Elektron je stabilna negativno nabijena komponenta an atom. Elektroni postoje i izvan i okružujući atom jezgra. Svaki elektron nosi jednu jedinicu negativnog naboja (1.602 x 10-19 coulomb) i ima malu masa u usporedbi s onom od a neutron ili proton. Elektroni su mnogo manje masivni od protoni ili neutroni. Masa elektrona je 9.10938 x 10-31 kg. To je otprilike 1/1836 mase protona.
U čvrstim tvarima elektroni su glavno sredstvo za provođenje struje (budući da su protoni veći, tipično vezani za jezgro, pa ih je stoga teže kretati). U tekućinama su nosači struje češće ioni.
Mogućnost elektrona predvidio je Richard Laming (1838-1851), irski fizičar G. Johnstone Stoney (1874.) i drugi znanstvenici. Izraz "elektron" prvi je predložio Stoney 1891. godine, iako je britanski fizičar otkrio elektron tek 1897. godine J. J. Thomson.
Čest simbol za elektron je e-. Anti-čestica elektrona, koja nosi pozitivan električni naboj, naziva se pozitroni ili antielektronom i označava se upotrebom simbola β-. Kada se elektron i pozitroni sudaraju, obje čestice se uništavaju i oslobađaju se gama zrake.
Činjenice elektrona
- Elektroni se smatraju tipom elementarnih čestica jer se ne sastoje od manjih komponenti. Oni su vrsta čestica iz porodice leptona i imaju najmanju masu bilo kojeg nabijenog leptona ili druge nabijene čestice.
- U kvantnoj mehanici smatraju se da su elektroni jednaki jedni drugima, jer se za razlikovanje ne može koristiti nikakvo svojstveno fizičko svojstvo. Elektroni mogu međusobno izmjenjivati položaje bez prouzrokovanja opaženih promjena u sustavu.
- Elektrone privlače čestice pozitivno nabijene, poput protona.
- Da li tvar ima neto električni naboj određuje se ravnotežom između broja elektrona i pozitivnog naboja atomske jezgre. Ako postoji više elektrona od pozitivnih naboja, smatra se da je materijal negativno nabijen. Ako postoji višak protona, smatra se da je objekt pozitivno nabijen. Ako je broj elektrona i protona uravnotežen, za materijal se kaže da je električno neutralan.
- Elektroni mogu postojati besplatno u vakuumu. Zovu se besplatno elektroni. Elektroni u metalu ponašaju se kao da su slobodni elektroni i mogu se kretati da proizvode neto protok naboja nazvan električna struja. Kada se elektroni (ili protoni) kreću, nastaje magnetsko polje.
- Neutralni atom ima isti broj protona i elektrona. Može imati promjenjiv broj neutrona (tvoreći izotope) budući da neutroni ne nose neto električni naboj.
- Elektroni imaju svojstva i čestica i valova. Oni mogu biti razgranati, poput fotona, a ipak se mogu sudarati jedni s drugima i drugim česticama, poput ostalih materija.
- Atomska teorija opisuje elektrone koji okružuju jezgro protona / neutrona atoma u školjkama. Iako je teoretski moguće da se jedan elektron nalazi bilo gdje u nekom atomu, najvjerojatnije ga je naći u svojoj ljusci.
- Elektron ima zavojni ili intrinzični moment ugla 1/2.
- Znanstvenici su sposobni izolirati i zarobiti jedan elektron u uređaju koji se zove Penning zamka. Istražujući pojedinačne elektrone, istraživači su otkrili da je najveći radijus elektrona 10-22 metara. U većini praktičnih razloga pretpostavlja se da su elektroni točkasti naboji, koji su električni naboji bez fizičkih dimenzija.
- Prema teoriji Velikog praska svemira, fotoni su imali dovoljno energije unutar prve milisekunde eksplozije da reagiraju jedni s drugima kako bi formirali parove elektrona-pozitrona. Ti su se parovi uništili, emitirajući fotone. Iz nepoznatih razloga, došlo je vrijeme kada je bilo više elektrona od pozitrona i više protona od antiprotona. Preživjeli protoni, neutroni i elektroni počeli su reagirati jedni s drugima, tvoreći atome.
- Kemijske veze rezultat su prijenosa ili dijeljenja elektrona između atoma. Elektroni se također koriste u mnogim primjenama, poput vakuumskih cijevi, fotomultiplikatorskih cijevi, katoda zračne cijevi, zrake čestica za istraživanje i zavarivanje i laser sa slobodnim elektronima.
- Riječi "elektron" i "struja" svoje porijeklo prate još kod starih Grka. Starogrčka riječ za jantar bila je ELEKTRON. Grci su primijetili kako trljanje krzna jantarnicom uzrokuje da jantar privlači male predmete. Ovo je najranije zabilježeno eksperimentiranje s električnom energijom. Engleski znanstvenik William Gilbert skovao je izraz "electricus" da bi se odnosio na ovo atraktivno svojstvo.