電子泡沫
電子氣泡是在低溫氣體或液體（例如氖氣或氦氣）中圍繞自由電子形成的空隙。 它們通常非常小，在大氣壓力下直徑約為 2 納米。
氦氣中的電子泡沫
在室溫下，惰性氣體中的電子自由移動，僅受與弱相互作用原子碰撞的限制。 它們的流動性取決于氣體密度和溫度，經典動力學理論對此有很好的描述。 隨著溫度降低，電子遷移率降低，因為氦原子在較低溫度下減速并且不經常與電子相互作用。
在臨界溫度以下，電子的遷移率迅速下降到遠低于經典預期的值。 這種差異導致了電子氣泡理論的發展。 在低溫下，注入液氦中的電子不會像人們預期的那樣自由移動，而是在自身周圍形成小真空泡。
氦表面的電子排斥
由于氦的氣相和液相之間的介電常數不同，電子被吸引到液氦中。 負電子使表面的氦極化，導致圖像電荷將其結合到表面。 電子被禁止進入液體的原因與氫原子穩定的原因相同：量子力學。 電子和圖像電荷形成束縛態，就像氫原子中的電子和質子一樣，具有最小的平均分離度。 在這種情況下，最小能量約為 1 eV（原子級的中等能量）[3]。
當電子被迫進入液氦而不是漂浮在其表面時，它會形成氣泡而不是進入液體。 這個氣泡的大小由三個主要因素決定（忽略小的修正）：限制項、表面張力項和壓力-體積項。 限制項純粹是量子力學的，因為只要電子被嚴格限制，它的動能就會上升。 表面張力項表示液氦的表面能； 這與水和所有其他液體完全一樣。 壓力-體積項是將氦氣推出氣泡所需的能量 [4]。
E ≈ h 2 8 m R 2 + 4 π R 2 α + 4 3 π R 3 P {\displaystyle E\approx {\frac {h{2}}{8mR{2}}}+4\ pi R{2}\alpha +{\frac {4}{3}}\pi R{3}P}
這里E是氣泡的能量，h是普朗克常數，m是電子質量，R是氣泡半徑，α是表面能，P是環境壓力。
2S電子泡
基于對上述方程式的分析，已經做出了理論預測 [5]，即 2S 電子氣泡在廣泛的環境壓力下表現出驚人的形態不穩定性。 雖然它的波函數是球形的，但氣泡的穩定形狀是非球形的。
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