La unuaj elektronaj orbitoj de hidrogena atomo aperas kiel intersekcaj linioj kun kolora koda probablo-intenseco
Laelektrono[1] aŭnegatono[2] estas fundamentasubatoma partiklo, kiu portas negativanelektran ŝargon. Ĝi estasleptono, kiu partoprenas enelektromagnetaj interagoj, kaj ĝiamaso estas malpli ol unu milono el la maso de la plej etaatomo. Ĝia elektra ŝargo difiniĝas konvencie esti negativa, kun valoro de −1 en atomaj unitoj. Kune kunatomaj nukleoj, elektronoj konsistigas atomojn; iliaj interagoj kun apudaj nukleoj estas la ĉefa kaŭzo dekemia ligado.
La elektrono kiel unito de ŝargo en elektrokemio estis postulatita de George Johnstone Stoney (GeorgoĜonston Stonij) je1874. Li ankaŭ kreis la terminonelektrono en1894. Dum la malfrua 1890-aj jaroj, pluraj fizikistoj supozis, ke elektro povas konceptiĝi kiel farita el diskretaj unuoj, kiuj nomiĝas kelkaj aferoj, sed ilia realeco ne konfirmiĝas definitive.
La malkovro, ke la elektrono estas subatoma partiklo estis farita je1897 deJoseph John Thomson (Jozefo JohanoTomson) en laLaboratorio Cavendish (Kavendiŝa Laboratorio) ĉe laUniversitato de Kembriĝo, dum li studis katodradiaj tuboj. Katodradia tubo estas hermetika vitra cilindro, en kiu du elektrodoj apartiĝas per vakuo. Kiamelektra tensio aplikiĝas trans laelektrodoj,katodajradioj generiĝas, iganta latubon lumeti. Tra eksperimentado, Thomson malkovris, ke:
La negativa ŝargo ne povas apartiĝi disde la radioj (per la aplikado demagnetismo), kaj
Li konkludis, ke tiuj radioj, anstataŭ esti ondoj, konsistas el negative ŝargitajpartikloj, kiujn li nomis "korpuskloj." Li mezuris iliankvocienton de maso perŝargo kaj konstatis, ke ĝi estis pli ol miloble pli malgranda ol tiu de hidrogenatomo, sugestanta, ke ili estas aŭ tre alte ŝargitaj aŭ tre etaj mase. Pli malfruaj eksperimentoj de aliaj sciencistoj subtenis ĉi lastan konkludon. Ankaŭ, ilia rilatumo de maso per ŝargo estas sendependa de la elekto de katoda materialo. Pro tio, Thomson konkludis, ke ili estas universalaj ĉe ĉiaj materialoj.
La ŝargo de la elektrono zorge mezuriĝis deRobert Millikan (RobertoMilikan) en lia ole-guta eksperimento je1909.
La "perioda leĝo" asertas, ke la kemiaj ecoj deelementoj plejparte ripetas sin periode kaj estas la fundamento de laperioda tabelo de la elementoj. La leĝo mem unue eksplikiĝis per laatommasoj de la elementoj. Tamen, ĉar estis anomalioj en la perioda tabelo, penadoj fariĝis por trovi pli bonan eksplikon por tiu fenomeno. Je1913,Henry Moseley (HenrikoMozlij) enkondukis la koncepton de laatomnumero kaj eksplikis la periodan leĝon rilate al la nombro deprotonoj, kiun ĉiu elemento havas. Dum la sama jaro,Niels Bohr montris, ke elektronoj estas la efektiva fundamento de la tabelo. Je1916,Gilbert Newton Lewis klarigis la kemian ligadon de elementoj per elektronaj interagoj.
La elektrono estas en la klaso de subatomaj partikloj nomitajleptonoj, kiujn oni kredas esti fundamentaj partikloj (t.e., ili ne povas diseriĝi en pli etajn konsistigajn partojn).
Kiel ĉiuj partikloj, ankaŭ elektronoj povas agi kiel ondoj. Tiu nomiĝasla onda-partikla dualeco aŭkomplementeco (Bohr estigis ĉi lastan terminon) kaj povas montriĝi per la duobla-fendeta eksperimento.
Lakontraŭpartiklo (aŭ antipartiklo) de la elektrono estas lapozitrono, kiu havas la saman mason sed pozitivan anstataŭ negativan ŝargon. Lamalkovrinto de la pozitrono,Carl David Anderson (Karlo Davido Anderson), proponis nomadon de normalaj elektronojnegatronoj kaj uzadon deelektrono kiel ĝenerala termino por priskribi ambaŭ la pozitive kaj negative ŝargitajn variantojn. Tiu uzado neniam modiĝis kaj estas malofte, se iam, renkontita hodiaŭ.[3], plie estis ankaŭ mallongtempa uzo de la terminoj "negatono" pri la elektrono kaj "pozitono" pri laantipartiklo, t.e. la pozitrono.
Elektronoj havas elektran ŝargon −1,6022 × 10−19kulomboj, mason 9,11 × 10−31kilogramoj (bazita sur ŝargaj/masaj mezuroj), kajrelativecan ripozan mason ĉirkaŭ 0,511MeV/c2. La maso de la elektrono estas proksimume1/1836 el la maso de la protono. La ofta simbolo por la elektrono estase−.
Laŭkvantuma mekaniko, elektronoj povas reprezentiĝi per ondofunkcioj, pro kiuj kalkulita probableca elektron-denseco povas determiniĝi. La orbito de ĉiu elektrono en atomo povas priskribiĝi per ondofunkcio. Bazita sur la malcerteca principo deWerner Heisenberg, la ekzaktamovokvanto kaj pozicio de la efektiva elektrono ne samtempe povas determiniĝi. Tiu estas limigo, kiu simple asertas, ke ju pli precize oni scias pozicion de partiklo, des malpli precize oni povas scii ĝian movokvanton, kaj inverse.
La elektrono havasspinon ½ kaj estas fermiono. Krom ĝia esenca akraflanka movokvanto, elektrono havas esencan magnetan momanton laŭlonge de ĝia spina akso.
Elektronoj en atomo ligiĝas al tiu atomo; elektronoj, kiuj moviĝas libere tra vakuo, spaco, aŭ iuj periloj estas liberaj elektronoj, kiuj povas enfokusiĝi al elektrona fasko. Kiam liberaj elektronoj moviĝas, estas neta fluo de ŝargo. Tiu fluo nomiĝaselektra kurento. La rapido, ĉe kiu kurento fluas endrato estas tipe 75% ellumrapido.
En iujsuperkonduktantoj, paroj de elektronoj moviĝas kielCooper-aj paroj, en kiuj ilia moviĝo pariĝas al apuda materio per kradaj vibradoj nomatajfononoj. La distanco inter la du elektronoj en Cooper-a paro estas proksimume 100nm.
Korpo havas elektran ŝargon kiam tiu korpo havas pli aŭ malpli da elektronoj ol tiom, kiom estas bezonata por ekvilibrigi la pozitivan ŝargon de la nukleoj. Kiam objekto havas troaĵon de elektronoj, oni diras, ke la objekto estas negative ŝargita. Kiam objekto havas malpli da elektronoj ol protonoj, oni diras, ke la objekto estas pozitive ŝargita. Kiam la nombro de elektronoj kaj la nombro de protonoj estas egalaj, iliaj ŝargoj nuligas sin reciproke, kaj oni diras, ke la objekto estas elektre neŭtra. Makroskopa korpo povas pliigi elektran ŝargon per frotado. Tiu estas la fenomenofrotelektro aŭtriboelektro.
La pozitrono havas la saman mason kaj spinon kiel la elektrono. Kiam elektrono kaj pozitrono renkontiĝas, ili eble neniigas sin reciproke, kreante dugamaradiajnfotonojn. Se la elektrono kaj pozitrono havus nekonsiderindan movokvanton, ĉiu gamaradio havus energion 0,511 MeV.
Elektronoj estas ĉefa elemento enelektromagnetismo, teorio, kiu estas preciza por makroskalaj sistemoj kaj klasika modelado de mikroskopaj sistemoj.
Sciencistoj kredas, ke la nombro de ekzistantaj elektronoj en la konata universo estas almenaŭ 1079. Tiu nombro implicas averaĝan densecon ĉirkaŭ unu elektrono enkubmetro de spaco. Astronomoj determinis, ke 90% el ĉiom de la detektebla maso en la universo estas hidrogeno, kiu konsistas el unu elektrono kaj unu protono.
Bazita sur la klasika elektra radiuso kaj premisanta densan sfero-pakadon, oni povas kalkuli, ke la nombro de elektronoj, kiu povus sidi en la videbla universo estus ĉirkaŭ 10130.
Elektronaj faskoj uziĝas porveldado, litografio, kajelektronaj mikroskopoj. Elektronaj mikroskopoj uziĝas por pligrandigi detalojn ĝis 500.000-oble, kaj iuj elektronaj mikroskopoj povas uziĝi por studi atomajn aspektojn. Elektronaj faskoj ankaŭ estas esenca parto de katodradiaj tuboj, kiuj uziĝas vaste kiel montriloj en laboratoriaj iloj,komputilaj ekranoj, kajtelevidiloj.
