電子

電子是構(gòu)成原子的基本粒子，帶有1.60218×10^-19庫(kù)侖負(fù)電荷，是電量的最小單位，在原子單位中被定義為一個(gè)原子單位電荷，叫做電子電荷。電子的靜止質(zhì)量是9.110×10^-30kg，這個(gè)數(shù)值也被定義為1個(gè)原子單位質(zhì)量。電子常用符號(hào)e表示。電子是1897年由英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫（Joseph John Thomson ，1856—1940）在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)的，它是最先知道的基本粒子。1927年由他的兒子湯姆孫（George Poget Thomson，1895—1975）和戴維遜（Clinton Joseph Davisson，1881—1958）分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)電子的晶體衍射現(xiàn)象，從而證明電子有波動(dòng)性。電子的波粒兩象性構(gòu)成現(xiàn)代量子化學(xué)的基礎(chǔ)。電子在原子內(nèi)繞核高速運(yùn)動(dòng)。在原子序數(shù)較大的元素原子中，內(nèi)層電子的運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到近乎光速的數(shù)量級(jí)。核外電子不僅有“軌道”運(yùn)動(dòng)，而且有自旋運(yùn)動(dòng)。“軌道”運(yùn)動(dòng)可由軌道的主量子數(shù)n、角量子數(shù)1和磁量子數(shù)m來(lái)標(biāo)記，自旋運(yùn)動(dòng)由自旋磁量子數(shù)m_s來(lái)標(biāo)記。電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就由這兩種運(yùn)動(dòng)綜合起來(lái)描寫(xiě)，用四個(gè)量子數(shù)標(biāo)記。電子在原子內(nèi)是分層排布的，它的填充次序遵循泡利原理、能量最低原理和洪德規(guī)則三個(gè)原則。核外電子總數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)。現(xiàn)代關(guān)于電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)已用波函數(shù)（Ψ）——單電子波函數(shù)來(lái)代替經(jīng)典的“軌道”概念（說(shuō)它有軌道運(yùn)動(dòng)也只是沿用過(guò)去經(jīng)典的詞，而沒(méi)有真正的軌跡可言）。通過(guò)|Ψ|²的大小來(lái)表征電子在空間某點(diǎn)（x，y，z）單位體積內(nèi)出現(xiàn)的幾率，并用電子云這個(gè)名詞來(lái)形象化地描述這種幾率分布。