Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Fysik

Hvordan bevæger elektroner sig?

Elektroner bevæger sig på et par forskellige måder, afhængigt af konteksten:

1. I atomer:

* orbitaler: Elektroner kredser ikke kernen som planeter omkring en sol. I stedet findes de i regioner i rummet kaldet Orbitals. Disse orbitaler er defineret af deres energiniveau og former. Elektroner kan hoppe mellem orbitaler, absorbere eller frigive energi i processen. Sådan interagerer atomer med lys og producerer farver.

2. I ledere (som ledninger):

* drivhastighed: Når der påføres en spænding på tværs af en leder, oprettes et elektrisk felt. Dette felt får elektroner til at bevæge sig i en generel retning, kaldet drivhastigheden. Elektronerne bevæger sig faktisk ikke meget hurtigt, men de kolliderer konstant med atomer i materialet. Denne kollision bremser dem ned, hvilket fører til modstand.

3. I vakuumrør:

* Gratis elektroner: Elektroner kan udsendes fra varme metaloverflader og skaber et vakuum. Disse elektroner kan frit bevæge sig i vakuumet, og de kan ledes af elektriske og magnetiske felter. Sådan fungerede vakuumrør, ligesom dem, der findes i gamle fjernsyn,.

4. I halvlederenheder:

* Bandteori: I halvledere kan elektroner eksistere i forskellige energibånd. De kan bevæge sig mellem disse bands, som giver mulighed for kontrol af deres opførsel. Dette er grundlaget for transistorer og andre halvlederenheder.

5. I kvantefysik:

* bølgepartikel dualitet: Elektroner udviser både bølge-lignende og partikellignende egenskaber. Deres bevægelse er beskrevet af sandsynlighedsbølger, som kan påvirkes af interaktioner med andre partikler eller felter.

I resumé flytter elektroner:

* inden for atomer: Ved at hoppe mellem orbitaler.

* i ledere: ved at drive langsomt på grund af et elektrisk felt.

* i vakuumrør: frit i et vakuum.

* i halvledere: Ved at bevæge sig mellem energibånd.

* i kvantefysik: ved at opføre sig som både bølger og partikler.

Den specifikke opførsel af elektroner afhænger af konteksten og de kræfter, der virker på dem.

Varme artikler