第1个回答 2013-11-22
电子是什么呢？以前以为电子就是在原子里面带单位负电荷的粒子，就像玻尔模型所描述的那样，电子在不同的轨道上运行，可以发生跃迁，从一个轨道跃迁到另一个轨道，同时伴随着光子的发射或吸收。然而实验得到按照玻尔理论预言的原子光谱谱线发生分裂，一条分裂成多条。对此沃尔夫冈-泡利提出了最合理的解释，他给予电子四个独立的量子数：电子的角动量、轨道的形状、方位以及电子的自旋。也就是在玻尔的三个量子数基础上增加了电子的自旋。考虑了电子的自旋以后，原子光谱的分裂就被成功的解释了。
然而后来人们又发现电子像波一样可以发生干涉、衍射。十九世纪末，经典物理被认为是很完美的，物理学家们觉得物理科学的大厦已经建成，后辈们需要做的只是对大厦添砖加瓦、缝缝补补的一些工作。直到二十世纪初，经典物理遇到了困难，人们正是在克服这些困难时逐步认识微观粒子不同于宏观物体的性质的。从而也发现了电子具有波动性。
首先，是在对黑体辐射的研究时，普朗克提出了“能量子”这个概念。他假定物质辐射光的能量是不连续的，存在最小能量单元。1905年，爱因斯坦在这一假定的启示下提出了著名假设：光是粒子流;和频率为v的光子对应的每个粒子的能量是hv，它是光的结构单元，称为光量子，或光子。康普顿效应进一步证实了光的粒子性。就在人们研究光的粒子性的时候，得布罗意反其道而行之，他认为在物质理论上，人们太注重粒子图像而忽略了波的图像。
于是实验物理学家们就设计了电子衍射实验。戴维孙和革末用镍单晶体做靶子，观察到了电子的衍射现象，从而证实了电子的波动性，正如得布罗意预言的那样。电子和光子一样具有波粒二象性——在和物质作用时，表现出粒子性；在空间中传播时，表现出波动性，会发生干涉、衍射。
是不是只有大量电子一起传播才发生衍射呢？事实上，即使让电子一个一个的通过“光栅”，它们的轨道也是不一样的。只要延长曝光时间，在底板上就会看到斑点有规律的分布，呈现为衍射图样。这里还有一个问题，大量电子一起时，电子之间会有相互作用，而电子一个一个通过“光栅”时不会存在这样的作
用，这两种情况对形成的衍射图样会不会有影响呢？
电子既然是粒子，怎么会有波动性呢？事实上人们并没有通过任何一个实验看到过电子像经典小球那样在空中飞行。只是法拉第电解定律证实有一个不可再分的电荷量存在。后来，密立根油滴实验证实，悬浮在电容器的电场中的油滴所改变的电荷，永远是这同一个最小电荷量的整数倍。这就表明，存在一种带有这个最小电荷量的粒子——电子。再后来，利用质谱仪成功地测出了电子的质量。我们没有看见电子像经典小球那样在空中飞行，那么电子的质量和电荷是怎样产生的呢?我们看不见电子像经典小球那样在空中飞行，也可能是因为电子的质量太小，体积也小，容易受到外界干扰，只是我们的实验还没达到那样的条件而已，从而也无法像确定经典小球的轨道那样确定电子的轨道。而电子受到的这种干扰也并不是没有规律的，而是让电子具有像波一样的性质。
也可能电子的波动性本来就是它自身的一种性质，它的传播没有确定的轨道。但电子打在板上某些位置的概率小一些，打在某些位置的概率大一些。这种波和经典的波有什么不同呢？经典概念下的波是连续的在空间飘飘洒洒，只是一种振动形式，通过这种形式来传播能量。而电子的波动性只是在其传播过程中会产生干涉、衍射现象。
电子到底是什么呢？我们不能用描述经典小球的方法来描述电子，那么应该用什么来描述电子的行为呢？难道电子的行为一点规律都没有吗？
1926年，薛定谔建立了能够描述量子世界中可测量事物的方程组，其理论核心是电子是波。他认为在他的方程中的波就是得布罗意倡导的物质波。当其他研究人员企图找到方程中隐含的物理意义时，人们就发现再也无法用经典物理来解释了。
薛定谔认为，电子作为传播波的始原，其运动应该存在一个与之对应的波动方程，就像光的波动性一样，这个方程决定着这些波。人们可以通过解这些波动方程来确定原子内部电子的运动。他还成功的确定了一系列做不同运动的电子的波动方程，只有当系统的能量取普朗克常数所决定的分立值时，这些方程才有确定的解。在玻尔理论中，电子轨道的这些分立值是假设的，而在薛定谔理论中，它们完全是由波动方程确定的。
至此，我们仍不能解释电子是什么，而只能描述电子的行为。和物质作用时，其能量是一份一份的变化的，具有粒子性：在传播时，表现出波动性。
现在我们再来想想薛定谔方程中包含的物理意义到底是什么呢。1926年，玻恩把薛定谔方程用于量子力学散射过程，从而提出了波函数的解释。他指出薛定谔波函数是一种概率振幅。它的绝对值的平方对应于测量到的电子的概率分布。在电子衍射实验中，电子的分布曲线和光以x射线衍射的密度分布曲线相同，呈波的形状，而且对应的是电子射中底片某点的概率，玻恩建议把这种波命名为概率波。从衍射图样计算出来的波长数值与从得布罗意提出的物质波公式计算出来的波长数值完全一致。得布罗意预言的物质波就是概率波，电子波决定着电子的运动，而且是以其特有的概率形式决定着电子的运动。这种波并不是当电子衍射时才会出现，而是普遍存在的物质特性。在任何时候，这种波都是与电子或其它实物粒子的运动联系在一起的。
按照经典物理，电子是一种粒子，按照量子理论，电子是一种具有波粒二象性的神秘物质。为什么单个电子也会表现出波动性呢？这是无法解释的。不用问为什么，他就是一个事实，我们要做的就是去接受它，然后研究它的这种行为所满足的规律。
如果我要追问为什么，那么就又将回到经典物理的思维中去，因为已经没有其它更新的理论去解释了。电子是受到什么作用，通过什么机制才有那样的运动的呢？我们真的没法解释。爱因斯坦最初也无法接受这个事实。后来他承认量子力学没有逻辑上的矛盾，但仍然坚持认为它是不完备的。的确，量子力学也不能回答为什么电子要那样。可是，我们为什么要问为什么呢？它就是物质本身的一种特性，只是要彻底抛弃经典力学接受量子力学的确有困难。现在我们也只能这样理解电子，它可以是粒子，只是没有确定的轨道，也不可能同时确定它的位置和动量，即在确定位置的前提下去测量它的动量得不到准确的值。反之，在确定动量的前提下去测量它的位置也得不到确定的值。它可以是波，会在传播的过程中发生干涉、衍射。而实际上电子呈现出的波动性是波的叠加性。电子就是这样一种具有波粒二象性的奇怪物质，没有人见过它，我们只能通过它的行为去描述它。
致谢
本文是华中师范大学物理科学与技术学院贾亚教授的《量子力学》课程的阶段性课程论文，感谢他精彩并细致地给我们讲述了量子力学的发展，将我们带入了一个充满未知与神奇的世界。老师传授的知识给本文很多的启示与帮助。
参考文献：
[1]《寻找薛定谔的猫.》
[2]《理论物理基础教程》高等教育出版社，刘连寿主编
[3]《诺贝尔奖百年鉴》之《微观绝唱》上海科技教育出版社江向东、黄艳华
第4个回答 2013-11-22
电子是构成原子的基本粒子之一，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。不同的电子数目不同，例如，每一个碳原子中含有6个电子，每一个氧原子中含有8个电子。能量高的离核较远，能量低的离核较近。通常把电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。
电子：轻子族里一种稳定的亚原子粒子[6]，其静止质量为0克，负电荷大约1.602×10 库仑 参见 subatomic particle [编辑本段]电子概述 简介：电子是一种基本粒子，目前无法再分解为更小的物质。其直径是质子的0.001倍，重量为质子的1/1836。电子围绕原子的核做高速运动。电子通常排列在各个能量层上。当原子互相结合成为分子时，在最外层的电子便会由一原子移至另一原子或成为彼此共享的电子。
这是由爱尔兰物理学家乔治·丁·斯通尼于1891年根据电的electric + -on“子”造的字
电子属于亚原子粒子中的轻子类。 轻子被认为是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋，即又是一种费米子（按照费米—狄拉克统计）。电子所带电荷为e=1.6 × 10的-19次方库仑，质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。 电子的反粒子是正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。
物质的基本构成单位——原子 是由电子、中子和质子三者共同组成。中子不带电，质子带正电，原子对外不显电性。相对于中子和质子组成的原子核，电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。
当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时，其产生的净流动现象称为电流。
各种原子束缚电子能力不一样，于是就由于失去电子而变成阳离子，得到电子而变成阴离子。
静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩 时，称为物体带负电；而电子不足时，称为物体带正电。当正负电量平衡时，则称物体是电中性的。 静电在我们日常生活中有很多应用方法，其中例子有喷墨打印机。
电子是在1897年由剑桥大学的卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。
一种对在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假设。作用范围现阶段只能在核外考虑（所有假设粒子现在都只能在核外摸索摸索）它被归于叫做轻子的低质量物质粒子族，被设成具有负值的单位电荷。
电子块头小重量轻（比 μ介子还轻205倍),被归在亚原子粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有1/2自旋，满足费米子的条件（按照费米—狄拉克统计）。电子所带电荷约为- 1.6 × 10-19库仑，质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。与电子电性相反的粒子被称为正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。 电子在原子内做饶核运动,能量越大距核运动的轨迹越远.有电子运动的空间叫电子层.第一层最多可有2个电子.第二层最多可以有8个，第n层最多可容纳2n^2个电子，最外层最多容纳8个电子.最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼，1、2电子为金属元素，3、4、5、6、7为非金属元素，8为稀有气体元素.
电子物质的电子可以失去也可以得到,物质具有得电子的性质叫做氧化性，该物质为氧化剂；物质具有失电子的性质叫做还原性，该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决定，与得失电子多少无关。本回答被网友采纳