上周末，帶孩子去科技館參加活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)文化、數(shù)學(xué)、地理、太空探索、前技術(shù)、化學(xué)、物理等陳列室，最受歡迎的便是“物理探索”實(shí)驗(yàn)室。

小朋友們不僅可以觀看，還能動(dòng)手參與，比如說水車、風(fēng)氣發(fā)電、電磁感應(yīng)、動(dòng)量守恒、人體導(dǎo)電、靜電感應(yīng)等實(shí)驗(yàn)。

那么關(guān)于電子，有哪些有趣而又好玩的現(xiàn)象呢？接下來一起看看吧。

01 波粒二重性

電子同時(shí)具有波動(dòng)和粒子兩種特性。電子可以像光一樣形成衍射 ，也可以和其它粒子發(fā)生碰撞。

雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，證明了波粒二重性的存在

02 波動(dòng)的電子

觀察電子呈現(xiàn)波動(dòng)要比中子和質(zhì)子容易。這是由于它的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后面兩種粒子。

03 重要性

在科學(xué)世界中，電子的作用非常重大。這是由于在不同的學(xué)科，包括熱傳導(dǎo)、化學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)等，它都起到主導(dǎo)作用。在電磁場(chǎng)與重力場(chǎng)相互作用中，電子也起到了關(guān)鍵的作用。

04 電場(chǎng)與磁場(chǎng)

由于電子帶有電荷，所以在電子周圍充滿著電場(chǎng)。當(dāng)電子相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)的過程中，電子也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。電子還具有內(nèi)稟自旋磁矩。

05 洛倫茲力

你是否聽說過洛 倫茲力 定理？運(yùn)動(dòng)在磁場(chǎng)中的電荷也會(huì)受到洛倫茲力的影響。

06 加速電子

使電子加速或者減速也會(huì)影響到電子。在此過程中它會(huì)通過釋放或者吸收光子的形式改變能量。通過電磁場(chǎng)，科學(xué)家可以將等離子體以及電子分別限制在特制的陷阱里面。

▲ 桌面環(huán)形電子加速器

07 電子應(yīng)用

科學(xué)研究中電子發(fā)揮不同的作用：粒子加速器、氣體離子檢測(cè)、放射醫(yī)療、陰極射線管、焊接、電子顯微鏡等等，都有電子起到關(guān)鍵的作用。科學(xué)家可以借助于特殊的望遠(yuǎn)鏡觀察到太空中的電子等離子體。

08 研究電子

化學(xué)和核物理學(xué)是兩個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科，學(xué)生可以更加深入的學(xué)習(xí)關(guān)于電子本身以及電子與其它亞原子粒子之間的相互作用。

09 化學(xué)鍵

當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)原子通過共享或者交換電子時(shí)，就會(huì)形成化學(xué)鍵。在1891年，喬治·約翰斯通·斯通尼（George Johnstone Stoney）首先提出的電子(electron)的概念。到1897年，由 J·J·湯姆森以及他的研究團(tuán)隊(duì)將電子正式確認(rèn)為基本粒子。

10 電子存在實(shí)驗(yàn)

Emest Rutherford, Gustav Hertz, James Franck 以及Hrnry Moseley等人在1914年通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)確認(rèn)電子是圍繞帶有正電荷的稠密質(zhì)量的原子核運(yùn)行的微小帶電粒子。

以上有趣的現(xiàn)象，在“科技館”幾乎都能有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，每種實(shí)驗(yàn)都可以上手體驗(yàn)，滿足孩子的好奇心，深入理解基礎(chǔ)原理。

好奇心開闊孩子們的視野，也為工程師研發(fā)添加動(dòng)力。在探索未知、優(yōu)化已知的路上，我們?cè)诮佑|新知識(shí)、新工具，才造就了不斷迭代升級(jí)的產(chǎn)品，去適應(yīng)市場(chǎng)適應(yīng)時(shí)代需要。就好比十幾年前我們電話訂餐，現(xiàn)在用美團(tuán)一鍵下單；過去用MP3、MP4聽歌看劇，現(xiàn)在用手機(jī)電腦在線播放。在這些變化的背后，是技術(shù)的演進(jìn)、服務(wù)的優(yōu)化、需求的滿足。

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