Elektron je stabilna negativno nabita sestavina an atom. Elektroni obstajajo zunaj in obkroža atom jedro. Vsak elektron nosi eno enoto negativnega naboja (1.602 x 10-19 coulomb) in ima majhno maša v primerjavi z a nevtrona ali protoni. Elektroni so veliko manj masivni kot protoni ali nevtroni. Masa elektrona je 9.10938 x 10-31 kg. To je približno 1/1836 mase protona.
V trdnih snoveh so elektroni glavno sredstvo za vodenje toka (ker so protoni večji, običajno vezani na jedro in jih je zato težje premikati). V tekočinah so nosilci toka pogosteje ioni.
Možnost elektronov je predvideval Richard Laming (1838-1851), irski fizik G. Johnstone Stoney (1874) in drugi znanstveniki. Izraz "elektron" je Stoney prvič predlagal leta 1891, čeprav ga je britanski fizik odkril šele leta 1897 J.J. Thomson.
Pogost simbol elektrona je e-. Anti-delček elektrona, ki nosi pozitiven električni naboj, se imenuje pozitron ali antielektron in je označen s simbolom β-. Ko se elektron in pozitron trčita, se oba delca uničita in gama žarki se sprostijo.
Dejstva elektronov
- Elektroni veljajo za vrsto elementarnih delcev, saj jih ne sestavljajo manjše komponente. So vrsta delcev, ki pripadajo družini lepton in imajo najmanjšo maso katerega koli nabitih leptonov ali drugih nabitih delcev.
- V kvantni mehaniki velja, da so elektroni med seboj enaki, ker se za razlikovanje med njimi ne sme uporabiti nobene lastne fizikalne lastnosti. Elektroni lahko izmenjujejo položaje med seboj, ne da bi v sistemu opazili spremembe.
- Elektrone privlačijo pozitivno nabiti delci, kot so protoni.
- Ali ima snov neto električni naboj ali ne, določimo razmerje med številom elektronov in pozitivnim nabojem atomskih jeder. Če je več elektronov kot pozitivnih nabojev, naj bi bil material negativno nabit. Če je presežek protonov, se šteje, da je predmet pozitivno nabit. Če je število elektronov in protonov uravnoteženo, naj bi bil material električno nevtralen.
- Elektroni lahko obstajajo brezplačno v vakuumu. Pokličejo se prost elektronov. Elektroni v kovini se obnašajo, kot da so prosti elektroni in se lahko premikajo, da ustvarijo neto tok naboja, imenovan električni tok. Ko se gibljejo elektroni (ali protoni), nastane magnetno polje.
- Nevtralni atom ima enako število protonov in elektronov. Lahko ima spremenljivo število nevtronov (tvorijo izotope) ker nevtroni nimajo električnega naboja.
- Elektroni imajo lastnosti tako delcev kot valov. Lahko so razpršeni, kot fotoni, vendar se lahko med seboj trčijo in drugi delci, kot druge snovi.
- Atomska teorija opisuje elektrone, ki obkrožajo jedro protona / nevtrona atoma v lupinah. Čeprav je teoretično mogoče, da bi nek elektron našli kjerkoli v atomu, ga najverjetneje najdemo v svoji lupini.
- Elektrona ima vrtilni ali intrinzični kotni zagon 1/2.
- Znanstveniki so sposobni izolirati in ujeti enega samega elektrona v napravi, imenovani Penning past. Raziskave posameznih elektronov so raziskovalci ugotovili, da je največji polmer elektrona 10-22 metrov. Za večino praktičnih namenov se šteje, da so elektroni točkovni naboji, ki so električni naboji brez fizičnih dimenzij.
- Po teoriji velikega poka v vesolju so imeli fotoni v prvi milisekundi eksplozije dovolj energije, da so reagirali med seboj, da so tvorili pare elektron-pozitrona. Ti pari so se med seboj uničili in oddajali fotone. Iz neznanih razlogov je prišel čas, ko je bilo več elektronov kot pozitirov in več protonov kot antiprotonov. Preživeli protoni, nevtroni in elektroni so začeli reagirati med seboj in tvorili atome.
- Kemične vezi so posledica prenosov ali delitve elektronov med atomi. Elektroni se uporabljajo tudi v mnogih aplikacijah, kot so vakuumske cevi, fotomultiplikator, katoda žarkov, delce snopov za raziskovanje in varjenje ter laser brez elektronov.
- Besedi "elektron" in "elektrika" sledita svojemu izvoru že pri starih Grkih. Starogrška beseda za jantar je bila elektron. Grki so opazili, da drgnjenje krzna z jantarjem povzroči, da jantar privlači majhne predmete. To je najstarejše zabeleženo eksperimentiranje z elektriko. Angleški znanstvenik William Gilbert je za to privlačno lastnost skoval izraz "electricus".