Ένα ηλεκτρόνιο είναι ένα σταθερό αρνητικά φορτισμένο συστατικό ενός άτομο. Τα ηλεκτρόνια υπάρχουν έξω από και γύρω από το άτομο πυρήνας. Κάθε ηλεκτρόνιο φέρει μία μονάδα αρνητικού φορτίου (1.602 χ 10-19 coulomb) και έχει ένα μικρό μάζα σε σύγκριση με εκείνη του a νετρόνιο ή πρωτόνιο. Τα ηλεκτρόνια είναι πολύ λιγότερο μαζικά από αυτά πρωτόνια ή νετρόνια. Η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι 9.10938 x 10-31 κιλό. Πρόκειται για το 1/1836 μάζα ενός πρωτονίου.
Στα στερεά, τα ηλεκτρόνια είναι το κύριο μέσο για τη διεξαγωγή ρεύματος (επειδή τα πρωτόνια είναι μεγαλύτερα, τυπικά δεμένα σε έναν πυρήνα και επομένως πιο δύσκολο να κινηθούν). Σε υγρά, οι σημερινοί φορείς είναι πιο συχνά ιόντα.
Η πιθανότητα ηλεκτρόνων προβλεπόταν από τον Richard Laming (1838-1851), τον Ιρλανδό φυσικό G. Johnstone Stoney (1874) και άλλους επιστήμονες. Ο όρος "ηλεκτρόνιο" προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Stoney το 1891, αν και το ηλεκτρόνιο δεν ανακαλύφθηκε μέχρι το 1897, από το βρετανικό φυσικό J.J. Thomson.
Ένα κοινό σύμβολο για ένα ηλεκτρόνιο είναι e
-. Το αντι-σωματίδιο του ηλεκτρονίου, το οποίο φέρει θετικό ηλεκτρικό φορτίο, ονομάζεται ποζιτρόνιο ή αντιηλεκτρονικό και συμβολίζεται χρησιμοποιώντας το σύμβολο β-. Όταν συγκρούονται ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο, και τα δύο σωματίδια αφαιρούνται και απελευθερώνονται ακτίνες γάμμα.Στοιχεία ηλεκτρονίου
- Τα ηλεκτρόνια θεωρούνται ως ένα είδος στοιχειώδους σωματιδίου επειδή δεν αποτελούνται από μικρότερα εξαρτήματα. Είναι ένας τύπος σωματιδίων που ανήκουν στην οικογένεια lepton και έχουν τη μικρότερη μάζα οποιουδήποτε φορτισμένου lepton ή άλλου φορτισμένου σωματιδίου.
- Στην κβαντική μηχανική, τα ηλεκτρόνια θεωρούνται ταυτόσημα μεταξύ τους επειδή δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί καμία εγγενής φυσική ιδιότητα για να γίνει διάκριση μεταξύ τους. Τα ηλεκτρόνια μπορούν να ανταλλάξουν θέσεις μεταξύ τους χωρίς να προκαλούν μια παρατηρήσιμη αλλαγή σε ένα σύστημα.
- Τα ηλεκτρόνια έλκονται από θετικά φορτισμένα σωματίδια, όπως τα πρωτόνια.
- Το αν η ουσία έχει καθαρό ηλεκτρικό φορτίο καθορίζεται από την ισορροπία μεταξύ του αριθμού των ηλεκτρονίων και του θετικού φορτίου των ατομικών πυρήνων. Εάν υπάρχουν περισσότερα ηλεκτρόνια από τα θετικά φορτία, ένα υλικό λέγεται ότι είναι αρνητικά φορτισμένο. Αν υπάρχει πλεόνασμα πρωτονίων, το αντικείμενο θεωρείται ότι είναι θετικά φορτισμένο. Εάν ο αριθμός των ηλεκτρονίων και των πρωτονίων είναι ισορροπημένος, ένα υλικό λέγεται ότι είναι ηλεκτρικά ουδέτερο.
- Τα ηλεκτρόνια μπορούν να υπάρχουν ελεύθερα σε ένα κενό. Καλούνται Ελεύθερος ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια σε ένα μέταλλο συμπεριφέρονται σαν να ήταν ελεύθερα ηλεκτρόνια και μπορούν να κινηθούν για να παράγουν μια καθαρή ροή φόρτισης που ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν τα ηλεκτρόνια (ή τα πρωτόνια) κινούνται, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο.
- Ένα ουδέτερο άτομο έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Μπορεί να έχει μεταβλητό αριθμό νετρονίων (σχηματίζοντας ισότοπα) δεδομένου ότι τα νετρόνια δεν φέρουν καθαρό ηλεκτρικό φορτίο.
- Τα ηλεκτρόνια έχουν ιδιότητες και των σωματιδίων και των κυμάτων. Μπορούν να διαθλώνονται, όπως και τα φωτόνια, αλλά μπορούν να συγκρούονται μεταξύ τους και με άλλα σωματίδια, όπως και άλλες ουσίες.
- Ατομική θεωρία περιγράφει τα ηλεκτρόνια που περιβάλλουν τον πυρήνα πρωτονίων / νετρονίων ενός ατόμου με κοχύλια. Ενώ είναι θεωρητικά πιθανό να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο οπουδήποτε σε ένα άτομο, είναι πολύ πιθανό να βρεθεί ένα στο κέλυφος του.
- Ένα ηλεκτρόνιο έχει περιστροφή ή ενδογενή γωνιακή ορμή 1/2.
- Οι επιστήμονες είναι σε θέση να απομονώσουν και να παγιδεύσουν ένα μόνο ηλεκτρόνιο σε μια συσκευή που ονομάζεται παγίδα Penning. Από την εξέταση των μεμονωμένων ηλεκτρονίων, οι ερευνητές έχουν βρει ότι η μεγαλύτερη ακτίνα ηλεκτρονίων είναι 10-22 μέτρα. Για τους περισσότερους πρακτικούς σκοπούς, τα ηλεκτρόνια θεωρούνται ότι είναι φορτία σημείου, τα οποία είναι ηλεκτρικά φορτία χωρίς φυσικές διαστάσεις.
- Σύμφωνα με τη θεωρία του μεγάλου ανέμου του κόσμου, τα φωτόνια είχαν αρκετή ενέργεια μέσα στο πρώτο χιλιοστό του δευτερολέπτου από την έκρηξη για να αντιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων. Αυτά τα ζεύγη εξολοθρεύονται μεταξύ τους, εκπέμποντας φωτόνια. Για άγνωστους λόγους, ήρθε μια εποχή που υπήρχαν περισσότερα ηλεκτρόνια από τα ποζιτρόνια και περισσότερα πρωτόνια από τα αντιπρωτόνια. Τα σωζόμενα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια άρχισαν να αντιδρούν μεταξύ τους σχηματίζοντας άτομα.
- Χημικοί δεσμοί είναι το αποτέλεσμα μεταφοράς ή κατανομής ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων. Τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται επίσης σε πολλές εφαρμογές, όπως σωλήνες κενού, σωλήνες φωτοπολλαπλασιασμού, κάθοδοι ray, δέσμες σωματιδίων για έρευνα και συγκόλληση και λέιζερ ελεύθερου ηλεκτρονίου.
- Οι λέξεις "ηλεκτρόνιο" και "ηλεκτρική ενέργεια" εντοπίζουν την προέλευσή τους στους αρχαίους Έλληνες. Η αρχαία ελληνική λέξη για την κεχριμπάρι ήταν ηλεκτρον. Οι Έλληνες παρατήρησαν ότι τρίβοντας γούνα με κεχριμπάρι προκάλεσε το κεχριμπάρι να προσελκύσει μικρά αντικείμενα. Αυτός είναι ο πρώτος καταγεγραμμένος πειραματισμός με ηλεκτρισμό. Ο αγγλικός επιστήμονας William Gilbert εφάρμοσε τον όρο "electricus" για να αναφερθεί σε αυτό το ελκυστικό ακίνητο.