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電子・エレクトロン・陽電子

性質

質量0.510998910±0.00000023 MeV
電荷1.602176 x 10 -19 クーロン
スピン1/2 (プランク定数を単位)
平均寿命安定 (下限値>4.6 x 10 26 年)
相互作用重力、電磁相互作用、弱い相互作用
主な崩壊安定
発見年1897年 (電子) 1932年 (陽電子)
発見者J・J・トムソン (電子) カール・アンダーソン (陽電子)
発見した実験など陰極線 (電子) 宇宙線 (陽電子)

歴史

  電子は、1897年、イギリスの物理学者J・J・トムソンによって発見されました。真空を引いた陰極管内で、陰極線が電場により曲げられることを確認し、陰極線の正体が荷電粒子であることを明らかにしました。その 35 年後の 1932 年には、電子の反物質である陽電子もカール・アンダーソンにより宇宙線中で発見されました。現代の素粒子標準模型では、第一世代のレプトンであると理解されています。(第二世代はミュー粒子、第三世代はタウ粒子。)

講釈、エピソード

  電子は最も軽く、電荷の最小単位である素電荷をもつ荷電粒子で、原子核とクーロン相互作用により原子を形成します。単独で取り出すことが容易であり、かつ電場・磁場によって制御できるという電子の特性によって、粒子加速器、電子顕微鏡、ブラウン管など、さまざまな場面で用いられています。

  素粒子物理学実験の観点でもお話しましょう。電子は「制動放射」と呼ばれる、物質との電磁相互作用により光子を放出する現象を他の粒子に比べ高い確率で起こす特徴を持ちます。素粒子実験ではこの特徴を生かし電子の同定を行い、かつ電子のエネルギーの測定を行います。( 電子の制動放射によって放出される光子を測定しエネルギーを測定する実験装置は電磁カロリメータとよばれ、LHC-ATLAS実験でも用いられているテクニックです。)


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Last-modified: 2010-05-28 (金) 16:51:43 (2756d)