواشف التأين الغازية ، ومسرعات الجسيمات .

تُعدّ التفاعلات التي تشمل الإلكترونات مع الجسيمات دون الذرية الأخرى ذات أهمية في مجالات مثل الكيمياء والفيزياء النووية . تتكون الذرات من بروتونات موجبة داخل النوى الذرية وإلكترونات سالبة خارجها، وترتبط هذه الذرات معًا بفعل قوى كولوم . وتُعدّ حالة التأين (الاختلافات في نسب الإلكترونات السالبة إلى النوى الموجبة) أو مشاركة الإلكترونات بين ذرتين أو أكثر من الأسباب الرئيسية للروابط الكيميائية . [ 16 ]

تشارك الإلكترونات في التفاعلات النووية ، مثل التخليق النووي في النجوم ، حيث تُعرف باسم جسيمات بيتا . يمكن إنتاج الإلكترونات من خلال تحلل بيتا للنظائر المشعة ، وفي التصادمات عالية الطاقة، على سبيل المثال، عند دخول الأشعة الكونية الغلاف الجوي. يُسمى الجسيم المضاد للإلكترون بالبوزيترون ؛ وهو مطابق للإلكترون، باستثناء أنه يحمل شحنة كهربائية معاكسة. عندما يصطدم إلكترون بالبوزيترون ، يمكن أن يفنى كلا الجسيمين ، مُنتجين فوتونات أشعة غاما .

تاريخ

اكتشاف تأثير القوة الكهربائية

لاحظ الإغريق القدماء أن الكهرمان يجذب الأجسام الصغيرة عند فركه بالفراء. وتُعد هذه الظاهرة، إلى جانب البرق ، من أقدم التجارب المسجلة للبشرية مع الكهرباء . [ 17 ] في كتابه " دي ماغنيت" (De Magnete) الصادر عام 1600، صاغ العالم الإنجليزي ويليام جيلبرت مصطلح "إلكتريكا" (electrica) اللاتيني الحديث ، للإشارة إلى المواد التي لها خصائص مشابهة لخصائص الكهرمان، والتي تجذب الأجسام الصغيرة بعد فركها. [ 18 ] وكلمتا "كهرباء" (electric) و "كهرباء" (electricity) مشتقتان من الكلمة اللاتينية "إلكتروم" (ēlectrum ) (وهي أيضًا أصل كلمة سبيكة تحمل الاسم نفسه )، والتي بدورها مشتقة من الكلمة اليونانية للكهرمان، "إلكترون " ( ēlektron ).

اكتشاف نوعين من الشحنات

في أوائل القرن الثامن عشر، اكتشف الكيميائي الفرنسي شارل فرانسوا دو فاي أنه إذا تنافرت ورقة ذهبية مشحونة مع زجاج محكوك بالحرير، فإنها تنجذب إلى الكهرمان المحكوك بالصوف. ومن هذه النتيجة، ونتائج تجارب مماثلة، استنتج دو فاي أن الكهرباء تتكون من سائلين كهربائيين : سائل زجاجي ناتج عن فرك الزجاج بالحرير، وسائل راتنجي ناتج عن فرك الكهرمان بالصوف. ويمكن لهذين السائلين أن يُعادل أحدهما الآخر عند مزجهما. [ 18 ] [ 19 ] وفي وقت لاحق، توصل العالم الأمريكي إبينزر كينرسلي، بشكل مستقل، إلى النتيجة نفسها. [ 20 ] : 118 وبعد عقد من الزمن، اقترح بنجامين فرانكلين أن الكهرباء لا تنشأ من أنواع مختلفة من السوائل الكهربائية، بل من سائل كهربائي واحد يُظهر فائضًا (+) أو نقصًا (−). وقد أطلق عليهما التسمية الحديثة للشحنات الموجبة والسالبة على التوالي. [ 21 ] اعتبر فرانكلين حامل الشحنة موجباً، لكنه لم يحدد بشكل صحيح أي حالة تمثل فائضاً في حامل الشحنة، وأي حالة تمثل عجزاً. [ 22 ]

بين عامي 1838 و1851، طوّر الفيلسوف الطبيعي البريطاني ريتشارد لامينغ فكرة أن الذرة تتكون من نواة من المادة محاطة بجسيمات دون ذرية تحمل شحنات كهربائية مقدارها وحدة واحدة . [ 2 ] وفي عام 1846، افترض الفيزيائي الألماني فيلهلم إدوارد ويبر أن الكهرباء تتكون من سوائل مشحونة إيجابًا وسلبًا، وأن تفاعلها يخضع لقانون التربيع العكسي . وبعد دراسة ظاهرة التحليل الكهربائي عام 1874، اقترح الفيزيائي الأيرلندي جورج جونستون ستوني وجود "كمية محددة واحدة من الكهرباء"، وهي شحنة أيون أحادي التكافؤ . وقد تمكن من تقدير قيمة هذه الشحنة الأولية e باستخدام قوانين فاراداي للتحليل الكهربائي . [ 23 ] ومع ذلك، اعتقد ستوني أن هذه الشحنات مرتبطة بالذرات بشكل دائم ولا يمكن إزالتها. في عام 1881، جادل الفيزيائي الألماني هيرمان فون هيلمهولتز بأن الشحنات الموجبة والسالبة تنقسم إلى أجزاء أولية، كل منها "يتصرف مثل ذرات الكهرباء". [ 3 ]

صاغ ستوني مصطلح "إلكتريون" لأول مرة عام 1881. وبعد عشر سنوات، انتقل إلى مصطلح "إلكترون" لوصف هذه الشحنات الأولية، فكتب عام 1894: "...  تم تقدير الكمية الفعلية لهذه الوحدة الأساسية المذهلة للكهرباء، والتي اقترحت لها منذ ذلك الحين اسم إلكترون ". وقد فشل اقتراح عام 1906 بتغيير المصطلح إلى "إلكتريون " لأن هندريك لورنتز فضّل الإبقاء على " إلكترون" . [ 24 ] [ 25 ] كلمة "إلكترون" هي مزيج من كلمتي " كهربائي " و "أيون" . [ 26 ] واللاحقة "-ون"، التي تُستخدم الآن للدلالة على جسيمات دون ذرية أخرى، مثل البروتون أو النيوترون، مشتقة بدورها من كلمة "إلكترون". [ 27 ] [ 28 ]

اكتشاف الإلكترونات الحرة خارج المادة

أنبوب زجاجي دائري مفرغ من الهواء بداخله شعاع دائري متوهج
شعاع من الإلكترونات ينحرف بفعل مجال مغناطيسي إلى دائرة [ 29 ]

أثناء دراسته للتوصيل الكهربائي في الغازات المخففة عام 1859، لاحظ الفيزيائي الألماني يوليوس بلوكر أن الإشعاع المنبعث من المهبط يتسبب في ظهور ضوء فسفوري على جدار الأنبوب بالقرب من المهبط؛ وأن منطقة الضوء الفسفوري قابلة للتحريك بتطبيق مجال مغناطيسي. [ 30 ] وفي عام 1869، وجد يوهان فيلهلم هيتورف، تلميذ بلوكر ، أن جسمًا صلبًا موضوعًا بين المهبط ومنطقة الفسفرة يُلقي بظلاله على منطقة الفسفرة في الأنبوب. واستنتج هيتورف أن أشعة مستقيمة تنبعث من المهبط، وأن الفسفرة ناتجة عن اصطدام هذه الأشعة بجدران الأنبوب. علاوة على ذلك، اكتشف أيضًا أن هذه الأشعة تنحرف بفعل المغناطيس تمامًا كما تنحرف خطوط التيار الكهربائي. [ 31 ]

في عام 1876، أثبت الفيزيائي الألماني يوجين غولدشتاين أن الأشعة تنبعث عموديًا على سطح المهبط، مما ميّزها عن الضوء المتوهج. أطلق غولدشتاين على هذه الأشعة اسم أشعة المهبط . [ 32 ] [ 33 ] : 393 كانت عقود من البحث التجريبي والنظري حول أشعة المهبط مهمة في اكتشاف جيه جيه طومسون للإلكترونات في نهاية المطاف. [ 3 ] كما أجرى غولدشتاين تجارب على مهبطين مزدوجين، وافترض أن أحد الأشعة قد يتنافر مع الآخر، على الرغم من أنه لم يكن يعتقد بوجود أي جسيمات. [ 34 ]

خلال سبعينيات القرن التاسع عشر، طوّر الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي السير ويليام كروكس أول أنبوب أشعة كاثودية ذي فراغ عالٍ في داخله. [ 35 ] ثم بيّن في عام 1874 أن أشعة الكاثود قادرة على تدوير عجلة مجداف صغيرة عند وضعها في مسارها. وبناءً على ذلك، استنتج أن هذه الأشعة تحمل زخمًا. علاوة على ذلك، تمكّن من خلال تطبيق مجال مغناطيسي من انحراف الأشعة، مُثبتًا بذلك أن الحزمة تتصرف كما لو كانت مشحونة بشحنة سالبة. [ 32 ] في عام 1879، اقترح أن هذه الخصائص يُمكن تفسيرها باعتبار أشعة الكاثود مُكوّنة من جزيئات غازية مشحونة بشحنة سالبة في حالة رابعة من حالات المادة ، حيث يكون متوسط ​​المسار الحر للجسيمات طويلًا جدًا لدرجة يُمكن معها إهمال التصادمات. [ 33 ] : 394-395

في عام 1883، حاول الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز، الذي لم يكن معروفًا آنذاك، إثبات أن أشعة الكاثود متعادلة كهربائيًا، وحصل على ما اعتبره غيابًا تامًا للانحراف في المجال الكهروستاتيكي، على عكس المجال المغناطيسي. مع ذلك، وكما أوضح جيه جيه طومسون في عام 1897، وضع هيرتز الأقطاب الكهربائية المنحرفة في منطقة عالية التوصيل من الأنبوب، مما أدى إلى تأثير حجب قوي بالقرب من سطحها. [ 34 ]

قام الفيزيائي البريطاني آرثر شوستر، المولود في ألمانيا، بتوسيع تجارب كروكس بوضع صفائح معدنية موازية لأشعة الكاثود وتطبيق فرق جهد كهربائي بين الصفيحتين. [ 36 ] أدى المجال إلى انحراف الأشعة نحو الصفيحة المشحونة إيجابًا، مما قدم دليلًا إضافيًا على أن الأشعة تحمل شحنة سالبة. من خلال قياس مقدار الانحراف لحقل كهربائي ومغناطيسي محددين ، تمكن شوستر في عام 1890 من تقدير نسبة الشحنة إلى الكتلة [ c ] لمكونات الأشعة. ومع ذلك، فقد أنتجت هذه الطريقة قيمة أكبر بأكثر من ألف مرة من المتوقع، لذا لم يُؤخذ بحساباته على محمل الجد في ذلك الوقت. [ 32 ] ويعود ذلك إلى افتراض أن حاملات الشحنة هي ذرات هيدروجين أو نيتروجين أثقل بكثير. [ 36 ] وقد تبين لاحقًا أن تقديرات شوستر صحيحة إلى حد كبير.

في عام 1892 اقترح هندريك لورنتز أن كتلة هذه الجسيمات (الإلكترونات) يمكن أن تكون نتيجة لشحنتها الكهربائية. [ 37 ]

جي جي طومسون

أثناء دراسته للمعادن المتألقة طبيعيًا عام 1896، اكتشف الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل أنها تُصدر إشعاعًا دون أي تعريض لمصدر طاقة خارجي. أصبحت هذه المواد المشعة محط اهتمام كبير من العلماء، بمن فيهم الفيزيائي النيوزيلندي إرنست رذرفورد الذي اكتشف أنها تُصدر جسيمات. أطلق رذرفورد على هذه الجسيمات اسمي ألفا وبيتا ، نظرًا لقدرتها على اختراق المادة. [ 38 ] في عام 1900، أثبت بيكريل أن أشعة بيتا المنبعثة من الراديوم يمكن أن تنحرف بفعل مجال كهربائي، وأن نسبة كتلتها إلى شحنتها هي نفسها نسبة أشعة الكاثود. [ 39 ] عززت هذه الأدلة الرأي القائل بأن الإلكترونات موجودة كمكونات للذرات. [ 40 ] [ 41 ]

في عام 1897، أجرى الفيزيائي البريطاني جيه جيه طومسون ، مع زميليه جون إس تاونسند وإتش إيه ويلسون ، تجاربَ أشارت إلى أن أشعة الكاثود هي في الواقع جسيمات فريدة، وليست موجات أو ذرات أو جزيئات كما كان يُعتقد سابقًا. [ 5 ] وبحلول عام 1899، أثبت أن نسبة الشحنة إلى الكتلة، e / m ، مستقلة عن مادة الكاثود. كما أثبت أن الجسيمات سالبة الشحنة الناتجة عن المواد المشعة، والمواد المسخنة، والمواد المضاءة، هي جسيمات عالمية. [ 5 ] [ 42 ] قاس طومسون نسبة m / e لـ"جسيمات" أشعة الكاثود، وقدم تقديرات دقيقة للشحنة e ، مما أدى إلى حساب قيمة الكتلة m ، ووجد أنها أقل بـ1400 مرة من كتلة أقل أيون معروف كتلةً: الهيدروجين. [ 33 ] : 364 [ 5 ] في العام نفسه، قام إميل فيشرت ووالتر كوفمان أيضًا بحساب نسبة e / m ، لكنهما لم يفسّرا نتائجهما على أنها تُظهر جسيمًا جديدًا، بينما قدّم جيه جيه طومسون لاحقًا في عام 1899 تقديرات لشحنة الإلكترون وكتلته أيضًا: e  6.8 × 10 −10 وحدة كهروسكونية  و m  3 × 10 −26  غرام . [ 43 ] [ 44 ]

روبرت ميليكان

اعتمد المجتمع العلمي اسم "الإلكترون" لهذه الجسيمات، ويعود الفضل في ذلك بشكل رئيسي إلى جهود كل من جي إف فيتزجيرالد ، وجيه لارمور ، وإتش إيه لورنتز . [ 45 ] : 273 وقد صاغ جورج جونستون ستوني هذا المصطلح في الأصل عام 1891 كاسم مبدئي للوحدة الأساسية للشحنة الكهربائية (التي لم تكن قد اكتُشفت بعد). [ 46 ] [ 25 ]

قام الفيزيائيان الأمريكيان روبرت ميليكان وهارفي فليتشر بقياس شحنة الإلكترون بدقة أكبر في تجربة قطرة الزيت التي أجرياها عام 1909، ونُشرت نتائجها عام 1911. استخدمت هذه التجربة مجالًا كهربائيًا لمنع قطرة زيت مشحونة من السقوط بفعل الجاذبية. تمكّن هذا الجهاز من قياس الشحنة الكهربائية لعدد قليل من الأيونات، يتراوح بين 1 و150 أيونًا، بهامش خطأ أقل من 0.3%. أُجريت تجارب مماثلة سابقًا من قِبل فريق طومسون [ 5 ] باستخدام سحب من قطرات الماء المشحونة المُولّدة بالتحليل الكهربائي، وفي عام 1911 من قِبل أبرام يوف ، الذي حصل بشكل مستقل على النتيجة نفسها التي توصل إليها ميليكان باستخدام جسيمات معدنية دقيقة مشحونة، ثم نشر نتائجه عام 1913 [ 47 ]. مع ذلك، كانت قطرات الزيت أكثر استقرارًا من قطرات الماء نظرًا لبطء معدل تبخرها، وبالتالي فهي أنسب لإجراء تجارب دقيقة على مدى فترات زمنية أطول [ 48 ] .

في مطلع القرن العشرين تقريباً، اكتُشف أنه في ظل ظروف معينة، يتسبب جسيم مشحون سريع الحركة في تكثف بخار الماء المشبع على طول مساره. وفي عام 1911، استخدم تشارلز ويلسون هذا المبدأ لتصميم غرفة السحاب الخاصة به ، ليتمكن من تصوير مسارات الجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات سريعة الحركة. [ 49 ]

النظرية الذرية

ثلاث دوائر متحدة المركز حول نواة، حيث ينتقل إلكترون من الدائرة الثانية إلى الدائرة الأولى ويطلق فوتونًا
نموذج بور للذرة ، يوضح حالات الإلكترون حيث تُكمّم الطاقة بالعدد n . يُصدر الإلكترون الذي ينتقل إلى مدار أدنى فوتونًا يساوي فرق الطاقة بين المدارين.

بحلول عام ١٩١٤، كانت تجارب الفيزيائيين إرنست رذرفورد ، وهنري موزلي ، وجيمس فرانك ، وجوستاف هيرتز قد أرست إلى حد كبير بنية الذرة باعتبارها نواة كثيفة ذات شحنة موجبة محاطة بإلكترونات ذات كتلة أقل. [ ٥٠ ] في عام ١٩١٣، افترض الفيزيائي الدنماركي نيلز بور أن الإلكترونات تتواجد في حالات طاقة كمية، وأن طاقاتها تتحدد بالزخم الزاوي لمدار الإلكترون حول النواة. ويمكن للإلكترونات أن تنتقل بين هذه الحالات، أو المدارات، عن طريق انبعاث أو امتصاص فوتونات ذات ترددات محددة. وبواسطة هذه المدارات الكمية، فسر بدقة الخطوط الطيفية لذرة الهيدروجين. [ ٥١ ] ومع ذلك، فشل نموذج بور في تفسير الشدة النسبية للخطوط الطيفية، ولم ينجح في تفسير أطياف الذرات الأكثر تعقيدًا. [ ٥٠ ]

شرح جيلبرت نيوتن لويس الروابط الكيميائية بين الذرات ، حيث اقترح عام 1916 أن الرابطة التساهمية بين ذرتين تُحافظ عليها زوج من الإلكترونات المشتركة بينهما. [ 52 ] لاحقًا، في عام 1927، قدم والتر هيتلر وفريتز لندن شرحًا وافيًا لتكوين أزواج الإلكترونات والروابط الكيميائية من منظور ميكانيكا الكم . [ 53 ] في عام 1919، طوّر الكيميائي الأمريكي إيرفينغ لانغمير نموذج لويس الساكن للذرة، واقترح أن جميع الإلكترونات موزعة في "أغلفة كروية متحدة المركز (تقريبًا)، متساوية السماكة". [ 54 ] بدوره، قسّم لانغمير هذه الأغلفة إلى عدد من الخلايا، تحتوي كل منها على زوج واحد من الإلكترونات. وبهذا النموذج، تمكن لانغمير من تفسير الخصائص الكيميائية لجميع العناصر في الجدول الدوري تفسيرًا نوعيًا، [ 53 ] والتي كان من المعروف أنها تتكرر إلى حد كبير وفقًا للقانون الدوري . [ 55 ]

في عام 1924، لاحظ الفيزيائي النمساوي فولفغانغ باولي أن البنية الشبيهة بالأغلفة للذرة يمكن تفسيرها بمجموعة من أربعة معايير تحدد كل حالة طاقة كمومية، طالما أن كل حالة لا تشغلها أكثر من إلكترون واحد. عُرف هذا الحظر على شغل أكثر من إلكترون واحد لنفس حالة الطاقة الكمومية بمبدأ استبعاد باولي . [ 56 ] وقدّم الفيزيائيان الهولنديان صموئيل غودسميت وجورج أولينبيك الآلية الفيزيائية لتفسير المعيار الرابع، الذي له قيمتان محتملتان مختلفتان. في عام 1925، اقترحا أن الإلكترون، بالإضافة إلى الزخم الزاوي لمداره، يمتلك زخمًا زاويًا ذاتيًا وعزمًا مغناطيسيًا ثنائي القطب . [ 50 ] [ 57 ] وهذا يُشابه دوران الأرض حول محورها أثناء دورانها حول الشمس. أصبح الزخم الزاوي الذاتي يُعرف باسم الدوران ، وقد فسّر الانقسام الغامض السابق للخطوط الطيفية التي لوحظت باستخدام مطياف عالي الدقة ؛ وتُعرف هذه الظاهرة باسم انقسام البنية الدقيقة . [ 58 ]

ميكانيكا الكم

في أطروحته عام 1924 بعنوان " أبحاث حول نظرية الكم"، افترض الفيزيائي الفرنسي لويس دي بروي أن جميع المواد يمكن تمثيلها كموجة دي بروي على غرار الضوء . [ 59 ] أي أنه في ظل الظروف المناسبة، ستُظهر الإلكترونات والمواد الأخرى خصائص الجسيمات أو الموجات. وتتجلى الخصائص الجسيمية للجسيم عندما يُظهر موقعًا محددًا في الفضاء على طول مساره في أي لحظة معينة. [ 60 ] وتظهر الطبيعة الموجية للضوء، على سبيل المثال، عند تمرير شعاع ضوئي عبر شقوق متوازية، مما يُنشئ أنماط تداخل . في عام 1927، اكتشف جورج باجيت طومسون وألكسندر ريد أن تأثير التداخل ينتج عند تمرير حزمة من الإلكترونات عبر رقائق السيلولويد الرقيقة، ولاحقًا عبر أغشية معدنية، كما اكتشفه الفيزيائيان الأمريكيان كلينتون دافيسون وليستر جيرمر من خلال انعكاس الإلكترونات من بلورة النيكل . [ 61 ] قام ألكسندر ريد، الذي كان طالب دراسات عليا لدى طومسون، بإجراء التجارب الأولى، لكنه توفي بعد ذلك بوقت قصير في حادث دراجة نارية [ 62 ] ونادراً ما يتم ذكره.

سحابة زرقاء متناظرة كرويًا تتناقص شدتها من المركز إلى الخارج
في ميكانيكا الكم، يُوصف سلوك الإلكترون في الذرة بواسطة مدار ، وهو دالة موجية وليس مدارًا. في الشكل، يشير التظليل إلى الاحتمالية النسبية لوجود الإلكترون، الذي يمتلك الطاقة الموافقة للأعداد الكمية المعطاة ، عند تلك النقطة.

أدى تنبؤ دي برولي بطبيعة موجية للإلكترونات إلى دفع إرفين شرودنغر إلى وضع معادلة موجية للإلكترونات المتحركة تحت تأثير نواة الذرة. في عام 1926، نجحت هذه المعادلة، معادلة شرودنغر ، في وصف كيفية انتشار الموجات الإلكترونية. [ 63 ] وبدلاً من تقديم حل يحدد موقع الإلكترون بمرور الوقت، يمكن استخدام هذه المعادلة الموجية أيضًا للتنبؤ باحتمالية وجود الإلكترون بالقرب من موضع معين، وخاصةً موضع قريب من مكان ارتباطه في الفضاء، حيث لا تتغير معادلات الموجة الإلكترونية بمرور الوقت. أدى هذا النهج إلى صياغة ثانية لميكانيكا الكم (الأولى من قبل هايزنبرغ في عام 1925)، وقدمت حلول معادلة شرودنغر، مثل حلول هايزنبرغ، اشتقاقات لحالات طاقة الإلكترون في ذرة الهيدروجين، وهي مكافئة لتلك التي اشتقها بور لأول مرة في عام 1913، والتي عُرفت بقدرتها على محاكاة طيف الهيدروجين. [ 64 ] بمجرد أن أصبح بالإمكان وصف الدوران والتفاعل بين الإلكترونات المتعددة، مكّنت ميكانيكا الكم من التنبؤ بتكوين الإلكترونات في الذرات ذات الأعداد الذرية الأكبر من الهيدروجين. [ 65 ]

في عام 1928، وبناءً على أعمال فولفغانغ باولي، وضع بول ديراك نموذجًا للإلكترون  - معادلة ديراك - متوافقًا مع نظرية النسبية ، وذلك بتطبيق اعتبارات النسبية والتناظر على الصيغة الهاميلتونية لميكانيكا الكم للمجال الكهرومغناطيسي. [ 66 ] ولحل بعض المشكلات في معادلته النسبية، طور ديراك في عام 1930 نموذجًا للفراغ باعتباره بحرًا لانهائيًا من الجسيمات ذات الطاقة السالبة، والذي سُمي لاحقًا ببحر ديراك . وقد قاده هذا إلى التنبؤ بوجود البوزيترون، وهو النظير المضاد للإلكترون. [ 67 ] اكتُشف هذا الجسيم في عام 1932 على يد كارل أندرسون ، الذي اقترح تسمية الإلكترونات القياسية بالنيجاترونات ، واستخدام مصطلح "الإلكترون" كمصطلح عام لوصف كل من المتغيرات المشحونة إيجابًا وسلبًا. [ 68 ]

في عام ١٩٤٧، اكتشف ويليس لامب ، بالتعاون مع طالب الدراسات العليا روبرت ريثرفورد ، أن بعض الحالات الكمومية لذرة الهيدروجين، والتي من المفترض أن تمتلك نفس الطاقة، كانت مُزاحة بالنسبة لبعضها البعض؛ وقد سُمّي هذا الفرق بانزياح لامب . وفي نفس الفترة تقريبًا، اكتشف بوليكارب كوش ، بالتعاون مع هنري إم. فولي ، أن العزم المغناطيسي للإلكترون أكبر قليلًا مما تنبأت به نظرية ديراك. وقد سُمّي هذا الفرق الطفيف لاحقًا بالعزم المغناطيسي ثنائي القطب الشاذ للإلكترون. وقد فُسّر هذا الفرق لاحقًا بنظرية الديناميكا الكهربائية الكمومية ، التي طورها سين-إتيرو توموناغا وجوليان شوينغر وريتشارد فاينمان في أواخر الأربعينيات. [ ٦٩ ]

مسرعات الجسيمات

مع تطور مسرع الجسيمات خلال النصف الأول من القرن العشرين، بدأ الفيزيائيون بالتعمق في دراسة خصائص الجسيمات دون الذرية . [ 70 ] أُجريت أول محاولة ناجحة لتسريع الإلكترونات باستخدام الحث الكهرومغناطيسي عام 1942 على يد دونالد كيرست . وصل البيتاثرون الأولي الذي ابتكره إلى طاقات بلغت 2.3  ميغا إلكترون فولت، بينما حققت البيتاثرونات اللاحقة 300  ميغا إلكترون فولت. وفي عام 1947، اكتُشف إشعاع السنكروترون  باستخدام سنكروترون إلكتروني بطاقة 70 ميغا إلكترون فولت في شركة جنرال إلكتريك . نتج هذا الإشعاع عن تسارع الإلكترونات عبر مجال مغناطيسي أثناء تحركها بسرعة تقارب سرعة الضوء. [ 71 ]

كان مصادم  الجسيمات عالي الطاقة الأول، ADONE ، بطاقة شعاع تبلغ 1.5 جيجا إلكترون فولت ، وقد بدأ تشغيله عام 1968. [ 72 ] وقد قام هذا الجهاز بتسريع الإلكترونات والبوزيترونات في اتجاهين متعاكسين، مما ضاعف طاقة تصادمها فعليًا مقارنةً بضرب هدف ثابت بإلكترون. [ 73 ] أما مصادم الإلكترون-بوزيترون الكبير (LEP) في CERN ، الذي كان يعمل من عام 1989 إلى عام 2000، فقد حقق طاقات تصادم بلغت 209 جيجا إلكترون فولت، وأجرى قياسات مهمة للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. [ 74 ] [ 75 ] 

حصر الإلكترونات الفردية

أصبح من الممكن الآن حصر الإلكترونات الفردية بسهولة في ترانزستورات CMOS فائقة الصغر ( طولها 20 نانومتر وعرضها 20 نانومتر ) تعمل في درجات حرارة منخفضة للغاية تتراوح بين 4 كلفن (-269 درجة مئوية) و15 كلفن (-258 درجة مئوية). [ 76 ] تنتشر دالة الموجة الإلكترونية في شبكة أشباه الموصلات وتتفاعل بشكل ضئيل مع إلكترونات نطاق التكافؤ، لذا يمكن معالجتها باستخدام نموذج الجسيم المفرد، وذلك باستبدال كتلتها بموتر الكتلة الفعالة .    

تصنيف

جدول يتكون من أربعة صفوف وأربعة أعمدة، تحتوي كل خلية فيه على مُعرِّف جسيم.
النموذج القياسي للجسيمات الأولية. الإلكترون (رمزه e) موجود على اليسار.

في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، تنتمي الإلكترونات إلى مجموعة الجسيمات دون الذرية المسماة بالليبتونات ، والتي يُعتقد أنها جسيمات أساسية أو أولية . تمتلك الإلكترونات أقل كتلة بين جميع الليبتونات المشحونة (أو أي جسيم مشحون كهربائيًا من أي نوع)، وتنتمي إلى الجيل الأول من الجسيمات الأساسية. [77] يحتوي الجيلان الثاني والثالث على ليبتونات مشحونة، هي الميون والتاو، والتي تُطابق الإلكترون في الشحنة والدوران والتفاعلات ، ولكنها أثقل كتلةً . تختلف الليبتونات عن المكون الأساسي الآخر للمادة ، الكواركات ، في افتقارها للتفاعل القوي . جميع أفراد مجموعة الليبتونات هي فرميونات لأن لها جميعًا دورانًا نصف فردي؛ دوران الإلكترون هو ħ / 2 . [ 78 ]

الخصائص الأساسية

كتلة

الكتلة الثابتة للإلكترون تقريبًا9.109 × 10 −31  كجم ، [ 6 ] أو5.486 × 10⁻⁴ دالتون  . وبسبب تكافؤ الكتلة والطاقة ، فإن هذا يتوافق مع طاقة سكون مقدارها8.19 × 10 −14  جول (0.511  ميغا إلكترون فولت ). تبلغ نسبة كتلة البروتون إلى كتلة الإلكترون حوالي 1836. [ 14 ] [ 79 ] تُظهر القياسات الفلكية أن نسبة كتلة البروتون إلى كتلة الإلكترون حافظت على القيمة نفسها، كما تنبأ بها النموذج القياسي، لما لا يقل عن نصف عمر الكون . [ 80 ]

تكلفة

للإلكترونات شحنة كهربائية مقدارها−1.602 176 634 × 10 −19 كولوم  ، [ 81 ] وهي وحدة قياسية للشحنة للجسيمات دون الذرية، وتُسمى أيضًا الشحنة الأولية . ضمن حدود الدقة التجريبية، تكون شحنة الإلكترون مطابقة لشحنة البروتون، ولكن بإشارة معاكسة. [ 82 ]

يرمز للإلكترون عادةً بالرمز e للدلالة على شحنتها السالبة (يرمز للجسيم المضاد للإلكترون، البوزيترون، بالرمز e +).للدلالة على شحنتها الموجبة المتطابقة). [ 78 ] [ 81 ]

الزخم الزاوي

يمتلك الإلكترون زخمًا زاويًا ذاتيًا أو دورانًا مقداره ħ / 2 . [ 81 ] تُذكر هذه الخاصية عادةً بالإشارة إلى الإلكترون على أنه جسيم ذو دوران 1/2 . [ 78 ] بالنسبة لهذه الجسيمات، يكون مقدار الدوران ħ / 2 ، [ 83 ] بينما تكون نتيجة قياس إسقاط الدوران على أي محور ± ħ / 2 . بالإضافة إلى الدوران، يمتلك الإلكترون عزمًا مغناطيسيًا ذاتيًا على طول محور دورانه. [ 81 ] وهو يساوي تقريبًا مغنيتون بور واحد ، [ 84 ] [ d ] وهو ثابت فيزيائي يساوي9.274 010 0657 (29) × 10 −24  J⋅T −1 . [ 85 ] يحدد اتجاه اللف المغزلي بالنسبة لزخم الإلكترون خاصية الجسيمات الأولية المعروفة باسم الحلزونية . [ 86 ]

بناء

لا يمتلك الإلكترون بنية فرعية معروفة . [ 1 ] [ 87 ] ومع ذلك، في فيزياء المادة المكثفة ، يمكن أن يحدث فصل بين اللف المغزلي والشحنة في بعض المواد. في مثل هذه الحالات، "ينقسم" الإلكترون إلى ثلاثة جسيمات مستقلة: السبينون ، والأوربيتون ، والهولون (أو التشارجون ). يمكن دائمًا اعتبار الإلكترون نظريًا حالة ارتباط بين هذه الجسيمات الثلاثة، حيث يحمل السبينون لف الإلكترون، ويحمل الأوربيتون درجة حرية المدار، ويحمل التشارجون الشحنة، ولكن في ظروف معينة، يمكن أن تتصرف هذه الجسيمات كجسيمات شبه مستقلة . [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ]

مقاس

لا يُظهر تشتت الإلكترون-إلكترون أي انحراف عن قانون كولوم : فالتجربة العملية تُظهر أن الإلكترون عديم البنية ونقطي الشكل. [ 91 ] : 70 تشير ملاحظة إلكترون واحد في مصيدة بنينغ إلى أن الحد الأعلى لنصف قطر الجسيم هو10⁻²² متر  . [ 92 ] الحد الأعلى لنصف قطر الإلكترون يمكن اشتقاق 10 −18 م [ 93 ] باستخدام علاقة عدم اليقين في الطاقة.

المفاهيم النظرية لحجم الإلكترون غامضة. في ميكانيكا الكم النسبية، تُعامل معادلة ديراك الإلكترون كشحنة نقطية، بينما لا تفعل معادلة نيوتن-ويغنر المكافئة ذلك. [ 94 ] في نظرية الحقل الكمومي، تتضمن المعالجات الرياضية للطاقة الذاتية حدًا أدنى للمسافة أو طاقة مكافئة. المسافات الأقصر (الطاقات العالية) تتطلب إضافة المزيد من الحدود. [ 95 ] : 9

تؤدي محاولات إنشاء نماذج غير كمومية وغير نقطية إلى تناقضات. على سبيل المثال، سيكون للإلكترون الذي يدور ميكانيكيًا بنصف قطر الإلكترون الكلاسيكي ونسبة الدوران المغناطيسي المرصودة للإلكترون سرعة مماسية تتجاوز سرعة الضوء . [ 13 ] نصف قطر الإلكترون الكلاسيكي، بقيمة أكبر بكثير من2.8179 × 10 −15  م (أكبر من نصف قطر البروتون)، يستخدم كثابت فيزيائي ولكنه ليس مقياسًا للبنية الأساسية للإلكترون. [ 91 ]

حياة

في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، يُعتبر الإلكترون جسيمًا مستقرًا. [ 96 ] الإلكترون هو أقل الجسيمات المعروفة كتلةً ذات شحنة كهربائية غير صفرية: بافتراض حفظ الطاقة ، فإن اضمحلاله سيُخالف قانون حفظ الشحنة . [ 97 ] [ 98 ] سعت العديد من التجارب إلى البحث عن أوجه قصور النموذج القياسي وقانون حفظ الشحنة من خلال البحث عن اضمحلال الإلكترون. الحد الأدنى التجريبي لمتوسط ​​عمر الإلكترون هو6.6 × 10^ 28 سنة، بمستوى ثقة 90% . [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ]

الخصائص الكمومية

كما هو الحال مع جميع الجسيمات، يمكن للإلكترونات أن تتصرف كموجات. وهذا ما يسمى ازدواجية الموجة والجسيم، ويمكن إثبات ذلك باستخدام تجربة الشق المزدوج .

تسمح الطبيعة الموجية للإلكترون بمروره عبر شقين متوازيين في آنٍ واحد، بدلاً من شق واحد فقط كما هو الحال بالنسبة للجسيمات الكلاسيكية. في ميكانيكا الكم، يمكن وصف الخاصية الموجية لجسيم ما رياضيًا بدالة مركبة ذات قيم n، وهي دالة الموجة ، والتي يُرمز لها عادةً بالحرف اليوناني بسي ( ψ ). عند تربيع القيمة المطلقة لهذه الدالة ، نحصل على احتمال رصد الجسيم بالقرب من موقع معين - كثافة الاحتمال . [ 102 ] : 162-218

إسقاط ثلاثي الأبعاد لرسم بياني ثنائي الأبعاد. توجد تلال متناظرة على طول أحد المحاور ووديان متناظرة على طول المحور الآخر، مما يعطي شكلاً يشبه السرج تقريباً.
مثال على دالة موجية مضادة للتناظر لحالة كمومية لجسيمين متطابقين في صندوق أحادي البعد ، حيث يمثل كل محور أفقي موضع أحد الجسيمين. إذا تبادل الجسيمان موضعيهما، فإن الدالة الموجية تنعكس إشارتها.

الإلكترونات جسيمات متطابقة لأنها لا يمكن تمييزها عن بعضها البعض بخصائصها الفيزيائية الذاتية. في ميكانيكا الكم، يعني هذا أن زوجًا من الإلكترونات المتفاعلة يجب أن يكون قادرًا على تبادل مواقعه دون تغيير ملحوظ في حالة النظام. دالة الموجة للفيرميونات، بما فيها الإلكترونات، مضادة للتناظر، أي أنها تغير إشارتها عند تبادل إلكترونين؛ أي ψ ( r₁ , r₂ ) = −ψ ( r₂ , r₁ ) ، حيث يمثل المتغيران r₁ و r₂ الإلكترون الأول والثاني على التوالي. وبما أن القيمة المطلقة لا تتغير بتبادل الإشارة، فإن هذا يتوافق مع احتمالات متساوية. أما البوزونات ، مثل الفوتون ، فلها دوال موجة متناظرة. [ 102 ] : 162–218

في حالة التناظر العكسي، تُؤدي حلول معادلة الموجة للإلكترونات المتفاعلة إلى انعدام احتمالية وجود أي زوج من الإلكترونات في نفس الموقع أو الحالة. وهذا ما يُعرف بمبدأ استبعاد باولي ، الذي يمنع أي إلكترونين من شغل نفس الحالة الكمومية. يُفسر هذا المبدأ العديد من خصائص الإلكترونات. فعلى سبيل المثال، يتسبب في شغل مجموعات الإلكترونات المرتبطة مدارات مختلفة في الذرة، بدلاً من تداخلها جميعًا في نفس المدار. [ 102 ] : 162-218

الجسيمات الافتراضية

في صورة مبسطة، والتي غالبًا ما تعطي فكرة خاطئة ولكنها قد تُفيد في توضيح بعض الجوانب، يقضي كل فوتون فترة زمنية معينة كمزيج من إلكترون افتراضي وجسيمه المضاد، البوزيترون الافتراضي، اللذين يفنيان بعضهما البعض بسرعة بعد ذلك بوقت قصير. [ 103 ] يقع كل من تغير الطاقة اللازم لتكوين هذه الجسيمات، والمدة الزمنية التي تقضيها، ضمن عتبة الكشف التي تُعبر عنها علاقة عدم اليقين لهايزنبرغ ، ΔE ·  Δt  ħ .  في الواقع ، يمكن "استعارة" الطاقة اللازمة لتكوين هذه الجسيمات الافتراضية، ΔE ، من الفراغ لفترة زمنية، Δt ، بحيث لا يتجاوز حاصل ضربهما ثابت بلانك المُختزل ، ħ 6.6 × 10⁻¹⁶ إلكترون فولت·ثانية  . وبالتالي، بالنسبة للإلكترون الافتراضي، فإن Δt يكون على الأكثر1.3 × 10 −21  ثانية . [ 104 ]

ترمز الكرة التي تحمل علامة ناقص في أسفل اليسار إلى الإلكترون، بينما تُظهر أزواج الكرات التي تحمل علامات زائد وناقص الجسيمات الافتراضية
رسم تخطيطي لأزواج الإلكترون-بوزيترون الافتراضية التي تظهر بشكل عشوائي بالقرب من الإلكترون (في أسفل اليسار)

عند وجود زوج افتراضي من الإلكترون والبوزيترون، تتسبب قوة كولوم الناتجة عن المجال الكهربائي المحيط بالإلكترون في انجذاب البوزيترون المُستحدث نحو الإلكترون الأصلي، بينما يتعرض الإلكترون المُستحدث لقوة تنافر. يُعرف هذا بظاهرة استقطاب الفراغ . في الواقع، يتصرف الفراغ كوسط ذي سماحية عازلة أكبر من واحد . وبالتالي، تكون الشحنة الفعالة للإلكترون أصغر من قيمتها الحقيقية، وتتناقص الشحنة مع ازدياد المسافة من الإلكترون. [ 105 ] [ 106 ] وقد تم تأكيد هذا الاستقطاب تجريبياً عام 1997 باستخدام مُسرِّع الجسيمات الياباني TRISTAN . [ 107 ] تُحدث الجسيمات الافتراضية تأثير حجب مماثل لكتلة الإلكترون. [ 108 ]

يُفسر التفاعل مع الجسيمات الافتراضية أيضًا الانحراف الطفيف (حوالي 0.1%) للعزم المغناطيسي الذاتي للإلكترون عن مغنيتون بور ( العزم المغناطيسي الشاذ ). [ 84 ] [ 109 ] ويُعتبر التوافق الدقيق للغاية بين هذا الفرق المتوقع والقيمة المُحددة تجريبيًا أحد الإنجازات العظيمة للديناميكا الكهربائية الكمومية . [ 110 ]

يمكن تفسير المفارقة الظاهرية في الفيزياء الكلاسيكية، والمتمثلة في امتلاك الإلكترون، وهو جسيم نقطي، لعزم زاوي وعزم مغناطيسي ذاتيين، بتكوّن فوتونات افتراضية في المجال الكهربائي الناتج عن الإلكترون. ويمكن اعتبار هذه الفوتونات، بشكل تقريبي، سببًا في تحرك الإلكترون بشكل متذبذب (يُعرف باسم zitterbewegung )، مما ينتج عنه حركة دائرية صافية مع ترنح . [ 111 ] تُنتج هذه الحركة كلاً من العزم المغزلي والعزم المغناطيسي للإلكترون. [ 13 ] في الذرات، يُفسر تكوّن الفوتونات الافتراضية هذا انزياح لامب الملاحظ في الخطوط الطيفية . [ 105 ] يُظهر طول موجة كومبتون أنه بالقرب من الجسيمات الأولية، مثل الإلكترون، يسمح عدم اليقين في الطاقة بتكوّن جسيمات افتراضية بالقرب من الإلكترون. ويُفسر هذا الطول الموجي "سكون" الجسيمات الافتراضية حول الجسيمات الأولية على مسافة قريبة.

تفاعل

يُولّد الإلكترون مجالًا كهربائيًا يُؤثر بقوة جاذبة على جسيم ذي شحنة موجبة، كالبروتون، وقوة دافعة على جسيم ذي شحنة سالبة. وتُحدد شدة هذه القوة، في التقريب غير النسبي، بقانون كولوم التربيعي العكسي . [ 112 ] : 58-61. عندما يكون الإلكترون في حالة حركة، فإنه يُولّد مجالًا مغناطيسيًا . [ 102 ] : 140. يربط قانون أمبير -ماكسويل المجال المغناطيسي بحركة كتلة الإلكترونات ( التيار ) بالنسبة إلى مراقب. تُوفر خاصية الحث هذه المجال المغناطيسي الذي يُشغل المحرك الكهربائي . [ 113 ] . يُعبّر عن المجال الكهرومغناطيسي لأي جسيم مشحون متحرك بواسطة كمونات ليينارد-فيشرت ، وهي صالحة حتى عندما تكون سرعة الجسيم قريبة من سرعة الضوء ( نسبية ). [ 112 ] : 429-434

رسم بياني بأقواس يوضح حركة الجسيمات المشحونة
يتحرك جسيم مشحون بشحنة q (على اليسار) بسرعة v عبر مجال مغناطيسي B موجه نحو المشاهد. بالنسبة للإلكترون، تكون الشحنة q سالبة، لذا فهو يسلك مسارًا منحنيًا نحو الأعلى.

عندما يتحرك إلكترون عبر مجال مغناطيسي، فإنه يخضع لقوة لورنتز التي تعمل عموديًا على المستوى المحدد بواسطة المجال المغناطيسي وسرعة الإلكترون. تتسبب هذه القوة المركزية في أن يتبع الإلكترون مسارًا حلزونيًا عبر المجال بنصف قطر يُسمى نصف قطر الدوران . يؤدي التسارع الناتج عن هذه الحركة المنحنية إلى إشعاع الإلكترون طاقة على شكل إشعاع السنكروترون. [ 114 ] [ e ] [ 102 ] : 160 يؤدي انبعاث الطاقة بدوره إلى ارتداد الإلكترون، المعروف باسم قوة أبراهام-لورنتز-ديراك ، والتي تُحدث احتكاكًا يُبطئ الإلكترون. تنشأ هذه القوة نتيجة رد فعل المجال المغناطيسي للإلكترون على نفسه. [ 115 ]

يُظهر المنحنى حركة الإلكترون، وتُظهر النقطة الحمراء النواة، ويُظهر الخط المتعرج الفوتون المنبعث
هنا، ينتج إشعاع الكبح عن طريق انحراف إلكترون e بفعل المجال الكهربائي لنواة الذرة. ويحدد تغير الطاقة E2 E1 تردد الفوتون المنبعث f .  

تتوسط الفوتونات التفاعلات الكهرومغناطيسية بين الجسيمات في الديناميكا الكهربائية الكمومية . لا يستطيع إلكترون معزول يتحرك بسرعة ثابتة أن يُصدر أو يمتص فوتونًا حقيقيًا؛ لأن ذلك سيُخالف قانوني حفظ الطاقة والزخم . بدلًا من ذلك، تستطيع الفوتونات الافتراضية نقل الزخم بين جسيمين مشحونين. هذا التبادل للفوتونات الافتراضية، على سبيل المثال، يُولّد قوة كولوم. [ 116 ] يمكن أن يحدث انبعاث للطاقة عندما ينحرف إلكترون متحرك بفعل جسيم مشحون، مثل البروتون. ينتج عن تباطؤ الإلكترون انبعاث إشعاع الكبح . [ 117 ]

يُطلق على التصادم غير المرن بين فوتون (ضوء) وإلكترون منفرد (حر) اسم تشتت كومبتون . ينتج عن هذا التصادم انتقال للزخم والطاقة بين الجسيمات، مما يُغير طول موجة الفوتون بمقدار يُسمى إزاحة كومبتون . [ f ] تبلغ أقصى قيمة لهذه الإزاحة في الطول الموجي h / mec ، وتُعرف بطول موجة كومبتون . [ 118 ] أما بالنسبة للإلكترون، فتبلغ قيمته 1000000 .2.43 × 10⁻¹² متر  . [ 81 ] عندما يكون طول موجة الضوء طويلاً (على سبيل المثال، طول موجة الضوء المرئي 0.4-0.7 ميكرومتر) ،  يصبح انزياح الطول الموجي ضئيلاً. يُطلق على هذا التفاعل بين الضوء والإلكترونات الحرة اسم تشتت طومسون أو تشتت طومسون الخطي. [ 119 ]

تُعطى القوة النسبية للتفاعل الكهرومغناطيسي بين جسيمين مشحونين، مثل الإلكترون والبروتون، بثابت البنية الدقيقة . هذه القيمة كمية لا بُعدية تتكون من نسبة طاقتين: طاقة التجاذب (أو التنافر) الكهروستاتيكية عند مسافة فاصلة تساوي طول موجة كومبتون، وطاقة سكون الشحنة. ويُعطى هذا الثابت بالعلاقة α  0.007 297 353 ، [ 120 ] وهو ما يساوي تقريبًا 1 / 137 .

عندما تتصادم الإلكترونات والبوزيترونات، فإنها تفني بعضها بعضًا، مُنتجةً فوتونين أو أكثر من أشعة غاما. إذا كان زخم الإلكترون والبوزيترون ضئيلاً، يُمكن أن تتشكل ذرة بوزيترونيوم قبل أن يُؤدي الفناء إلى فوتونين أو ثلاثة من أشعة غاما، تبلغ طاقتها الإجمالية 1.022  ميغا إلكترون فولت. [ 121 ] [ 122 ] من ناحية أخرى، يُمكن أن يتحول فوتون عالي الطاقة إلى إلكترون وبوزيترون من خلال عملية تُسمى إنتاج الأزواج ، ولكن فقط في وجود جسيم مشحون قريب، مثل النواة. [ 123 ] [ 124 ]

في نظرية التفاعل الكهروضعيف ، يشكل المكون الأيسر لدالة موجة الإلكترون ثنائيًا ضعيفًا من حيث التناظر النظائري مع نيوترينو الإلكترون . هذا يعني أنه خلال التفاعلات الضعيفة ، يتصرف نيوترينو الإلكترون كالإلكترون. يمكن لأي من عضوي هذا الثنائي أن يخضع لتفاعل تيار مشحون عن طريق انبعاث أو امتصاص بوزون W ، ويتحول إلى العضو الآخر. تبقى الشحنة محفوظة خلال هذا التفاعل لأن  بوزون W يحمل شحنة أيضًا، مما يلغي أي تغيير صافٍ أثناء التحول. تُعد تفاعلات التيار المشحون مسؤولة عن ظاهرة اضمحلال بيتا في الذرة المشعة . يمكن لكل من الإلكترون ونيوترينو الإلكترون أن يخضعا لتفاعل تيار متعادل عبر Z₀التبادل، وهذا هو المسؤول عن التشتت المرن بين النيوترينو والإلكترون . [ 125 ]

في الذرات والجزيئات

جدول مكون من خمسة صفوف وخمسة أعمدة، حيث تمثل كل خلية كثافة احتمالية مرمزة بالألوان
كثافات الاحتمالية للمدارات القليلة الأولى لذرة الهيدروجين، كما تُرى في المقطع العرضي. يحدد مستوى طاقة الإلكترون المرتبط المدار الذي يشغله، ويعكس اللون احتمالية وجود الإلكترون في موضع معين.

يمكن للإلكترون أن يرتبط بنواة الذرة بفعل قوة كولوم الجاذبة. يُطلق على نظام مكون من إلكترون واحد أو أكثر مرتبط بنواة اسم الذرة. إذا اختلف عدد الإلكترونات عن الشحنة الكهربائية للنواة، تُسمى هذه الذرة أيونًا. يُوصف السلوك الموجي للإلكترون المرتبط بدالة تُسمى المدار الذري . لكل مدار مجموعة خاصة به من الأعداد الكمية، مثل الطاقة، والزخم الزاوي، وإسقاط الزخم الزاوي. توجد مجموعة منفصلة فقط من هذه المدارات حول النواة. وفقًا لمبدأ استبعاد باولي، يمكن أن يشغل كل مدار إلكترونين كحد أقصى، ويجب أن يختلفا في عددهما الكمي المغزلي .

يمكن للإلكترونات الانتقال بين مدارات مختلفة عن طريق انبعاث أو امتصاص فوتونات ذات طاقة تُطابق فرق الجهد بين المدارات. [ 126 ] : 159-160. تشمل طرق انتقال المدارات الأخرى التصادمات مع جسيمات، مثل الإلكترونات، وتأثير أوجيه . [ 127 ] للهروب من الذرة، يجب أن تزيد طاقة الإلكترون عن طاقة ارتباطه بالذرة. يحدث هذا، على سبيل المثال، مع التأثير الكهروضوئي ، حيث يمتص الإلكترون فوتونًا ساقطًا تتجاوز طاقته طاقة تأين الذرة . [ 126 ] : 127-132

الزخم الزاوي المداري للإلكترونات مُكمّم . ولأن الإلكترون مشحون، فإنه يُنتج عزمًا مغناطيسيًا مداريًا يتناسب مع زخمه الزاوي. العزم المغناطيسي الكلي للذرة يساوي المجموع الاتجاهي للعزوم المغناطيسية المدارية والمغزلية لجميع الإلكترونات والنواة. العزم المغناطيسي للنواة ضئيل جدًا مقارنةً بعزم الإلكترونات. أما العزوم المغناطيسية للإلكترونات التي تشغل المدار نفسه، والتي تُسمى الإلكترونات المزدوجة، فتلغي بعضها بعضًا. [ 128 ]

تنشأ الرابطة الكيميائية بين الذرات نتيجةً للتفاعلات الكهرومغناطيسية، كما تنص عليه قوانين ميكانيكا الكم. [ 129 ] تتشكل أقوى الروابط من خلال مشاركة أو انتقال الإلكترونات بين الذرات، مما يسمح بتكوين الجزيئات . [ 16 ] داخل الجزيء، تتحرك الإلكترونات تحت تأثير عدة نوى، وتشغل مدارات جزيئية ؛ تمامًا كما تشغل المدارات الذرية في الذرات المنفردة. [ 130 ] من العوامل الأساسية في هذه البنى الجزيئية وجود أزواج الإلكترونات . هذه إلكترونات ذات دوران مغزلي متعاكس، مما يسمح لها بشغل نفس المدار الجزيئي دون انتهاك مبدأ استبعاد باولي (كما هو الحال في الذرات). تختلف المدارات الجزيئية في توزيع كثافة الإلكترونات المكاني. على سبيل المثال، يمكن العثور على الإلكترونات بأقصى احتمال في حجم صغير نسبيًا بين النوى عندما تكون في أزواج مترابطة (الأزواج التي تربط الذرات معًا). في المقابل، تتوزع الإلكترونات في حجم كبير حول النوى في أزواج غير رابطة. [ 131 ]

الموصلية

أربع صواعق برق تضرب الأرض
يتكون التفريغ الكهربائي للبرق أساسًا من تدفق الإلكترونات. [ 132 ] ويمكن توليد الجهد الكهربائي اللازم للبرق عن طريق التأثير الكهروإجهادي. [ 133 ] [ 134 ]

يكون للجسم شحنة كهربائية صافية إذا لم تتساوى الشحنة السالبة الكلية التي توفرها الإلكترونات مع الشحنة الموجبة التي توفرها النوى. عندما يكون هناك فائض من الإلكترونات، يُقال إن الجسم مشحون بشحنة سالبة. وعندما يكون هناك نقص في الإلكترونات، يُقال إن الجسم مشحون بشحنة موجبة. وعندما يتساوى عدد الإلكترونات مع عدد البروتونات، تلغي شحناتهما بعضها بعضًا، ويُقال إن الجسم متعادل كهربائيًا. يمكن لجسم كبير أن يكتسب شحنة كهربائية عن طريق الاحتكاك، بفعل التأثير الكهروإجهادي . [ 135 ]

تُسمى الإلكترونات المستقلة التي تتحرك في الفراغ بالإلكترونات الحرة . وتتصرف الإلكترونات في المعادن أيضًا كما لو كانت حرة. في الواقع، الجسيمات التي تُسمى عادةً بالإلكترونات في المعادن والمواد الصلبة الأخرى هي شبه إلكترونات - جسيمات شبهية - لها نفس الشحنة الكهربائية والدوران والعزم المغناطيسي للإلكترونات الحقيقية، ولكن قد يكون لها كتلة مختلفة. [ 136 ] عندما تتحرك الإلكترونات الحرة - سواء في الفراغ أو المعادن - فإنها تُنتج تدفقًا صافيًا للشحنة يُسمى التيار الكهربائي ، والذي يُولد مجالًا مغناطيسيًا. وبالمثل، يمكن توليد تيار كهربائي عن طريق مجال مغناطيسي متغير. تُوصف هذه التفاعلات رياضيًا بمعادلات ماكسويل . [ 137 ]

عند درجة حرارة معينة، تمتلك كل مادة موصلية كهربائية تحدد قيمة التيار الكهربائي عند تطبيق جهد كهربائي . من أمثلة الموصلات الجيدة المعادن مثل النحاس والذهب، بينما يُعد الزجاج والتفلون موصلات رديئة. في أي مادة عازلة ، تبقى الإلكترونات مرتبطة بذراتها، وتتصرف المادة كعازل . تتميز معظم أشباه الموصلات بمستوى موصلية متغير يقع بين طرفي التوصيل والعزل. [ 138 ] من ناحية أخرى، تمتلك المعادن بنية نطاق إلكتروني تحتوي على نطاقات إلكترونية مملوءة جزئيًا. يسمح وجود هذه النطاقات للإلكترونات في المعادن بالتصرف كما لو كانت إلكترونات حرة أو غير متمركزة . لا ترتبط هذه الإلكترونات بذرات محددة، لذلك عند تطبيق مجال كهربائي، تكون حرة الحركة كغاز (يُسمى غاز فيرمي ) [ 139 ] عبر المادة تمامًا مثل الإلكترونات الحرة.

بسبب تصادمات الإلكترونات مع الذرات، تبلغ سرعة انجراف الإلكترونات في الموصل بضعة ملليمترات في الثانية. مع ذلك، فإن سرعة انتقال التيار الكهربائي من نقطة إلى أخرى في المادة، والتي تُحدث تغيرات في التيار في أجزاء أخرى منها، تُقدّر عادةً بنحو 75% من سرعة الضوء. [ 140 ] ويعود ذلك إلى أن الإشارات الكهربائية تنتشر كموجة، وتعتمد سرعتها على ثابت العزل الكهربائي للمادة. [ 141 ]

تُعدّ المعادن موصلات جيدة نسبيًا للحرارة، ويعود ذلك أساسًا إلى حرية الإلكترونات غير المتمركزة في نقل الطاقة الحرارية بين الذرات. مع ذلك، وعلى عكس التوصيل الكهربائي، فإن التوصيل الحراري للمعادن يكاد يكون مستقلًا عن درجة الحرارة. يُعبّر عن ذلك رياضيًا بقانون فيدمان-فرانز [ 139 ] ، الذي ينص على أن نسبة التوصيل الحراري إلى التوصيل الكهربائي تتناسب طرديًا مع درجة الحرارة. يؤدي الاضطراب الحراري في الشبكة البلورية المعدنية إلى زيادة المقاومة الكهربائية للمادة، مما يُنتج اعتمادًا للتيار الكهربائي على درجة الحرارة [ 142 ] .

عند تبريد المواد إلى ما دون درجة حرارة تُسمى درجة الحرارة الحرجة ، يمكن أن تخضع لانتقال طوري تفقد فيه مقاومتها للتيار الكهربائي تمامًا، في عملية تُعرف باسم الموصلية الفائقة . في نظرية BCS ، ترتبط حركة أزواج الإلكترونات، التي تُسمى أزواج كوبر، بالمادة المجاورة عبر اهتزازات الشبكة البلورية المعروفة باسم الفونونات ، متجنبةً بذلك التصادمات مع الذرات التي تُسبب عادةً المقاومة الكهربائية. [ 143 ] (يبلغ نصف قطر أزواج كوبر حوالي 100  نانومتر، لذا يمكنها التداخل). [ 144 ] مع ذلك، لا تزال آلية عمل الموصلات الفائقة عند درجات الحرارة العالية غير واضحة.

تتصرف الإلكترونات داخل المواد الصلبة الموصلة، والتي هي في حد ذاتها جسيمات شبهية، عند حصرها بإحكام في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق ، كما لو أنها انقسمت إلى ثلاثة جسيمات شبهية أخرى : سبينونات ، وأوربيتونات، وهولونات . [ 145 ] [ 146 ] يحمل الأول الدوران والعزم المغناطيسي، ويحمل الثاني موقعه المداري، بينما يحمل الأخير الشحنة الكهربائية .

التأثيرات النسبية

وفقًا لنظرية النسبية الخاصة لأينشتاين ، عندما تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء ، تزداد كتلته النسبية من وجهة نظر الراصد ، مما يجعل تسريعه أكثر صعوبة بالنسبة لإطار مرجعه. يمكن للإلكترون أن يقترب من سرعة الضوء في الفراغ ( c) ، لكنه لا يصل إليها أبدًا . مع ذلك، عندما تُحقن إلكترونات نسبية - أي إلكترونات تتحرك بسرعة قريبة من c - في وسط عازل كالماء، حيث تكون سرعة الضوء المحلية أقل بكثير من c ، فإنها تتحرك مؤقتًا بسرعة تفوق سرعة الضوء في هذا الوسط. وعند تفاعلها مع الوسط، تُصدر ضوءًا خافتًا يُسمى إشعاع تشيرينكوف . [ 147 ]

يبدأ الرسم البياني من الصفر وينحني بشدة إلى أعلى باتجاه اليمين
معامل لورنتز كدالة للسرعة. يبدأ من القيمة 1 ويتجه إلى اللانهاية عندما تقترب السرعة v من سرعة الضوء c .

تعتمد تأثيرات النسبية الخاصة على كمية تُعرف باسم عامل لورنتز ، والذي يُعرَّف على النحو التالي:γ=1/1-v2/ج2{\displaystyle \textstyle \gamma =1/{\sqrt {1-{v^{2}}/{c^{2}}}}}حيث v هي سرعة الجسيم. الطاقة الحركية Ke للإلكترون المتحرك بسرعة v هي:

كهـ=(γ-1)مهـج2،{\displaystyle \displaystyle K_{\mathrm {e} }=(\gamma -1)m_{\mathrm {e} }c^{2},}

حيث m <sub>e</sub> هي كتلة الإلكترون. على سبيل المثال، يمكن لمسرع ستانفورد الخطي تسريع إلكترون إلى حوالي 51  جيجا إلكترون فولت. [ 148 ] بما أن الإلكترون يتصرف كموجة، فإنه عند سرعة معينة يكون له طول موجي مميز من نوع دي برولي . يُعطى هذا الطول بالعلاقة λ <sub>e</sub>  = h / حيث h هو ثابت بلانك و p هو الزخم. [ 59 ] بالنسبة للإلكترون ذي طاقة 51 جيجا إلكترون فولت المذكور أعلاه، يبلغ الطول الموجي حوالي  2.4 × 10 −17  م ، وهو حجم صغير بما يكفي لاستكشاف هياكل أصغر بكثير من حجم نواة الذرة. [ 149 ]

تشكيل

يقترب فوتون من النواة من اليسار، ويتحرك الإلكترون والبوزيترون الناتجين إلى اليمين.
إنتاج أزواج من الإلكترون والبوزيترون، نتيجة اقتراب فوتون من نواة ذرة. يرمز البرق إلى تبادل فوتون افتراضي، مما يؤدي إلى توليد قوة كهربائية. الزاوية بين الجسيمات صغيرة جدًا. [ 150 ]

تُعدّ نظرية الانفجار العظيم النظرية العلمية الأكثر قبولًا على نطاق واسع لتفسير المراحل المبكرة لتطور الكون. [ 151 ] خلال الميلي ثانية الأولى من الانفجار العظيم، تجاوزت درجات الحرارة 10  مليارات كلفن ، وبلغ متوسط ​​طاقة الفوتونات أكثر من مليون إلكترون فولت . كانت هذه الفوتونات ذات طاقة كافية للتفاعل فيما بينها لتكوين أزواج من الإلكترونات والبوزيترونات. وبالمثل، أفنى زوج البوزيترون-الإلكترون بعضهما بعضًا، مُصدرًا فوتونات عالية الطاقة. 

γ + γ e ++ e

حافظ الكون خلال هذه المرحلة من تطوره على توازن بين الإلكترونات والبوزيترونات والفوتونات. ولكن بعد مرور 15 ثانية، انخفضت درجة حرارة الكون إلى ما دون العتبة التي تسمح بتكوين الإلكترونات والبوزيترونات. فقام معظم الإلكترونات والبوزيترونات المتبقية بفناء بعضها البعض، مطلقةً أشعة غاما التي أعادت تسخين الكون لفترة وجيزة. [ 152 ]

لأسباب لا تزال غير مؤكدة، حدث خلال عملية الإفناء فائض في عدد الجسيمات على عدد الجسيمات المضادة. ولذلك، نجا إلكترون واحد تقريبًا لكل مليار زوج من الإلكترونات والبوزيترونات. وتطابق هذا الفائض مع فائض البروتونات على البروتونات المضادة، في حالة تُعرف باسم عدم تناظر الباريونات ، مما أدى إلى شحنة صافية تساوي صفرًا للكون. [ 153 ] [ 154 ] بدأت البروتونات والنيوترونات الناجية بالمشاركة في تفاعلات مع بعضها البعض - في عملية تُعرف باسم التخليق النووي ، مُكَوِّنةً نظائر الهيدروجين والهيليوم ، مع كميات ضئيلة من الليثيوم . وبلغت هذه العملية ذروتها بعد حوالي خمس دقائق. [ 155 ] خضعت أي نيوترونات متبقية لتحلل بيتا السالب بنصف عمر يبلغ حوالي ألف ثانية، مُطلقةً بروتونًا وإلكترونًا في هذه العملية.

n p + e + νهـ

لحوالي التالي300000على مدى 400 ألف  عام ، ظلت الإلكترونات الزائدة ذات طاقة عالية جدًا بحيث لا يمكنها الارتباط بنوى الذرات . [ 156 ] وما تلا ذلك هو فترة تُعرف باسم إعادة التركيب ، حيث تشكلت الذرات المتعادلة وأصبح الكون المتوسع شفافًا للإشعاع. [ 157 ]

بعد حوالي مليون سنة من الانفجار العظيم، بدأ الجيل الأول من النجوم في التشكل. [ 157 ] داخل النجم، ينتج عن التخليق النووي النجمي إنتاج البوزيترونات من اندماج النوى الذرية. تتلاشى هذه الجسيمات المضادة للمادة فورًا مع الإلكترونات، مطلقةً أشعة غاما. والنتيجة النهائية هي انخفاض مطرد في عدد الإلكترونات، وزيادة مقابلة في عدد النيوترونات. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي عملية تطور النجوم إلى تخليق نظائر مشعة. يمكن أن تخضع نظائر مختارة لاحقًا لتحلل بيتا السالب، مطلقةً إلكترونًا ونيوترينو مضادًا من النواة. [ 158 ] ومن الأمثلة على ذلك نظير الكوبالت-60 ( 60Co )، الذي يتحلل لتكوين النيكل-60 ( 60Ni ). [ 159 ]

شجرة متفرعة تمثل إنتاج الجسيمات
وابل هوائي ممتد ناتج عن اصطدام شعاع كوني عالي الطاقة بالغلاف الجوي للأرض

في نهاية عمرها، يمكن لنجم تزيد كتلته عن 20 ضعف كتلة الشمس أن ينهار بفعل الجاذبية مكونًا ثقبًا أسود . [ 160 ] ووفقًا للفيزياء الكلاسيكية ، تُمارس هذه الأجسام النجمية الضخمة جاذبية قوية كافية لمنع أي شيء، حتى الإشعاع الكهرومغناطيسي ، من تجاوز نصف قطر شوارزشيلد . ومع ذلك، يُعتقد أن التأثيرات الكمومية قد تسمح بانبعاث إشعاع هوكينغ عند هذه المسافة. ويُعتقد أن الإلكترونات (والبوزيترونات) تتكون عند أفق حدث هذه البقايا النجمية .

عندما يتكوّن زوج من الجسيمات الافتراضية (مثل الإلكترون والبوزيترون) بالقرب من أفق الحدث، قد يؤدي التموضع المكاني العشوائي إلى ظهور أحدهما على السطح الخارجي؛ تُعرف هذه العملية بالنفق الكمومي . يمكن للجهد الجاذبي للثقب الأسود أن يمدّه بالطاقة اللازمة لتحويل هذا الجسيم الافتراضي إلى جسيم حقيقي، مما يسمح له بالإشعاع في الفضاء. [ 161 ] في المقابل، يُمنح العضو الآخر في الزوج طاقة سالبة، مما ينتج عنه فقدان صافٍ للطاقة والكتلة من قِبل الثقب الأسود. يزداد معدل إشعاع هوكينغ مع تناقص الكتلة، مما يؤدي في النهاية إلى تبخّر الثقب الأسود حتى ينفجر في نهاية المطاف. [ 162 ]

الأشعة الكونية هي جسيمات تنتقل عبر الفضاء بطاقات عالية. تصل طاقة هذه الأحداث إلى مستويات عالية. تم تسجيل طاقة مقدارها 3.0 × 10²⁰ إلكترون فولت . [ 163 ] عندما تصطدم هذه الجسيمات بالنيوكليونات في الغلاف الجوي للأرض ، يتولد وابل من الجسيمات، بما في ذلك البيونات . [ 164 ] يتكون أكثر من نصف الإشعاع الكوني المرصود من سطح الأرض من الميونات . الميون هو جسيم ليبتون ينتج في طبقات الجو العليا عن تحلل البيون.

π μ + νμ

وبدوره، يمكن للميون أن يتحلل ليشكل إلكترونًا أو بوزيترونًا. [ 165 ]

μ e + νe +νμ

ملاحظة

توهج أخضر متلألئ في سماء الليل فوق أرض مغطاة بالثلوج
تنتج الشفق القطبي في الغالب عن الإلكترونات النشطة التي تتساقط في الغلاف الجوي [ 166 ].

يتطلب الرصد عن بُعد للإلكترونات الكشف عن طاقتها المُشعّة. فعلى سبيل المثال، في بيئات عالية الطاقة كهالة النجم ، تُشكّل الإلكترونات الحرة بلازما تُشعّ طاقةً نتيجةً لإشعاع الكبح . ويمكن لغاز الإلكترونات أن يخضع لتذبذب البلازما ، وهو عبارة عن موجات ناتجة عن تغيرات متزامنة في كثافة الإلكترونات، وتُنتج هذه الموجات انبعاثات طاقة يُمكن رصدها باستخدام التلسكوبات الراديوية . [ 167 ]

يتناسب تردد الفوتون طرديًا مع طاقته. عندما ينتقل إلكترون مرتبط بين مستويات طاقة مختلفة في الذرة، فإنه يمتص أو يُصدر فوتونات بترددات مميزة. على سبيل المثال، عند تشعيع الذرات بمصدر ذي طيف واسع، تظهر خطوط داكنة واضحة في طيف الإشعاع المنقول في المواضع التي يمتص فيها إلكترونات الذرة التردد المقابل. يُظهر كل عنصر أو جزيء مجموعة مميزة من الخطوط الطيفية، مثل سلسلة الهيدروجين الطيفية . عند الكشف عنها، تسمح القياسات الطيفية لقوة وعرض هذه الخطوط بتحديد تركيب المادة وخواصها الفيزيائية. [ 168 ] [ 169 ]

في ظروف المختبر، يمكن رصد تفاعلات الإلكترونات الفردية باستخدام كواشف الجسيمات ، التي تتيح قياس خصائص محددة مثل الطاقة والدوران والشحنة. [ 170 ] وقد مكّن تطوير مصيدة بول ومصيدة بينينغ من احتواء الجسيمات المشحونة ضمن منطقة صغيرة لفترات طويلة، مما يتيح قياسات دقيقة لخصائص الجسيمات. فعلى سبيل المثال، استُخدمت مصيدة بينينغ في إحدى الحالات لاحتواء إلكترون واحد لمدة عشرة أشهر. [ 171 ] وقد قُيس العزم المغناطيسي للإلكترون بدقة أحد عشر رقمًا، وهي دقة فاقت في عام 1980 دقة أي ثابت فيزيائي آخر. [ 172 ]

التقط فريق من جامعة لوند في السويد أولى صور الفيديو لتوزيع طاقة الإلكترون في فبراير 2008. استخدم العلماء ومضات ضوئية قصيرة للغاية، تُسمى نبضات الأتوثانية ، مما سمح برصد حركة الإلكترون لأول مرة. [ 173 ] [ 174 ]

يمكن تصوير توزيع الإلكترونات في المواد الصلبة باستخدام مطيافية الانبعاث الضوئي الزاوي (ARPES). تستخدم هذه التقنية التأثير الكهروضوئي لقياس الفضاء المتبادل - وهو تمثيل رياضي للهياكل الدورية يُستخدم لاستنتاج البنية الأصلية. يمكن استخدام ARPES لتحديد اتجاه وسرعة وتشتت الإلكترونات داخل المادة. [ 175 ]

تطبيقات البلازما

حزم الجسيمات

يُصدر شعاع بنفسجي من الأعلى توهجًا أزرق حول نموذج مكوك فضائي
خلال اختبار نفق الرياح الذي أجرته وكالة ناسا ، تم استهداف نموذج لمكوك الفضاء بحزمة من الإلكترونات، لمحاكاة تأثير الغازات المؤينة أثناء إعادة الدخول . [ 176 ]

تُستخدم حزم الإلكترونات في اللحام . [ 177 ] وهي تسمح بكثافات طاقة تصل إلىتبلغ طاقة هذه التقنية 10⁷ واط  /سم² عبر قطر بؤري ضيق يتراوح بين 0.1 و1.3 مم ، وعادةً لا تتطلب استخدام مواد حشو. يجب إجراء هذه التقنية في بيئة مفرغة لمنع تفاعل الإلكترونات مع الغاز قبل وصولها إلى هدفها، ويمكن استخدامها لربط المواد الموصلة التي تُعتبر غير مناسبة للحام في الأحوال العادية. [ 178 ] [ 179 ]

تُعدّ الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترونات (EBL) طريقةً لحفر أشباه الموصلات بدقةٍ تقلّ عن الميكرومتر . [ 180 ] إلا أن هذه التقنية محدودةٌ بسبب ارتفاع تكلفتها، وبطء أدائها، والحاجة إلى تشغيل الحزمة في الفراغ، وميل الإلكترونات إلى التشتت في المواد الصلبة. هذه المشكلة الأخيرة تحدّ من الدقة إلى حوالي 10  نانومتر. لهذا السبب، تُستخدم الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترونات بشكلٍ أساسي لإنتاج أعدادٍ صغيرة من الدوائر المتكاملة المتخصصة . [ 181 ]

تُستخدم معالجة المواد بحزم الإلكترونات لتشعيعها بهدف تغيير خصائصها الفيزيائية أو تعقيم المنتجات الطبية والغذائية. [ 182 ] تعمل حزم الإلكترونات على تسييل الزجاج أو صهره جزئيًا دون ارتفاع ملحوظ في درجة الحرارة عند التشعيع المكثف؛ فعلى سبيل المثال، يؤدي التشعيع الإلكتروني المكثف إلى انخفاض كبير في اللزوجة وانخفاض تدريجي في طاقة التنشيط. [ 183 ]

تُستخدم مسرعات الجسيمات الخطية لتوليد حزم إلكترونية لعلاج الأورام السطحية في العلاج الإشعاعي . يُمكن استخدام العلاج الإلكتروني لعلاج آفات جلدية مثل سرطان الخلايا القاعدية، لأن الحزمة الإلكترونية لا تخترق إلا عمقًا محدودًا قبل امتصاصها، يصل عادةً إلى 5  سم عند طاقات إلكترونية تتراوح بين 5 و20  ميغا إلكترون فولت. يُمكن استخدام الحزمة الإلكترونية كعلاج مُكمّل للمناطق التي تم تشعيعها بالأشعة السينية . [ 184 ] [ 185 ]

تستخدم مسرعات الجسيمات المجالات الكهربائية لدفع الإلكترونات ومضاداتها إلى طاقات عالية. تُصدر هذه الجسيمات إشعاع السنكروترون أثناء مرورها عبر المجالات المغناطيسية. يؤدي اعتماد شدة هذا الإشعاع على اللف المغزلي إلى استقطاب حزمة الإلكترونات، وهي عملية تُعرف بتأثير سوكولوف-تيرنوف . [ g ] يمكن أن تكون حزم الإلكترونات المستقطبة مفيدة في تجارب متنوعة. كما يمكن لإشعاع السنكروترون تبريد حزم الإلكترونات لتقليل تشتت زخم الجسيمات. تتصادم حزم الإلكترونات والبوزيترونات عند تسارع الجسيمات إلى الطاقات المطلوبة؛ وترصد كواشف الجسيمات انبعاثات الطاقة الناتجة، والتي يدرسها علم فيزياء الجسيمات . [ 186 ]

التصوير

حيود الإلكترونات منخفضة الطاقة (LEED) هو أسلوب لقصف مادة بلورية بحزمة متوازية من الإلكترونات، ثم مراقبة أنماط الحيود الناتجة لتحديد بنية المادة. تتراوح طاقة الإلكترونات المطلوبة عادةً في نطاق20-200  إلكترون فولت . [ 187 ] تستخدم تقنية حيود الإلكترونات عالية الطاقة الانعكاسية (RHEED) انعكاس حزمة من الإلكترونات تُطلق بزوايا منخفضة مختلفة لتوصيف سطح المواد البلورية. تتراوح طاقة الحزمة عادةً في هذا النطاق.8-20  كيلو إلكترون فولت وزاوية السقوط هي1°–4° . [ 188 ] [ 189 ]

يُوجّه المجهر الإلكتروني حزمةً مركزةً من الإلكترونات نحو العينة. تتغير خصائص بعض الإلكترونات، مثل اتجاه حركتها وزاويتها وطورها وطاقتها النسبية، عند تفاعل الحزمة مع المادة. يستطيع علماء المجهر تسجيل هذه التغيرات في حزمة الإلكترونات لإنتاج صور للمادة بدقة ذرية. [ 190 ] في الضوء الأزرق، تتمتع المجاهر الضوئية التقليدية بدقة محدودة بالحيود تبلغ حوالي 200  نانومتر. [ 191 ] بالمقارنة، فإن دقة المجاهر الإلكترونية محدودة بطول موجة دي برولي للإلكترون. على سبيل المثال، يساوي طول هذه الموجة 0.0037  نانومتر للإلكترونات المُسرّعة عبر جهد 100000 فولت . [ 192 ] يتميز المجهر الإلكتروني النافذ المصحح للانحرافات بقدرته على تحقيق دقة أقل من 0.05 نانومتر ، وهي  دقة كافية لتمييز الذرات الفردية. [ 193 ] هذه القدرة تجعل المجهر الإلكتروني أداة مخبرية مفيدة للتصوير عالي الدقة. مع ذلك، تُعد المجاهر الإلكترونية أجهزة باهظة الثمن، وصيانتها مكلفة.

يوجد نوعان رئيسيان من المجاهر الإلكترونية: المجهر النافذ والمجهر الماسح . يعمل المجهر النافذ كجهاز عرض علوي ، حيث يمر شعاع من الإلكترونات عبر شريحة من المادة ثم يُسقط بواسطة عدسات على شريحة فوتوغرافية أو جهاز اقتران الشحنات . أما المجهر الماسح، فيقوم بمسح شعاع إلكتروني دقيق التركيز، كما في جهاز التلفاز، عبر العينة المدروسة لإنتاج الصورة. تتراوح قوة التكبير من 100 ضعف إلى مليون ضعف أو أكثر لكلا النوعين. يستخدم المجهر النفقي الماسح النفق الكمي للإلكترونات من طرف معدني حاد إلى داخل المادة المدروسة، ويمكنه إنتاج صور بدقة ذرية لسطحها. [ 194 ] [ 195 ] [ 196 ]

تطبيقات أخرى

في ليزر الإلكترون الحر (FEL)، يمر شعاع إلكتروني نسبي عبر زوج من المموجات التي تحتوي على مصفوفات من المغناطيسات ثنائية القطب ، حيث تتجه مجالاتها في اتجاهات متناوبة. تُصدر الإلكترونات إشعاعًا سنكروترونيًا يتفاعل بشكل متماسك مع الإلكترونات نفسها لتضخيم مجال الإشعاع بقوة عند تردد الرنين . يمكن لليزر الإلكترون الحر أن يُصدر إشعاعًا كهرومغناطيسيًا متماسكًا عالي السطوع بنطاق واسع من الترددات، من الموجات الميكروية إلى الأشعة السينية اللينة. تُستخدم هذه الأجهزة في التصنيع والاتصالات والتطبيقات الطبية، مثل جراحة الأنسجة الرخوة. [ 197 ]

تُعدّ الإلكترونات عنصرًا أساسيًا في أنابيب أشعة الكاثود ، التي استُخدمت على نطاق واسع كأجهزة عرض في الأدوات المختبرية وشاشات الحاسوب وأجهزة التلفاز . [ 198 ] في أنبوب المضاعف الضوئي ، يُطلق كل فوتون يصطدم بالكاثود الضوئي سيلًا من الإلكترونات يُنتج نبضة تيار قابلة للكشف. [ 199 ] تستخدم الأنابيب المفرغة تدفق الإلكترونات لمعالجة الإشارات الكهربائية، وقد لعبت دورًا حاسمًا في تطوير تكنولوجيا الإلكترونيات. مع ذلك، فقد حلت محلها إلى حد كبير أجهزة الحالة الصلبة مثل الترانزستور . [ 200 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. يُطلق على البوزيترون أحيانًا اسم "الإلكترون المضاد".
  2. مقام النسخة الكسرية هو مقلوب القيمة العشرية (إلى جانب عدم اليقين المعياري النسبي لها)2.9 × 10 −11 ).
  3. تشير المصادر القديمة إلى نسبة الشحنة إلى الكتلة بدلاً من النسبة الحديثة بين الكتلة والشحنة.
  4. مغنطون بور:
    μب=هـ2مهـ{\displaystyle \textstyle \mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }}}}
  5. يُطلق على الإشعاع الصادر من الإلكترونات غير النسبية أحيانًا اسم إشعاع السيكلوترون .
  6. يعتمد التغير في الطول الموجي، Δλ ، على زاوية الارتداد، θ ، كما يلي:
    Δλ=حمهـج(1-كوسθ)،{\displaystyle \textstyle \Delta \lambda ={\frac {h}{m_{\mathrm {e} }c}}(1-\cos \theta ),}
    حيث c هي سرعة الضوء في الفراغ و m e هي كتلة الإلكترون. انظر زومبيك (2007). [ 79 ] : 393، 396
  7. يعني استقطاب حزمة الإلكترونات أن دوران جميع الإلكترونات يشير إلى اتجاه واحد. بعبارة أخرى، فإن إسقاطات دوران جميع الإلكترونات على متجه زخمها لها نفس الإشارة.

مراجع

  1. 1 2 3 إيشتن، إي جيه؛ بيسكين، إم إي؛ بيسكين، إم. (1983). "اختبارات جديدة لبنية الكواركات واللبتونات الفرعية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 50 (11): 811-814 . Bibcode : 1983PhRvL..50..811E . doi : 10.1103/PhysRevLett.50.811 . OSTI 1446807. S2CID 119918703 .  
  2. 1 2 فارار، دبليو في (1969). "ريتشارد لامينغ وصناعة الفحم والغاز، مع آرائه حول بنية المادة". حوليات العلوم . 25 (3): 243-254 . doi : 10.1080/00033796900200141 .
  3. 1 2 3 أراباتزيس، ت. (2006). تمثيل الإلكترونات: منهج سير ذاتي للكيانات النظرية . مطبعة جامعة شيكاغو. ص 70-74 ، 96. ISBN  978-0-226-02421-9أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  4. بوخوالد، جيه زد؛ وارويك، أ. (2001). تاريخ الإلكترون: ميلاد الفيزياء المجهرية . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ص 195-203 . ISBN  978-0-262-52424-7أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 26 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  5. 1 2 3 4 5 تومسون، ج. ج. (1897). "أشعة الكاثود" . المجلة الفلسفية . 44 (269): 293-316 . رمز Bibcode : 1897LEDPM..44..293T . doi : 10.1080/14786449708621070 . مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2022. تم الاسترجاع في 24 فبراير 2022 .
  6. 1 2 "قيمة CODATA لعام 2022: كتلة الإلكترون" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2024 .
  7. "قيمة CODATA لعام 2022: كتلة الإلكترون بوحدة u" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع : 18 مايو 2024 .
  8. "قيمة CODATA لعام 2022: مكافئ طاقة كتلة الإلكترون بوحدة MeV" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع: 18 مايو 2024 .
  9. للاطلاع على المناقشة والمصادر، انظر Electron#Lifetime
  10. "قيمة CODATA لعام 2022: الشحنة الأولية" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع: 18 مايو 2024 .
  11. "قيمة CODATA لعام 2022: العزم المغناطيسي للإلكترون" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع : 18 مايو 2024 .
  12. "قيمة CODATA لعام 2022: نسبة العزم المغناطيسي للإلكترون إلى مغنيتون بور" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع : 18 مايو 2024 .
  13. 1 2 3 4 كورتيس، إل جيه (2003). البنية الذرية وأعمارها: منهج مفاهيمي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 74. ISBN  978-0-521-53635-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 16 مارس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  14. 1 2 "قيمة CODATA: نسبة كتلة البروتون إلى كتلة الإلكترون" . القيم الموصى بها من CODATA لعام 2006. المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2019. تم الاطلاع عليه في 18 يوليو 2009 .
  15. أناستوبولوس، سي. (2008). جسيم أم موجة: تطور مفهوم المادة في الفيزياء الحديثة . مطبعة جامعة برينستون. ص 236-237 . ISBN  978-0-691-13512-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 28 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  16. 1 2 بولينغ، إل سي (1960) [1960]. طبيعة الرابطة الكيميائية وبنية الجزيئات والبلورات: مقدمة في الكيمياء البنيوية الحديثة ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كورنيل. الصفحات 4-10 . ISBN   978-0-8014-0333-0.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  17. شيبلي، جيه تي (1945) [1945]. قاموس أصول الكلمات . المكتبة الفلسفية . ص 133. ISBN  978-0-88029-751-6.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  18. 1 2 بنجامين، بارك (1898)، تاريخ الكهرباء (النهضة الفكرية للكهرباء) من العصور القديمة إلى أيام بنجامين فرانكلين ، نيويورك: ج. وايلي، ص 315، 484-5 ، ISBN  978-1-313-10605-4{{citation}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  19. كيثلي، جيه إف (1999). قصة القياسات الكهربائية والمغناطيسية: من 500 قبل الميلاد إلى أربعينيات القرن العشرين . مطبعة IEEE . الصفحات 19-20 . ISBN  978-0-7803-1193-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  20. كاجوري، فلوريان (1917). تاريخ الفيزياء في فروعها الأولية: بما في ذلك تطور المختبرات الفيزيائية . ماكميلان.
  21. "بنيامين فرانكلين (1706-1790)" . عالم السير الذاتية لإريك وايسشتاين . وولفرام ريسيرش . مؤرشف من الأصل في 27 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه في 16 ديسمبر 2010 .
  22. مايرز، آر إل (2006). أساسيات الفيزياء . مجموعة غرينوود للنشر . ص 242. ISBN  978-0-313-32857-2.
  23. بارو، جيه دي (1983). "الوحدات الطبيعية قبل بلانك". المجلة الفصلية للجمعية الفلكية الملكية . 24 : 24-26 . رمز Bibcode : 1983QJRAS..24...24B .
  24. ^ أوكامورا، سوغو (1994). تاريخ الأنابيب الإلكترونية . الصحافة دائرة الرقابة الداخلية. ص. 11. رقم ISBN  978-90-5199-145-1أُرشف من الأصل في ١١ مايو ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ٢٩ مايو ٢٠١٥. في عام ١٨٨١ ، أطلق ستوني على هذا الجسيم الكهرومغناطيسي اسم "إلكتروليون". وأصبح يُعرف باسم "إلكترون" منذ عام ١٨٩١. [...] في عام ١٩٠٦، طُرح اقتراح تسمية جسيمات أشعة الكاثود "إلكتريونات"، ولكن بفضل رأي لورنتز الهولندي، أصبح مصطلح "إلكترونات" هو الأكثر شيوعًا.
  25. 1 2 ستوني، جي جي (1894). "عن "الإلكترون"، أو ذرة الكهرباء" . المجلة الفلسفية . 38 (5): 418-420 . doi : 10.1080/14786449408620653 . مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2020. تم الاسترجاع في 25 أغسطس 2019 .
  26. "إلكترون، اسم.2". قاموس أكسفورد الإنجليزي الإلكتروني. مارس 2013. مطبعة جامعة أكسفورد. تاريخ الوصول: 12 أبريل 2013أُرشف بتاريخ 27 أبريل 2021 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  27. سوخانوف، أ.هـ، محرر. (1986). ألغاز الكلمات وتاريخها . هوتون ميفلين. ص 73. ISBN  978-0-395-40265-8.
  28. غورالنيك، د.ب.، محرر. (1970). قاموس ويبستر العالمي الجديد . برنتيس هول. ص 450. 
  29. بورن، م.؛ بلين-ستويل، ر. ج.؛ رادكليف، ج. م. (1989). الفيزياء الذرية . كوريير دوفر . ص 26. ISBN  978-0-486-65984-8أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 26 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  30. بلوكر، م. (1858-12-01). "46. ملاحظات حول التفريغ الكهربائي عبر الغازات المخففة". مجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ومجلة العلوم . 16 (109): 408-418 . doi : 10.1080/14786445808642591 . ISSN 1941-5982 . 
  31. داريغول، أوليفييه (2003). الديناميكا الكهربائية من أمبير إلى أينشتاين . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-850593-8.
  32. 1 2 3 ليستر، إتش إم (1971). الخلفية التاريخية للكيمياء . كوريير دوفر . ص 221-222 . ISBN  978-0-486-61053-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  33. 1 2 3 ويتاكر، إي تي (1951). تاريخ نظريات الأثير والكهرباء . المجلد 1. لندن: نيلسون. 
  34. 1 2 تومسون، جورج (1970). "تجربة مؤسفة: هيرتز وطبيعة أشعة الكاثود". ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية في لندن . 25 (2): 237-242 . doi : 10.1098/rsnr.1970.0032 . ISSN 0035-9149 . JSTOR 530878 .  
  35. ديكوسكي، آر كيه (1983). "ويليام كروكس والبحث عن الفراغ المطلق في سبعينيات القرن التاسع عشر". حوليات العلوم . 40 (1): 1-18 . doi : 10.1080/00033798300200101 .
  36. 1 2 شوستر، آرثر (1890). "تفريغ الكهرباء عبر الغازات" . وقائع الجمعية الملكية في لندن . 47 : 526-559 . doi : 10.1098/rspl.1889.0111 . S2CID 96197979 . 
  37. ويلكزك، فرانك (يونيو 2012). "عيد ميلاد سعيد، أيها الإلكترون" . مجلة ساينتفك أمريكان . مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 24 فبراير 2022 .
  38. ^ ترين، تي جيه (1976). “رذرفورد على تصنيف ألفا بيتا جاما للأشعة المشعة”. إيزيس . 67 (1): 61-75 . دوى : 10.1086/351545 . جستور 231134 . S2CID 145281124 .  
  39. ^ بيكريل، هـ. (1900). ""انحراف Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique"." Comptes rendus de l'Académie des Sciences (باللغة الفرنسية). 130 : 809 – 815.
  40. بوخوالد ووارويك (2001:90–91).
  41. مايرز، دبليو جي (1976). "اكتشاف بيكريل للنشاط الإشعاعي عام 1896" . مجلة الطب النووي . 17 (7): 579-582 . PMID 775027. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-12-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2022 . 
  42. تومسون، جيه جيه (1906). "محاضرة نوبل: حاملات الكهرباء السالبة" (ملف PDF) . مؤسسة نوبل . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 10 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2008 .
  43. أبراهام بايس (1997). "اكتشاف الإلكترون - 100 عام من الجسيمات الأولية" (ملف PDF) . مجلة Beam Line . 1 : 4-16 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 14 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 سبتمبر 2021 .
  44. ^ كوفمان، دبليو (1897). "Die Magnetische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen und ihre Abhängigkeit vom Entladungspotential". Annalen der Physik und Chemie . 297 (7): 544– 552. بيب كود : 1897AnP...297..544K . دوى : 10.1002/andp.18972970709 . ISSN 0003-3804 . 
  45. أوهارا، جي جي (مارس 1975). "جورج جونستون ستوني، زميل الجمعية الملكية، ومفهوم الإلكترون". ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية في لندن . 29 (2). الجمعية الملكية: 265-276 . doi : 10.1098/rsnr.1975.0018 . JSTOR 531468. S2CID 145353314 .  
  46. ستوني، جورج جونستون (1891). "حول سبب الخطوط المزدوجة والأقمار الصناعية متساوية البعد في أطياف الغازات" . المعاملات العلمية للجمعية الملكية في دبلن . 4 : 583-608 .
  47. ^ كيكوين، آي كيه؛ سومينسكي، IS (1961). “أبرام فيدوروفيتش يوفي (في عيد ميلاده الثمانين)”. الفيزياء السوفيتية أوسبيخي . 3 (5): 798– 809. بيب كود : 1961SvPhU...3..798K . دوى : 10.1070/PU1961v003n05ABEH005812 .المنشور الأصلي باللغة الروسية: Кикоин, И.К.; سومينسكي، م.س. (1960). "الأكاديمي إيه إف يوفي" . شكرا فيزيائيا ناوك . 72 (10): 303-321 . دوى : 10.3367 / UFNr.0072.196010e.0307 .
  48. ميليكان، ر. أ. (1911). "عزل أيون، وقياس دقيق لشحنته، وتصحيح قانون ستوكس" (ملف PDF) . مجلة Physical Review . 32 (2): 349-397 . Bibcode : 1911PhRvI..32..349M . doi : 10.1103/PhysRevSeriesI.32.349 . مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 17 مارس 2020. تاريخ الاسترجاع: 21 يونيو 2019 .
  49. داس غوبتا، ن.ن.؛ غوش، س.ك. (1999). "تقرير عن غرفة ويلسون السحابية وتطبيقاتها في الفيزياء". مراجعات الفيزياء الحديثة . 18 (2): 225-290 . Bibcode : 1946RvMP...18..225G . doi : 10.1103/RevModPhys.18.225 .
  50. 1 2 3 سميرنوف، ب.م. (2003). فيزياء الذرات والأيونات . سبرينغر . ص 14-21 . ISBN  978-0-387-95550-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 9 مايو 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  51. بور، ن. (1922). "محاضرة نوبل: بنية الذرة" (ملف PDF) . مؤسسة نوبل . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 3 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 3 ديسمبر 2008 .
  52. لويس، جي إن (1916). "الذرة والجزيء" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 38 (4): 762-786 . Bibcode : 1916JAChS..38..762L . doi : 10.1021/ja02261a002 . S2CID 95865413. مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 25-08-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-08-2019 . 
  53. 1 2 أراباتزيس، ت.؛ جافروغلو، ك. (1997). "إلكترون الكيميائيين" (ملف PDF) . المجلة الأوروبية للفيزياء . 18 (3): 150-163 . Bibcode : 1997EJPh...18..150A . doi : 10.1088/0143-0807/18/3/005 . S2CID 56117976. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 2020-06-05. 
  54. لانغمير، آي. (1919). "ترتيب الإلكترونات في الذرات والجزيئات" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 41 (6): 868-934 . Bibcode : 1919JAChS..41..868L . doi : 10.1021/ja02227a002 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يونيو 2019 .
  55. سكيري، إي آر (2007). الجدول الدوري . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 205-226 . ISBN  978-0-19-530573-9.
  56. ماسيمي، م. (2005). مبدأ استبعاد باولي: أصل مبدأ علمي وإثبات صحته . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 7-8 . ISBN  978-0-521-83911-2أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  57. ^ أولينبيك، جنرال الكتريك؛ جودسميث، س. (1925). "استبدال الفرضية بالتغيير غير الميكانيكي من خلال تصميم غير ميكانيكي للإلكترونات الداخلية". يموت Naturwissenschaften (في المانيا). 13 (47): 953– 954. بيب كود : 1925NW .....13..953E . دوى : 10.1007/BF01558878 . S2CID 32211960 . 
  58. ^ باولي ، دبليو (1923). "Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes". Zeitschrift für Physik (باللغة الألمانية). 16 (1): 155– 164. بيب كود : 1923ZPhy...16..155P . دوى : 10.1007/BF01327386 . S2CID 122256737 . 
  59. 1 2 دي برولي، ل. (1929). "محاضرة نوبل: الطبيعة الموجية للإلكترون" (ملف PDF) . مؤسسة نوبل . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 4 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 30 أغسطس 2008 .
  60. فالكنبورغ، ب. (2007). ميتافيزيقا الجسيمات: عرض نقدي للواقع دون الذري . سبرينغر . ص 85. رمز Bibcode : 2007pmca.book.....F . ISBN  978-3-540-33731-7أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  61. دافيسون، سي. (1937). "محاضرة نوبل: اكتشاف موجات الإلكترون" (ملف PDF) . مؤسسة نوبل . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 يوليو 2008. تم الاطلاع عليه في 30 أغسطس 2008 .
  62. نافارو، جاومي (2010). "حيود الإلكترون لدى تومسون: ردود الفعل المبكرة على فيزياء الكم في بريطانيا" . المجلة البريطانية لتاريخ العلوم . 43 (2): 245-275 . doi : 10.1017/S0007087410000026 . ISSN 0007-0874 . S2CID 171025814 .  
  63. ^ شرودنغر، إي. (1926). "Quantisierung als Eigenwertproblem". أنالين دير فيزيك (في المانيا). 385 (13): 437– 490. بيب كود : 1926AnP...385..437S . دوى : 10.1002/andp.19263851302 .
  64. ريغدن، جيه إس (2003). الهيدروجين . مطبعة جامعة هارفارد. ص 59-86 . ISBN  978-0-674-01252-3أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  65. ريد، بي سي (2007). ميكانيكا الكم . دار نشر جونز وبارتليت . الصفحات 275-350 . ISBN  978-0-7637-4451-9أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  66. ديراك، بام (1928). "النظرية الكمية للإلكترون" (ملف PDF) . وقائع الجمعية الملكية أ . 117 (778): 610-624 . رمز Bibcode : 1928RSPSA.117..610D . doi : 10.1098/rspa.1928.0023 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 25-11-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2022 .
  67. ديراك، بام (1933). "محاضرة نوبل: نظرية الإلكترونات والبوزيترونات" (ملف PDF) . مؤسسة نوبل . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 23 يوليو 2008. تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2008 .
  68. أندرسون، كارل د. (15 مارس 1933). "الإلكترون الموجب" . مجلة Physical Review . 43 (6): 491-494 . Bibcode : 1933PhRv...43..491A . doi : 10.1103/PhysRev.43.491 . ISSN 0031-899X . 
  69. «جائزة نوبل في الفيزياء 1965» . مؤسسة نوبل . مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 4 نوفمبر 2008 .
  70. بانوفسكي، دبليو كيه إتش (1997). "تطور مسرعات الجسيمات والمصادمات" (ملف PDF) . خط الحزمة . 27 (1): 36-44 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 سبتمبر 2008. تم الاسترجاع في 15 سبتمبر 2008 .
  71. إلدر، ف. ر. وآخرون (1947). "الإشعاع الصادر من الإلكترونات في السنكروترون". مجلة Physical Review . 71 (11): 829-830 . Bibcode : 1947PhRv...71..829E . doi : 10.1103/PhysRev.71.829.5 . 
  72. هوديسون، ل. وآخرون (1997). صعود النموذج القياسي: فيزياء الجسيمات في الستينيات والسبعينيات . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 25-26 . ISBN   978-0-521-57816-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  73. برنارديني، سي. (2004). "أدا: أول مصادم إلكترون-بوزيترون". الفيزياء من منظور . 6 (2): 156-183 . Bibcode : 2004PhP.....6..156B . doi : 10.1007/s00016-003-0202-y . S2CID 122534669 . 
  74. "اختبار النموذج القياسي: تجارب مصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير" . سيرن . 2008. مؤرشف من الأصل في 14 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 15 سبتمبر 2008 .
  75. "مشروع LEP يحصد ثماره الأخيرة" . مجلة CERN Courier . 40 (10). 2000. مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2022 .
  76. ^ براتي، إي. دي ميشيليس، م.؛ بيلي، م. كوكو، س. فانسيولي، م. كوتيكار-باتيل، د.؛ روف، م.؛ كيرن، دب؛ ورام، دا؛ فيردوين، J.؛ تيتامانزي، جي سي؛ روج، س. روش، ب. واكيز، ر.؛ جيهل، X.؛ فينيت، م.؛ سانكير، م. (2012). “حدود إلكترون قليلة لترانزستورات الإلكترون المفردة من أكسيد المعدن من النوع n”. تكنولوجيا النانو . 23 (21) 215204. أرخايف : 1203.4811 . بيب كود : 2012Nanot..23u5204P . سيتيسيركس 10.1.1.756.4383 . doi : 10.1088/0957-4484 / 23/21/215204 . PMID 22552118. S2CID 206063658 .   
  77. فرامبتون، بي إتش؛ هونغ، بي كيو؛ شير، مارك (2000). "الكواركات واللبتونات ما بعد الجيل الثالث". تقارير الفيزياء . 330 ( 5-6 ): 263-348 . arXiv : hep-ph/9903387 . Bibcode : 2000PhR...330..263F . doi : 10.1016/S0370-1573(99)00095-2 . S2CID 119481188 . 
  78. 1 2 3 رايث، دبليو؛ مولفي، تي. (2001). مكونات المادة: الذرات، والجزيئات، والنوى، والجسيمات . مطبعة سي آر سي . الصفحات 777-781 . ISBN  978-0-8493-1202-1.
  79. 1 2 زومبيك، إم في (2007). دليل علم الفلك الفضائي والفيزياء الفلكية ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص 14. ISBN   978-0-521-78242-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  80. مورفي، إم تي؛ وآخرون (2008). "حد قوي على نسبة كتلة البروتون إلى الإلكترون المتغيرة من الجزيئات في الكون البعيد". مجلة ساينس . 320 (5883): 1611-1613 . arXiv : 0806.3081 . Bibcode : 2008Sci...320.1611M . doi : 10.1126/science.1156352 . PMID 18566280. S2CID 2384708 .   
  81. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ المصدر الأصلي لـ CODATA هو Mohr, PJ; Taylor, BN; Newell, DB (2008). "CODATA recommended values ​​of the fundamental physical constants". Reviews of Modern Physics . 80 (2): 633–730 . arXiv : 0801.0028 . Bibcode : 2008RvMP...80..633M . CiteSeerX 10.1.1.150.1225 . doi : 10.1103/RevModPhys.80.633 . 
    تتوفر الثوابت الفيزيائية الفردية من CODATA على الرابط التالي:
    "مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا بشأن الثوابت والوحدات وعدم اليقين" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 يناير 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2009 .
  82. زورن، جيه سي؛ تشامبرلين، جي إي؛ هيوز، في دبليو (1963). "الحدود التجريبية لفرق الشحنة بين الإلكترون والبروتون وشحنة النيوترون". مجلة Physical Review . 129 (6): 2566-2576 . Bibcode : 1963PhRv..129.2566Z . doi : 10.1103/PhysRev.129.2566 .
  83. غوبتا، إم سي (2001). التحليل الطيفي الذري والجزيئي . دار نشر العصر الجديد. ص 81. ISBN  978-81-224-1300-7أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 30 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  84. 1 2 أودوم، ب.؛ وآخرون (2006). "قياس جديد للعزم المغناطيسي للإلكترون باستخدام سيكلوترون كمي أحادي الإلكترون". رسائل المراجعة الفيزيائية . 97 (3) 030801. Bibcode : 2006PhRvL..97c0801O . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.030801 . PMID 16907490 .  
  85. "قيمة CODATA لعام 2022: مغنطون بور" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع: 18 مايو 2024 .
  86. أناستوبولوس، سي. (2008). جسيم أم موجة: تطور مفهوم المادة في الفيزياء الحديثة . مطبعة جامعة برينستون. ص 261-262 . ISBN  978-0-691-13512-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  87. غابرييلس، ج.؛ وآخرون (2006). "تحديد جديد لثابت البنية الدقيقة من قيمة g الإلكترونية و QED". رسائل المراجعة الفيزيائية . 97 (3) 030802: 030802(1–4). Bibcode : 2006PhRvL..97c0802G . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.030802 . PMID 16907491. S2CID 763602 .   
  88. "المملكة المتحدة | إنجلترا | علماء الفيزياء 'يجعلون الإلكترونات تنقسم'"" بي بي سي نيوز . 28 أغسطس 2009. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 11 يوليو 2016. "
  89. اكتشاف سلوك أحد مكونات الطبيعة الأساسية قد يؤدي إلى ثورة في عالم الحواسيب. مؤرشف بتاريخ 4 أبريل 2019 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). ساينس ديلي (31 يوليو 2009).
  90. ياريس، لين (13 يوليو 2006). "أولى الملاحظات المباشرة للسبينونات والهولونات" . Lbl.gov. مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه في 11 يوليو 2016 .
  91. 1 2 هاكن، هـ.؛ وولف، هـ. س.؛ بروير، و. د. (2005). فيزياء الذرات والكميات: مقدمة للتجارب والنظرية . سبرينغر . ص 70. ISBN  978-3-540-67274-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 10 مايو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  92. ديهملت، هـ. (1988). "جسيم ذري منفرد يطفو في حالة سكون دائم في الفضاء الحر: قيمة جديدة لنصف قطر الإلكترون". فيزيكا سكريبت . T22 : 102-110 . Bibcode : 1988PhST...22..102D . doi : 10.1088/0031-8949/1988/T22/016 . S2CID 250760629 . 
  93. غابرييلس، جيرالد . "البنية التحتية للإلكترون" . الفيزياء. جامعة هارفارد. مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه في 21 يونيو 2016 .
  94. كوستيلا، جون ب.؛ ماكيلار، بروس هـ. ج. (1995-12-01). "تحويل فولدي-ووثويسن". المجلة الأمريكية للفيزياء . 63 (12): 1119-1121 . arXiv : hep-ph/9503416 . Bibcode : 1995AmJPh..63.1119C . doi : 10.1119/1.18017 . ISSN 0002-9505 . 
  95. بورغيس، سي بي؛ مور، غاي دي. (2013). النموذج القياسي: مدخل تمهيدي ( الطبعة الأولى). كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN  978-0-521-86036-9.
  96. أغوستيني، م.؛ وآخرون ( مجموعة بوريكسينو ) (2015). "اختبار حفظ الشحنة الكهربائية باستخدام بوريكسينو". رسائل المراجعة الفيزيائية . 115 (23) 231802. arXiv : 1509.01223 . Bibcode : 2015PhRvL.115w1802A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.115.231802 . PMID 26684111. S2CID 206265225 .   
  97. شتاينبرغ، ر. إ. وآخرون (1999). "اختبار تجريبي لحفظ الشحنة واستقرار الإلكترون". مجلة Physical Review D. 61 ( 2): 2582–2586 . Bibcode : 1975PhRvD..12.2582S . doi : 10.1103/PhysRevD.12.2582 . 
  98. بورغيس، كليف؛ مور، غاي (7 ديسمبر 2006). النموذج القياسي: مدخل تمهيدي ( الطبعة الأولى). مطبعة جامعة كامبريدج. doi : 10.1017/cbo9780511819698 . ISBN  978-0-521-86036-9.
  99. أغوستيني، م.؛ وآخرون ( مجموعة بوريكسينو ) (2015). "اختبار حفظ الشحنة الكهربائية باستخدام بوريكسينو". رسائل المراجعة الفيزيائية . 115 (23) 231802. arXiv : 1509.01223 . Bibcode : 2015PhRvL.115w1802A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.115.231802 . PMID 26684111. S2CID 206265225 .   
  100. بيرينجر، ج.؛ وآخرون (مجموعة بيانات الجسيمات) (2012). "مراجعة فيزياء الجسيمات: [ خصائص الإلكترون ] " (ملف PDF) . مجلة Physical Review D. 86 ( 1) 010001. رمز Bibcode : 2012PhRvD..86a0001B . doi : 10.1103/PhysRevD.86.010001 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 15 يناير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2022 . 
  101. باك، هو وآخرون (2002). "البحث عن نمط اضمحلال الإلكترون e → γ + ν باستخدام نموذج أولي لكاشف بوريكسينو" . رسائل الفيزياء ب . 525 ( 1-2 ): 29-40 . رمز Bibcode : 2002PhLB..525...29B . doi : 10.1016/S0370-2693(01)01440-X . 
  102. 1 2 3 4 5 مونويتز ، م. (2005). معرفة طبيعة القانون الفيزيائي . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 162. ISBN  978-0-19-516737-5.
  103. كين، ج. (9 أكتوبر 2006). "هل الجسيمات الافتراضية تظهر وتختفي باستمرار؟ أم أنها مجرد أداة حسابية رياضية لميكانيكا الكم؟" . مجلة ساينتفك أمريكان . تاريخ الاسترجاع: 19 سبتمبر 2008 .
  104. تايلور، ج. (1989). "نظريات القياس في فيزياء الجسيمات" . في ديفيز، بول (محرر). الفيزياء الجديدة . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 464. ISBN  978-0-521-43831-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 21 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  105. 1 2 جينز، هـ. (2001). العدم: علم الفضاء الفارغ . دار دا كابو للنشر . الصفحات 241-243 ، 245-247 . ISBN  978-0-7382-0610-3.
  106. غريبين، ج. (25 يناير 1997). "الإلكترونات أكثر مما تراه العين" . مجلة نيو ساينتست . مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 17 سبتمبر 2008 .
  107. ليفين، آي.؛ وآخرون (1997). "قياس الاقتران الكهرومغناطيسي عند نقل الزخم الكبير". رسائل المراجعة الفيزيائية . 78 (3): 424-427 . Bibcode : 1997PhRvL..78..424L . doi : 10.1103/PhysRevLett.78.424 . 
  108. موراياما، هـ. (10-17 مارس 2006). كسر التناظر الفائق بطريقة سهلة وممكنة وعامة . وقائع المؤتمر الثاني والأربعين لـ Rencontres de Moriond حول التفاعلات الكهروضعيفة والنظريات الموحدة. لا تويل، إيطاليا. arXiv : 0709.3041 . Bibcode : 2007arXiv0709.3041M .– يذكر فرقًا في الكتلة بنسبة 9% للإلكترون الذي يبلغ حجمه مسافة بلانك .
  109. شوينجر، ج. (1948). "حول الديناميكا الكهربائية الكمومية والعزم المغناطيسي للإلكترون" . مجلة Physical Review . 73 (4): 416-417 . Bibcode : 1948PhRv...73..416S . doi : 10.1103/PhysRev.73.416 .
  110. هوانغ، ك. (2007). القوى الأساسية للطبيعة: قصة حقول القياس . وورلد ساينتيفيك . ص 123-125 . ISBN  978-981-270-645-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  111. فولدي، إل إل؛ ووثويسن، إس. (1950). "حول نظرية ديراك للجسيمات ذات اللف المغزلي 1/2 وحدها غير النسبي". مجلة Physical Review . 78 (1): 29-36 . Bibcode : 1950PhRv...78...29F . doi : 10.1103/PhysRev.78.29 .
  112. 1 2 غريفيث، ديفيد ج. (1998). مقدمة في الديناميكا الكهربائية ( الطبعة الثالثة). برنتيس هول. ISBN  978-0-13-805326-0.
  113. كرويل، ب. (2000). الكهرباء والمغناطيسية . الضوء والمادة. ص 129-152 . ISBN  978-0-9704670-4-1أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  114. ماهاديفان، ر.؛ نارايان، ر.؛ يي، إ. (1996). "التناغم في الإلكترونات: انبعاث السيكلوترون والسنكروترون بواسطة الإلكترونات الحرارية في مجال مغناطيسي". المجلة الفيزيائية الفلكية . 465 : 327-337 . arXiv : astro-ph/9601073 . Bibcode : 1996ApJ...465..327M . doi : 10.1086/177422 . S2CID 16324613 . 
  115. رورليش، ف. (1999). "القوة الذاتية ورد فعل الإشعاع". المجلة الأمريكية للفيزياء . 68 (12): 1109-1112 . Bibcode : 2000AmJPh..68.1109R . doi : 10.1119/1.1286430 .
  116. جورجي، هـ. (1989). "نظريات التوحيد الكبرى" . في ديفيز، بول (محرر). الفيزياء الجديدة . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 427. ISBN  978-0-521-43831-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 21 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  117. بلومنتال، جي جي؛ غولد، آر. (1970). "إشعاع الكبح، وإشعاع السنكروترون، وتشتت كومبتون للإلكترونات عالية الطاقة التي تعبر الغازات المخففة". مراجعات الفيزياء الحديثة . 42 (2): 237-270 . Bibcode : 1970RvMP...42..237B . doi : 10.1103/RevModPhys.42.237 .
  118. «جائزة نوبل في الفيزياء 1927» . مؤسسة نوبل . 2008. مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 28 سبتمبر 2008 .
  119. تشين، س.-ي.؛ ماكسيمتشوك، أ.؛ أومستادتر، د. (1998). "الملاحظة التجريبية لتشتت طومسون غير الخطي النسبي". نيتشر . 396 (6712): 653-655 . arXiv : physics/9810036 . Bibcode : 1998Natur.396..653C . doi : 10.1038/25303 . S2CID 16080209 . 
  120. "قيمة CODATA لعام 2022: ثابت البنية الدقيقة" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تاريخ الاسترجاع: 18 مايو 2024 .
  121. بيرينجر، ر.؛ مونتغمري، سي جي (1942). "التوزيع الزاوي لإشعاع إفناء البوزيترون". مجلة Physical Review . 61 ( 5-6 ): 222-224 . Bibcode : 1942PhRv...61..222B . doi : 10.1103/PhysRev.61.222 .
  122. بوفا، أ. (2000). فيزياء الكلية ( الطبعة الرابعة). برنتيس هول. ص 888. ISBN   978-0-13-082444-8.
  123. إيخلر، ج. (2005). "إنتاج أزواج الإلكترون-بوزيترون في تصادمات الأيونات والذرات النسبية". رسائل الفيزياء أ . 347 ( 1-3 ): 67-72 . Bibcode : 2005PhLA..347...67E . doi : 10.1016/j.physleta.2005.06.105 .
  124. هوبل، جيه إتش (2006). "إنتاج أزواج الإلكترون-بوزيترون بواسطة الفوتونات: نظرة تاريخية عامة" . فيزياء وكيمياء الإشعاع . 75 (6): 614-623 . Bibcode : 2006RaPC...75..614H . doi : 10.1016/j.radphyschem.2005.10.008 . مؤرشف من الأصل في 21-06-2019 . تم الاسترجاع في 21-06-2019 .
  125. كويغ، سي. (4-30 يونيو 2000). نظرية التفاعل الكهروضعيف . مؤتمر TASI 2000: فيزياء النكهة للألفية. بولدر، كولورادو. ص 80. arXiv : hep-ph/0204104 . Bibcode : 2002hep.ph....4104Q . 
  126. 1 2 تيبلر، بول؛ ليويلين، رالف (2003). الفيزياء الحديثة ( طبعة مصورة). ماكميلان. ISBN  978-0-7167-4345-3.
  127. بورهوب، إي إتش إس (1980) [1952]. تأثير أوجيه والانتقالات الأخرى غير الإشعاعية . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 2-3 . ISBN  978-0-88275-966-1.
  128. جايلز، د. (1998). مقدمة في المغناطيسية والمواد المغناطيسية . مطبعة سي آر سي . الصفحات 280-287 . ISBN  978-0-412-79860-3أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 26 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  129. لودين، ب.و.؛ إركي برانداس، إ.؛ كرياتشكو، إ.س. (2003). العالم الأساسي للكيمياء الكمية: تكريمًا لذكرى بير-أولوف لودين . سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا. ص 393-394 . ISBN  978-1-4020-1290-7أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  130. ماكواري، د.أ.؛ سيمون، ج.د. (1997). الكيمياء الفيزيائية: مدخل جزيئي . منشورات جامعة العلوم. ص 325-361 . ISBN  978-0-935702-99-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  131. دوديل، ر.؛ وآخرون (1974). "زوج الإلكترونات في الكيمياء" . المجلة الكندية للكيمياء . 52 (8): 1310-1320 . doi : 10.1139/v74-201 . 
  132. راكوف، ف.أ.؛ أومان، م.أ. (2007). البرق: الفيزياء والآثار . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 4. ISBN  978-0-521-03541-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 26 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  133. فريمان، جي آر؛ مارش، إن إتش (1999). "الكهرباء الاحتكاكية وبعض الظواهر المرتبطة بها". علم وتكنولوجيا المواد . 15 (12): 1454-1458 . Bibcode : 1999MatST..15.1454F . doi : 10.1179/026708399101505464 .
  134. فوروارد، ك.م.؛ لاكس، د.ج.؛ سانكاران، ر.م. (2009). "منهجية لدراسة الاحتكاك الكهربائي بين الجسيمات في المواد الحبيبية". مجلة الإلكتروستاتيكا . 67 ( 2-3 ): 178-183 . doi : 10.1016/j.elstat.2008.12.002 .
  135. واينبرغ، س. (2003). اكتشاف الجسيمات دون الذرية . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 15-16 . ISBN  978-0-521-82351-7.
  136. لو، ل. ف. (2003). مقدمة في الفونونات والإلكترونات . وورلد ساينتيفيك . ص 162، 164. رمز Bibcode : 2003ipe..book.....L . ISBN  978-981-238-461-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  137. غورو، بي إس؛ هيزيروغلو، إتش آر (2004). أساسيات نظرية المجال الكهرومغناطيسي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 138، 276. ISBN  978-0-521-83016-4.
  138. ^ أتشوثان، عضو الكنيست؛ بهات، كن (2007). أساسيات أجهزة أشباه الموصلات . تاتا ماكجرو هيل . ص 49 – 67. ISBN  978-0-07-061220-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  139. 1 2 زيمان، ج.م. (2001). الإلكترونات والفونونات: نظرية ظواهر النقل في المواد الصلبة . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 260. ISBN  978-0-19-850779-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 24 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  140. مين، ب. (12 يونيو 1993). "عندما تسير الإلكترونات مع التيار: أزل العوائق التي تُسبب المقاومة الكهربائية، وستحصل على إلكترونات باليستية ومفاجأة كمومية" . مجلة نيو ساينتست . 1887 : 30. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 9 أكتوبر 2008 .
  141. بلاكويل، جي آر (2000). دليل التغليف الإلكتروني . مطبعة سي آر سي . الصفحات 6.39 – 6.40 . رقم ISBN  978-0-8493-8591-9أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  142. دورانت، أ. (2000). فيزياء الكم للمادة: العالم المادي . مطبعة سي آر سي. الصفحات 43، 71-78 . ISBN  978-0-7503-0721-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 27-05-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-10-2015 .
  143. «جائزة نوبل في الفيزياء 1972» . مؤسسة نوبل . 2008. مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 13 أكتوبر 2008 .
  144. كادين، أ.م. (2007). "البنية المكانية لزوج كوبر". مجلة الموصلية الفائقة والمغناطيسية الحديثة . 20 (4): 285-292 . arXiv : cond-mat/0510279 . doi : 10.1007/s10948-006-0198-z . S2CID 54948290 . 
  145. «اكتشاف سلوك أحد مكونات الطبيعة الأساسية قد يُفضي إلى ثورة في عالم الحواسيب» . ساينس ديلي . 31 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 4 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2009 .
  146. جومبول، ي.؛ وآخرون (2009). "دراسة فصل الدوران والشحنة في سائل توموناغا-لوتينغر". مجلة ساينس . 325 (5940): 597-601 . arXiv : 1002.2782 . Bibcode : 2009Sci ...325..597J . doi : 10.1126/science.1171769 . PMID 19644117. S2CID 206193 .   
  147. «جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1958، لاكتشاف وتفسير تأثير تشيرينكوف» . مؤسسة نوبل . 2008. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2008 .
  148. "النسبية الخاصة" . مركز ستانفورد للمسرع الخطي . 26 أغسطس 2008. مؤرشف من الأصل في 28 أغسطس 2008. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2008 .
  149. آدامز، س. (2000). آفاق: فيزياء القرن العشرين . مطبعة سي آر سي . ص 215. ISBN  978-0-7484-0840-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  150. بيانكيني، لورينزو (2017). تمارين مختارة في فيزياء الجسيمات والفيزياء النووية . سبرينغر. ص 79. ISBN  978-3-319-70494-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2020-01-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2018-04-20 .
  151. ^ لوركين، ب ف (2003). أصول الحياة والكون . مطبعة جامعة كولومبيا. ص. 2. رقم ISBN  978-0-231-12655-7.
  152. سيلك، ج. (2000). الانفجار العظيم: خلق الكون وتطوره ( الطبعة الثالثة). ماكميلان. الصفحات 110-112 ، 134-137 . ISBN   978-0-8050-7256-3.
  153. كولب، إي دبليو؛ وولفرام، ستيفن (1980). "تطور عدم تناظر الباريونات في الكون المبكر" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء ب . 91 (2): 217-221 . رمز Bibcode : 1980PhLB...91..217K . doi : 10.1016/0370-2693( 80 )90435-9 . S2CID 122680284. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 30 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 . 
  154. ساثر، إي. (ربيع-صيف 1996). "لغز عدم تناظر المادة" (ملف PDF) . خط الحزمة . جامعة ستانفورد. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 12 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2008 .
  155. بورليس، إس.؛ نوليت، كيه إم؛ تيرنر، إم إس (1999). "تخليق العناصر في الانفجار العظيم: ربط الفضاء الداخلي بالفضاء الخارجي". arXiv : astro-ph/9903300 .
  156. بوسغارد، أ.م.؛ ستيغمان، ج. (1985). "تخليق العناصر في الانفجار العظيم - النظريات والملاحظات". المراجعة السنوية لعلم الفلك والفيزياء الفلكية . 23 (2): 319-378 . Bibcode : 1985ARA & A..23..319B . doi : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535 . 
  157. 1 2 باركانا، ر. (2006). "النجوم الأولى في الكون وإعادة تأين الكون". مجلة ساينس . 313 (5789): 931-934 . arXiv : astro-ph/0608450 . Bibcode : 2006Sci...313..931B . CiteSeerX : 10.1.1.256.7276 . doi : 10.1126/science.1125644 . PMID: 16917052. S2CID : 8702746 .   
  158. بوربيدج، إي إم؛ وآخرون (1957). "تخليق العناصر في النجوم" (ملف PDF) . مراجعات الفيزياء الحديثة . 29 (4): 548-647 . رمز Bibcode : 1957RvMP...29..547B . doi : 10.1103/RevModPhys.29.547 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 23 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يونيو 2019 . 
  159. رودبيرغ، إل إس؛ فايسكوف، في. (1957). "سقوط التكافؤ: اكتشافات حديثة تتعلق بتناظر قوانين الطبيعة". مجلة ساينس . 125 (3249): 627-633 . Bibcode : 1957Sci...125..627R . doi : 10.1126/science.125.3249.627 . PMID 17810563 . 
  160. فراير، سي إل (1999). "حدود الكتلة لتكوين الثقوب السوداء". المجلة الفيزيائية الفلكية . 522 (1): 413-418 . arXiv : astro-ph/9902315 . Bibcode : 1999ApJ...522..413F . doi : 10.1086/307647 . S2CID 14227409 . 
  161. باريك، إم كيه؛ ويلكزك، إف. (2000). "إشعاع هوكينغ كنفق". رسائل المراجعة الفيزيائية . 85 (24): 5042-5045 . arXiv : hep-th/9907001 . Bibcode : 2000PhRvL..85.5042P . doi : 10.1103/ PhysRevLett.85.5042 . hdl : 1874/17028 . PMID 11102182. S2CID 8013726 .  
  162. هوكينج، إس دبليو (1974). "انفجارات الثقوب السوداء؟". مجلة نيتشر . 248 (5443): 30-31 . رمز Bibcode : 1974Natur.248...30H . doi : 10.1038/248030a0 . S2CID 4290107 . 
  163. هالزن، ف .؛ هوبر، د. (2002). "علم فلك النيوترينو عالي الطاقة: الصلة بالأشعة الكونية". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 66 (7): 1025-1078 . arXiv : astro-ph/0204527 . Bibcode : 2002RPPh...65.1025H . doi : 10.1088/0034-4885/65/7/201 . S2CID 53313620 . 
  164. زيغلر، جيه إف (1998). "شدة الأشعة الكونية الأرضية". مجلة آي بي إم للبحوث والتطوير . 42 (1): 117-139 . Bibcode : 1998IBMJ...42..117Z . doi : 10.1147/rd.421.0117 .
  165. ساتون، سي. (4 أغسطس 1990). "الميونات والبيونات وجسيمات غريبة أخرى" . مجلة نيو ساينتست . مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 28 أغسطس 2008 .
  166. وولبرت، س. (24 يوليو 2008). "علماء يحلون لغز الشفق القطبي الذي دام 30 عامًا" (بيان صحفي). جامعة كاليفورنيا. مؤرشف من الأصل في 17 أغسطس 2008. تم الاطلاع عليه في 11 أكتوبر 2008 . 
  167. جورنيت، د.أ.؛ أندرسون، ر. (1976). "تذبذبات بلازما الإلكترون المرتبطة بانفجارات الراديو من النوع الثالث". مجلة ساينس . 194 (4270): 1159-1162 . رمز Bibcode : 1976Sci...194.1159G . doi : 10.1126/science.194.4270.1159 . PMID 17790910. S2CID 11401604 .  
  168. مارتن، دبليو سي؛ ويز، دبليو إل (2007). "مطيافية الذرات: خلاصة للأفكار الأساسية والرموز والبيانات والصيغ" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 8 فبراير 2007. تم الاطلاع عليه في 8 يناير 2007 .
  169. فولز، جي آر (1989). مقدمة في البصريات الحديثة . كوريير دوفر . ص 227-233 . ISBN  978-0-486-65957-2أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  170. جروبن، سي. (2000). "فيزياء كشف الجسيمات". وقائع مؤتمر معهد الفيزياء الأمريكي . 536 : 3-34 . arXiv : physics/9906063 . Bibcode : 2000AIPC..536....3G . doi : 10.1063/1.1361756 . S2CID 119476972 . 
  171. «جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1989» . مؤسسة نوبل . 2008. مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 24 سبتمبر 2008 .
  172. إكستروم، ب.؛ وينلاند، ديفيد (1980). "الإلكترون المعزول" (ملف PDF) . مجلة ساينتفك أمريكان . 243 (2): 91-101 . رمز Bibcode : 1980SciAm.243b.104E . doi : 10.1038/scientificamerican0880-104 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 16 سبتمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 24 سبتمبر 2008 .
  173. موريتسون، ج. "تصوير الإلكترون لأول مرة على الإطلاق" (ملف PDF) . جامعة لوند . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 25 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 17 سبتمبر 2008 .
  174. موريتسون، ج.؛ وآخرون (2008). "التشتت الإلكتروني المتماسك الملتقط بواسطة ستروبوسكوب كمي أتوثاني". رسائل المراجعة الفيزيائية . 100 (7) 073003. arXiv : 0708.1060 . Bibcode : 2008PhRvL.100g3003M . doi : 10.1103/ PhysRevLett.100.073003 . PMID 18352546. S2CID 1357534 .   
  175. داماسيللي، أ. (2004). "استكشاف البنية الإلكترونية للأنظمة المعقدة باستخدام مطيافية الانبعاث الضوئي الزاوي". فيزيكا سكريبت . T109 : 61-74 . arXiv : cond-mat/0307085 . Bibcode : 2004PhST..109...61D . doi : 10.1238/Physica.Topical.109a00061 . S2CID 21730523 . 
  176. "صورة رقم L-1975-02972" . مركز لانغلي للأبحاث . ناسا . 4 أبريل 1975. مؤرشفة من الأصل في 7 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليها في 20 سبتمبر 2008 .
  177. إلمر، ج. (3 مارس 2008). "توحيد معايير فن لحام الحزمة الإلكترونية" . مختبر لورانس ليفرمور الوطني . مؤرشف من الأصل في 20 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 16 أكتوبر 2008 .
  178. شولتز، هـ. (1993). لحام شعاع الإلكترون . دار وودهيد للنشر . الصفحات 2-3 . ISBN  978-1-85573-050-2أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  179. بينيديكت، جي إف (1987). عمليات التصنيع غير التقليدية . هندسة التصنيع ومعالجة المواد. المجلد 19. مطبعة سي آر سي . ص 273. ISBN   978-0-8247-7352-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  180. أوزدمير، ف.س. (25-27 يونيو 1979). الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترون . وقائع المؤتمر السادس عشر حول أتمتة التصميم. سان دييغو، كاليفورنيا: مطبعة IEEE . الصفحات 383-391 . تاريخ الاسترجاع: 16 أكتوبر 2008 . 
  181. ماداو، إم جيه (2002). أساسيات التصنيع الدقيق: علم التصغير ( الطبعة الثانية). مطبعة سي آر سي. الصفحات 53-54 . ISBN   978-0-8493-0826-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  182. جونجين، ي.؛ هيرير، أ. (2-5 مايو 1996). [لم يُذكر عنوان] . الاجتماع المشترك بين الجمعية الفيزيائية الأمريكية والجمعية الأمريكية لمعلمي الفيزياء. مسح حزمة الإلكترون في التطبيقات الصناعية. الجمعية الفيزيائية الأمريكية . رمز Bibcode : 1996APS..MAY.H9902J .
  183. موبوس، ج.؛ وآخرون (2010). "انصهار شبه كامل على المستوى النانوي لزجاج البوروسيليكات القلوي تحت تأثير التشعيع الإلكتروني" . مجلة المواد النووية . 396 ( 2-3 ): 264-271 . Bibcode : 2010JNuM..396..264M . doi : 10.1016/j.jnucmat.2009.11.020 . 
  184. بيدار، أ.س.؛ دومانوفيتش، ماري آن؛ كوبو، ماري لو؛ إليس، رود ج.؛ سيباتا، كلاوديو هـ.؛ كينسيلا، تيموثي ج. (2001). "مسرعات خطية متنقلة للعلاج الإشعاعي أثناء الجراحة". مجلة AORN . 74 (5): 700-705 . doi : 10.1016/S0001-2092(06)61769-9 . PMID 11725448 . 
  185. غازدا، إم جيه؛ كويا، إل آر (1 يونيو 2007). "مبادئ العلاج الإشعاعي" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 2 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 31 أكتوبر 2013 .
  186. تشاو، أ. و.؛ تايجنر، م. (1999). دليل فيزياء وهندسة المسرعات . وورلد ساينتيفيك . ص 155، 188. ISBN  978-981-02-3500-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  187. أورا، ك.؛ وآخرون (2003). علم الأسطح: مقدمة . سبرينغر ساينس + بزنس ميديا . ص 1-45 . ISBN   978-3-540-00545-2.
  188. إيتشيميا، أ.؛ كوهين، ب.إ. (2004). انعكاس حيود الإلكترون عالي الطاقة . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 1. ISBN  978-0-521-45373-8أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  189. هيبيل، ت. أ. (1967). "جهاز حيود إلكتروني مُدمج للطاقة المنخفضة والانعكاس عالي الطاقة". مجلة الأدوات العلمية . 44 (9): 686-688 . Bibcode : 1967JScI...44..686H . doi : 10.1088/0950-7671/44/9/311 .
  190. ماكمولان، د. (1993). "المجهر الإلكتروني الماسح: 1928-1965" . جامعة كامبريدج. مؤرشف من الأصل في 16 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 23 مارس 2009 .
  191. سلايتر، إتش إس (1992). المجهر الضوئي والإلكتروني . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 1. ISBN  978-0-521-33948-3أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  192. سيمبر، هـ. (1996). مقدمة في الفيزياء الصحية . ماكجرو هيل بروفيشنال . ص 42-43 . ISBN  978-0-07-105461-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  193. إرني، ر.؛ وآخرون (2009). "التصوير بدقة ذرية باستخدام مسبار إلكتروني دون 50 بيكومتر" . رسائل المراجعة الفيزيائية . 102 (9) 096101. رمز Bibcode : 2009PhRvL.102i6101E . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.096101 . OSTI 960283. PMID 19392535. مؤرشف من الأصل في 2020-01-02 . تم الاسترجاع في 2018-08-17 .   
  194. بوزولا، جيه جيه؛ راسل، إل دي (1999). المجهر الإلكتروني: المبادئ والتقنيات لعلماء الأحياء . جونز وبارتليت للنشر . الصفحات 12، 197-199 . ISBN  978-0-7637-0192-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  195. فليجلر، إس إل؛ هيكمان، جيه دبليو الابن؛ كلومبارينز، كيه إل (1995). المجهر الإلكتروني الماسح والنافذ: مقدمة ( طبعة معاد طباعتها). مطبعة جامعة أكسفورد. الصفحات 43-45 . ISBN   978-0-19-510751-7.
  196. بوزولا، جيه جيه؛ راسل، إل دي (1999). المجهر الإلكتروني: المبادئ والتقنيات لعلماء الأحياء ( الطبعة الثانية). جونز وبارتليت للنشر . ص 9. ISBN   978-0-7637-0192-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  197. فروند، إتش بي؛ أنتونسن، تي. (1996). مبادئ ليزرات الإلكترون الحر . سبرينغر . ص 1-30 . ISBN  978-0-412-72540-1أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 4 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2020 .
  198. كيتزميلر، جيه دبليو (1995). أنابيب صور التلفزيون وأنابيب أشعة الكاثود الأخرى: ملخص الصناعة والتجارة . دار نشر ديان. الصفحات 3-5 . ISBN  978-0-7881-2100-5.
  199. سكلاتر، ن. (1999). دليل التكنولوجيا الإلكترونية . ماكجرو هيل بروفيشنال . ص 227-228 . ISBN  978-0-07-058048-0.
  200. "تاريخ الدوائر المتكاملة" . مؤسسة نوبل . 2008. مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 18 أكتوبر 2008 .