电场和电场中的电子

2019-01-08 09:37:42 34

       例如,考虑一下电子最简单的特性:电荷。它描述了力 - 并且最终是电子将经历的加速度 - 如果放置在某些外部电场中。预计从带负电的大理石中也会发生类似的反应 - 因此在基础物理书籍中,电子的“带电球”类比。电子的这种特性 - 它的电荷 - 在量子世界中存活下来。

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       同样,电子的另一个“幸存”特性称为磁偶极矩。它告诉我们电子如何对磁场作出反应。在这方面,电子的行为就像一个微小的条形磁铁,试图沿着磁场方向定向。虽然重要的是要记住不要过多地采用这些类比,但它们确实帮助我们了解为什么物理学家有兴趣尽可能准确地测量这些量子特性。

       量子特性描述了电子的形状?事实上,其中有几个。对物理学家来说最简单 - 也是最有用的 - 就是电偶极矩(EDM)。

       在经典物理学中,EDM在电荷空间分离时出现。没有电荷分离的带电球体的EDM为零。但想象一下哑铃的重量相反,一侧为正,另一侧为负。在宏观世界中,这种哑铃将具有非零电偶极矩。如果物体的形状反映其电荷的分布,则还意味着物体的形状必须与球形不同。因此,天真地,EDM将量化宏观物体的“哑铃”。