מסת האלקטרון

מסת מנוחה של אלקטרון

מסת מנוחה של אלקטרון (מסומן ב-Me) היא המסה של אלקטרון נייח. מדובר באחד הקבועים היסודיים ביותר בפיזיקה אך הוא בעל חשיבות רבה גם בתחום הכימיה, זאת לאור הקשר שלו עם קבוע אבוגדרו. הערך שלו הוא כ- 9.11 כפול (31-)^10 ק"ג או 5.486 כפול (4-)^10 יחידות מסה אטומיות, שווה לאנרגיה של 8.19 כפול (14-)^10 או 0.511 מגהאלקטרון-וולט/C^2.

טרמינולוגיה

בשימוש בביטוי "מסת מנוחה" + אנרגיה קינטית יש לקחת בחשבון את ההשפעות הצפויות מתורת היחסות הפרטית על המסה הנצפית של אלקטרון. לא ניתן "לשקול" אלקטרון יציב, ולכן כל המדידות המעשיות צריכות להיות מיושמות על אלקטרונים נעים. אותו הדבר תקף לגבי כל גוף סב-אטומי אחר. עבור חלקיקים כמו פוטונים או גלואונים המצב אף יותר בעיתי כיוון שעצם המושג "נייח" או חסר מנוחה עבור חלקיקים אלו שהינם חסרי מסה הינו חסר משמעות.

הגדרה

מסת המנוחה של אלקטרון מחושבת בעזרת ההגדרה של קבוע רידברג.

קובץ:קבוע רידברג.svg

במשוואה זו אלפא הינה קבוע המבנה הדק בעוד h הוא קבוע פלאנק. אי הדיוק היחסי הינו 5X10^-8 לפי ממצאי CODATA מ-2006, כמעט כולו לאור אי הדיוק בערך של קבוע פלאנק. המסה היחסית של האלקטרון יכולה להמדד באופן ישיר במלכוד פנינג. ניתן גם להסיק מהספקטרום של אטומי האנטי-הליום (אטומי הליום שאחד מהאלקטרונים שלהם הוחלף על ידי אנטי-פרוטון) או ממדידיות של גורם g של האלקטרון ביונים ההידרוגנים. לערך המומלץ בממצאי ועדת CODATA מ-2006 יש אי דיוק יחסי של 4.2X10^(-10).

מסת המנוחה היחסית של אלקטרון הוא פרמטר מותאם בקבועים הפיזיקאים הבסיסיים של ועידת CODATA בעוד שמסת המנוחה של אלקטרון בקילוגרמים מחושבת בעזרת ערכי קבוע פלאנק, קבוע המבנה העדין וקבוע רידברג. הקורלציה בין שני הערכים הללו היא זניחה (r=0.0003).

יחסיות וקבועים פיזיקלים נוספים

כפי שצויין קודם לכן, נעשה שימוש במסת האלקטרון לשם חישוב מספר אבוגדרו

קובץ:מספר אבוגדרו ומסת אלקטרון.png

ולכן הוא גם קשור לקבוע המסה האטומית - MU -

קובץ:מסה.png

טקסט הכותרת	טקסט הכותרת	טקסט הכותרת
טקסט התא	טקסט התא	טקסט התא
טקסט התא	טקסט התא	טקסט התא
טקסט התא	טקסט התא	טקסט התא
טקסט התא	טקסט התא	טקסט התא
טקסט התא	טקסט התא	טקסט התא