应该说处于静止状态的电子线是可以“穿过”任何物体的。而处于动态的电子线在自然界又是不存在的。这就无所谓穿透物体了。
电子线只能在磁场中形成。比如磁铁、地球和太阳上的磁场磁力线。电子线通过磁场回路以电子的异性连接而成。磁力线就是由电子组成的一根根线。
上面说到的电子线能够穿透物体,这并不是说电子线通过它的高速运动从物体中穿过。而是说电子线以静态形式在一个物体的内部排列连接的同时,又从物体的一个磁极外部出来再返回到另一个极。电子线在物体内外没有发生空间位置移动,只仅仅是磁体质量电荷极性方向趋于一致,物体内的核外电子和物体外的自由电子跟随电荷极性方向做出极性方向的调整,自由电子瞬间被连接成了磁力线回路。这个回路实际上是一个静态电子线的连接圈。
电子线虽能从物体中“穿透”,但电子线并没有在物体中发生位置移动,然电子线又的确从物体上穿透的。故所以磁力线没有任何物质能够对它进行阻挡,就是这个原因。
运动中的电子无法形成电子线,运动电子只能以电磁波形式存在,电磁波碰到物体会出现多多少少的反射,并且物体越厚,电磁波粒子流受到的阻力就越大,电子最终会被物体吸收而成为原子的核外电子或成为物体的自由电子。所以说,不存在电子线穿透物体的情况。
总之,磁场静态电子线可以通过回路连接来“穿透”任何物体;而动态电磁波的电子流却不能完全穿透物体。这是因为动态电磁波不能够连接成电子线,并且容易被物质阻挡的缘故。
一根钉子可以敲进木头中,一根针可以穿透人的皮肤,这是由于组成物质的分子之间存在空隙,钉子和针对抗着原子、分子之间的范德华力挤进去的缘故。一般而言,钉子越细就越容易扎进木头,很粗的一根铁棒就难以钻进木头中。
如果一根针越来越细是不是就更容易穿过物体?如果细到是用电子做成的,穿过物体时会是怎样的情景?
一根很细的针穿过木头时可能会被折断,若是一根用电子做的线去穿物体,原理就不同于钉子钻木头了。你可能会觉得不存在用电子做成的线,其实这种线自然界中就存在,天然放射性物质可以释放出β射线,β射线就是电子流。
原子核衰变时可以释放出α射线、β射线、γ射线。α射线是由氦原子核组成的粒子流,一个α粒子由两个质子和两个中子组成,其速度一般不足光速的十分之一。由于其质量比较大,同时也带电,在穿过物质时容易和组成物质的原子核及电子发生相互作用,故其穿透本领非常弱,一张纸就能够挡住这种射线。
β射线的速度比α粒子的速度大,能够达到光速的99%,同时其较小的质量使得它能够穿透纸张等比较薄的物体。电子穿过物体时会和原子核发生相互作用,使得其偏离原来的运动方向。电子的速度越小,就越容易偏离原来的运动方向。同时被电子穿过的物质原子量越大,就越容易给电子施加较大的力,使得电子的运动方向有较大的偏转。当一束电子穿过一张白纸后,有一部分电子的运动方向已经交之前发生了偏离,甚至还有被弹回去的,这就是电子的散射。
除了散射能够影响电子的穿透能力,电子还有可能被物质吸收,从而影响到电子的穿透。有一些原子有比较大的束缚能,能够将电子束缚住使之成为自己的核外电子。电子在穿过束缚能比较大的物体时,经过散射或者碰撞的损耗后能量会变得比较低,这样就容易被原子束缚住,也就是被吸收了。电子被吸收了,自然就穿不过去了。β射线的穿透能力是比较弱的,一张铝箔就有可能将其挡住,若是用原子量更大的铅做成的材料去挡β射线,更是不成问题。
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