電子對效應

電子對效應

名詞
電子對效應，英文名稱：Electronpaireffect，當輻射光子能量足夠高時，在它從原子核旁邊經過時，在核庫侖場作用下，輻射光子可能轉化成一個正電子和一個負電子，這種過程稱作電子對效應 。位于周期表第4.5.6周期的p區元素，有保留低價態，不易形成最高價的傾向，這種現象跟長周期中各族元素最高價態與族數相等的傾向是不協調的。




基本概念

電子對效應

電子對效應的解釋很多，據認為均不甚完善。
一、在這些族中隨原子半徑增大價軌道伸展范圍增大，使軌道重疊減??；

二、又認為，鍵合的原子的內層電子增加(4d,4f…)，斥力增加，使平均鍵能降低.如：GaCl3InCl3TlCl3平均鍵能B.E./kJ·mol-1242206153

三、最近人們用相對論性效應解釋6s2惰性電子對效應。






發現過程

電子對效應

作為20世紀物理學發展的里程碑，關于電子無窮海的狄拉克理論現在已被普遍認為是粒子物理基礎的不可分割的一部分。然而它曾有過一段難以被人們接受的時期。是1932年正電子的發現，以及隨后對于電子對產生和湮滅過程的理解，最終扭轉了對它不信任的潮流。事實上，在比1932年更早幾年的時候，電子對產生和湮滅的過程已從實驗上被發現了，但未能從理論上得到理解，這些早期發現的報道在如下文章中：

（a）在1930年5月，由三組物理學家分別獨立發表的文章。這三組物理學家是英國劍橋的塔倫特，柏林一達赫萊姆的梅特納和赫布菲爾德，以及帕薩丹那的趙忠堯。這些文章都敘述了發現Thc”2.65MeVg射線被重元素“反常吸收”的實驗現象。

（b）趙在1930年底發表的關于他的另一個實驗的文章。在這個實驗中，他發現了Thc”g射線在鉛上的“附加散射線”?，F在回顧來看，文章（a）是代表著首次觀察到電子對產生的過程。而文章（b）是首次觀察到電子對湮滅的過程。在隨后的兩年，即1931-1932年，反常吸收和附加散射線吸引著理論物理學家極大的注意，并激發著重要的進一步的實驗研究，為了評估趙的文章的作用，在這里引述C.D.安德遜在1983年的一篇文章里寫的一段文字：“在加州理工學院做研究生論文的工作是用威爾遜云室研究X射線在各種不同氣體里產生的光電子的空間分布。在我做這項工作的1927-1930年間，趙忠堯博士就在隔壁的屋子里工作。他是用驗電器測量Thc”產生的g射線的吸收和散射。他的發現引起我很大的興趣。當時人們普遍相信，來自Thc”的2.6Mev的“高能”g射線的吸收，絕大多數應是按照克菜因-仁科公式表達的康普頓碰撞。但趙博士的結果清楚地表明，這種吸收和散射顯著地大于克萊因-仁科公式的計算。由于驗電器很難給出細致的信息，所以他的實驗不可能對上述反常效應做出深入的解釋。我建議的實驗是利用工作在磁場中的云霧室來研究Thc”g射線與物質的作用，即觀察插入云霧室中的薄鉛板上產生的次級電子，來測量它們的能量分布。從而研究和了解在趙的實驗結果中還反映著哪些更深刻的意義”。另外，哈雅卡華在一篇文章里引述了他與奧恰里尼在1980年的談話，其中說：“奧恰里尼高度評價趙的成就，并說明趙關于Thc”g射線反常吸收的工作是如何激發了他們遠在英國進行的有關研究”。看來在80年代的今天，安德遜和奧恰里尼都強調，早在30年代趙的工作確實激發了他們所完成的革命性的研究。這一研究轉而導致物理學家對量子電動力學的理解。而他們并沒有提及當時與之相關的趙的競爭者的工作。

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