电子对效应

电子对效应

名词
电子对效应，英文名称：Electronpaireffect，当辐射光子能量足够高时，在它从原子核旁边经过时，在核库仑场作用下，辐射光子可能转化成一个正电子和一个负电子，这种过程称作电子对效应 。位于周期表第4.5.6周期的p区元素，有保留低价态，不易形成最高价的倾向，这种现象跟长周期中各族元素最高价态与族数相等的倾向是不协调的。




基本概念

电子对效应

电子对效应的解释很多，据认为均不甚完善。
一、在这些族中随原子半径增大价轨道伸展范围增大，使轨道重叠减小；

二、又认为，键合的原子的内层电子增加(4d,4f…)，斥力增加，使平均键能降低.如：GaCl3InCl3TlCl3平均键能B.E./kJ·mol-1242206153

三、最近人们用相对论性效应解释6s2惰性电子对效应。






发现过程

电子对效应

作为20世纪物理学发展的里程碑，关于电子无穷海的狄拉克理论现在已被普遍认为是粒子物理基础的不可分割的一部分。然而它曾有过一段难以被人们接受的时期。是1932年正电子的发现，以及随后对于电子对产生和湮灭过程的理解，最终扭转了对它不信任的潮流。事实上，在比1932年更早几年的时候，电子对产生和湮灭的过程已从实验上被发现了，但未能从理论上得到理解，这些早期发现的报道在如下文章中：

（a）在1930年5月，由三组物理学家分别独立发表的文章。这三组物理学家是英国剑桥的塔伦特，柏林一达赫莱姆的梅特纳和赫布菲尔德，以及帕萨丹那的赵忠尧。这些文章都叙述了发现Thc”2.65MeVg射线被重元素“反常吸收”的实验现象。

（b）赵在1930年底发表的关于他的另一个实验的文章。在这个实验中，他发现了Thc”g射线在铅上的“附加散射线”。现在回顾来看，文章（a）是代表着首次观察到电子对产生的过程。而文章（b）是首次观察到电子对湮灭的过程。在随后的两年，即1931-1932年，反常吸收和附加散射线吸引着理论物理学家极大的注意，并激发着重要的进一步的实验研究，为了评估赵的文章的作用，在这里引述C.D.安德逊在1983年的一篇文章里写的一段文字：“在加州理工学院做研究生论文的工作是用威尔逊云室研究X射线在各种不同气体里产生的光电子的空间分布。在我做这项工作的1927-1930年间，赵忠尧博士就在隔壁的屋子里工作。他是用验电器测量Thc”产生的g射线的吸收和散射。他的发现引起我很大的兴趣。当时人们普遍相信，来自Thc”的2.6Mev的“高能”g射线的吸收，绝大多数应是按照克菜因-仁科公式表达的康普顿碰撞。但赵博士的结果清楚地表明，这种吸收和散射显著地大于克莱因-仁科公式的计算。由于验电器很难给出细致的信息，所以他的实验不可能对上述反常效应做出深入的解释。我建议的实验是利用工作在磁场中的云雾室来研究Thc”g射线与物质的作用，即观察插入云雾室中的薄铅板上产生的次级电子，来测量它们的能量分布。从而研究和了解在赵的实验结果中还反映着哪些更深刻的意义”。另外，哈雅卡华在一篇文章里引述了他与奥恰里尼在1980年的谈话，其中说：“奥恰里尼高度评价赵的成就，并说明赵关于Thc”g射线反常吸收的工作是如何激发了他们远在英国进行的有关研究”。看来在80年代的今天，安德逊和奥恰里尼都强调，早在30年代赵的工作确实激发了他们所完成的革命性的研究。这一研究转而导致物理学家对量子电动力学的理解。而他们并没有提及当时与之相关的赵的竞争者的工作。

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