Elektron definition i videnskab

Et elektron er en stabil negativt ladet komponent i en atom. Elektroner findes uden for og omkring atomet kerne. Hver elektron bærer en enhed med negativ ladning (1,602 x 10^-19 coulomb) og har en lille masse sammenlignet med den for en neutron eller proton. Elektroner er meget mindre massive end protoner eller neutroner. Elektronets masse er 9.10938 x 10^-31 kg. Dette er omkring 1/1836 massen af ​​en proton.

I faste stoffer er elektroner det primære middel til at lede strøm (da protoner er større, typisk bundet til en kerne og dermed vanskeligere at bevæge sig). I væsker er aktuelle bærere oftere ioner.

Muligheden for elektroner blev forudsagt af Richard Laming (1838-1851), den irske fysiker G. Johnstone Stoney (1874) og andre forskere. Udtrykket "elektron" blev først foreslået af Stoney i 1891, selvom elektronet først blev opdaget af 1897 af den britiske fysiker J.J. Thomson.

Et almindeligt symbol for et elektron er e^-. Elektronets antipartikel, der bærer en positiv elektrisk ladning, kaldes en positron eller antielektron og betegnes ved hjælp af symbolet β

• Elektroner betragtes som en type elementær partikel, fordi de ikke består af mindre komponenter. De er en type partikel, der hører til leptonfamilien og har den mindste masse af ethvert ladet lepton eller anden ladet partikel.
• I kvantemekanik betragtes elektroner som identiske med hinanden, fordi der ikke kan anvendes nogen fysisk egenskab til at skelne mellem dem. Elektroner kan bytte positioner med hinanden uden at forårsage en observerbar ændring i et system.
• Elektroner tiltrækkes af positive ladede partikler, såsom protoner.
• Hvorvidt et stof har en elektrisk nettoladning bestemmes af balancen mellem antallet af elektroner og den positive ladning af atomkerner. Hvis der er flere elektroner end positive ladninger, siges et materiale at være negativt ladet. Hvis der er et overskud af protoner, betragtes objektet som positivt ladet. Hvis antallet af elektroner og protoner er afbalanceret, siges et materiale at være elektrisk neutralt.
• Elektroner kan eksistere gratis i et vakuum. De kaldes gratis elektroner. Elektroner i et metal opfører sig som om de var frie elektroner og kan bevæge sig for at producere en netto strømningsladning kaldet en elektrisk strøm. Når elektroner (eller protoner) bevæger sig, genereres et magnetfelt.
• Et neutralt atom har det samme antal protoner og elektroner. Det kan have et variabelt antal neutroner (danner isotoper) da neutroner ikke har en elektrisk nettoladning.
• Elektroner har egenskaber ved både partikler og bølger. De kan diffraheres, ligesom fotoner, men alligevel kan kollidere med hinanden og andre partikler, ligesom anden sag.
• Atomteori beskriver elektroner som omgiver proton / neutronkernen i et atom i skaller. Selvom det teoretisk er muligt for et elektron at findes overalt i et atom, er det sandsynligvis at finde en i dens skal.
• Et elektron har en spin eller et indre vinkelmoment på 1/2.
• Forskere er i stand til at isolere og fange en enkelt elektron i en enhed kaldet en Penning-fælde. Fra undersøgelse af enkeltelektroner har forskere fundet, at den største elektronradius er 10^-22 meter. I de fleste praktiske formål antages elektroner at være punktladninger, som er elektriske ladninger uden fysiske dimensioner.
• I følge Big Bang-teorien om universet havde fotoner tilstrækkelig energi inden for det første millisekund af eksplosionen til at reagere med hinanden til dannelse af elektron-positron-par. Disse par udslettede hinanden og udsendte fotoner. Af ukendte grunde kom der et tidspunkt, hvor der var flere elektroner end positroner og flere protoner end antiprotoner. De overlevende protoner, neutroner og elektroner begyndte at reagere med hinanden og dannede atomer.
• Kemiske bindinger er resultatet af overførsler eller deling af elektroner mellem atomer. Elektroner bruges også i mange anvendelser, såsom vakuumrør, fotomultiplikatorrør, katode strålerør, partikelstråler til forskning og svejsning, og den frie elektron laser.
• Ordene "elektron" og "elektricitet" sporer deres oprindelse til de gamle grækere. Det gamle græske ord for rav var Elektron. Grækerne bemærkede at gnide pels med rav forårsagede rav til at tiltrække små genstande. Dette er de tidligste registrerede eksperimenter med elektricitet. Den engelske videnskabsmand William Gilbert opfandt udtrykket "electricus" for at henvise til denne attraktive egenskab.