Back Elektron Afrikaans Elektron ALS Electrón AN इलेक्ट्रॉन ANP إلكترون Arabic إليكطرون ARY ইলেকট্ৰন Assamese Electrón AST Elektron Azerbaijani الکترون AZB

Elektron

Ez a szócikk az elemi részecskéről szól. Hasonló címmel lásd még: Elektron (egyértelműsítő lap).
Nem tévesztendő össze a következővel: Elektrum.
Elektron
A hidrogénatom elektronjainak hullámfüggvényei
A hidrogénatom elektronjainak hullámfüggvényei
Osztályozáslepton
Összetételelemi részecske
Kölcsönhatásokgravitáció, elektromágneses, gyenge
Jele-, β-
Antirészecskepozitron
MegsejtetteRichard Laming (1838–1851)
FelfedezteJoseph John Thomson (1897)[1]
Fizikai adatai
Tömeg
9,109 382 15(45) ·10−31 kg[2]
5,485 799 0943(23)-4 u[3]
Töltés
-1 e
1,602 176 487(40) ·10−19 C[4]
Mágneses momentum
−928,476 377(23) ·10−26 J·T−1[5]
Spin1/2 (fermion)

Az elektron (az ógörög ήλεκτρον, borostyán szóból) negatív elektromos töltésű elemi részecske,[6] amely az atommaggal együtt kémiai részecskéket alkot, és felelős a kémiai kötésekért. Szokásos jelölése: e‒. Az elektron feles spinű lepton; a leptonok első generációjának tagja.[7] Antirészecskéje a pozitron.

Az elektron tömege a proton tömegének 1/1836 része.[8] Az elektronok és a többi elemi részecske kölcsönhatását a kémia és a magfizika vizsgálja. Antianyagbeli párja, a pozitron tömege és spinje megegyezik az elektronéval, azonban töltése ellentétes. Ha pozitron és elektron találkozik, energia felvillanás során mindkettő szétsugárzódik, és gamma-foton jön létre.

Normális körülmények között az elektronok az atomok pozitív magjához kötődnek, mivel az ellentétes elektromos töltések vonzzák egymást. Egy semleges atomban az elektronok száma azonos a mag pozitív töltéseinek számával. Egy atomon belül az elektronok szabályosan elrendezett pályákon mozognak a mag körül, a mag és az elektronok közti vonzás legyőzi az elektronok közt fellépő taszító hatást. Az elektronpályák koncentrikus héjakba rendeződnek, és a magtól kifelé haladva egyre több az alhéj. A magtól való távolságtól függően a héjakban lévő elektronok kötése egyre lazább. Az elektronok elrendeződése meghatározza az atom méretét, és hatással van arra, hogy reagál más atomokra, részecskékre és az elektromágneses sugárzásra. Az ionizáció és a részecskék közötti arány megváltozása megváltoztatja a rendszer kötési energiáját. Két vagy több atom között az elektronok kicserélése vagy megosztása kémiai kötést hoz létre.[9] Fontos szerepet tölt be kémiai reakciók legnagyobb csoportjában, a redoxireakciókban.

Mivel spinje félegész szám a ħ Planck-állandóban mérve, a fermionok közé tartozik, így a Pauli-féle kizárási elv miatt két elektron nem foglalhatja el ugyanazt a kvantumállapotot.[7] Ahogy a többi anyagi részecskének, az elektronnak is van hullámtermészete; így ütközhet más részecskékkel, és megtörhet, mint a fény. Hullámtermészete egyszerűbben vizsgálható, mert kis tömege miatt a De Broglie-féle hullámhossza is magasabb a tipikus energiaszinteken.

Több fizikai jelenségben is kulcsfontosságú, így az elektromosságban, a mágnesességben, és a hővezetésben. Továbbá hat rá a többi alapvető erő: a gravitáció, az elektromágnesesség és a gyenge kölcsönhatás.[10] Negatív töltése miatt az elektron elektromos erőteret hoz létre maga körül. Egy megfigyelőhöz képest mozogva mágneses mezőt hoz létre. A külső elektromágneses terek a Lorentz-törvény szerint hatnak rá. Részt vesz a magreakciókban is, például a csillagokban zajló fúzióban, és radioaktív bomlási folyamatokban is létrejön, ahol béta-részecskeként ismert. Nagy energiájú ütközések is elektronokat hoznak létre, például a kozmikus sugarak, amikor elérik a légkört. Gyorsításkor fotonok formájában vesz fel és ad le energiát. Laboratóriumi eszközökben akár egyetlen elektron vagy elektronplazma is tartható és megfigyelhető elektromágneses mezővel. Teleszkópokkal a külső elektronplazma is megfigyelhető.

Sok alkalmazásban felhasználják, mint az elektronikában, a hegesztésben, a katódsugárcsövekben, az elektronmikroszkópokban, a sugárterápiában, a lézerekben vagy a részecskegyorsítókban.

Először Richard Laming feltételezte 1838-ban az elektromos töltés egy láthatatlan egységét, hogy megmagyarázza az atomok kémiai viselkedését.[11] George Johnstone Stoney nevezte el elektronnak ezt az elemi töltésegységet. Az elnevezés a görög elektron szóból származik, amely jelentése borostyánkő. A görögök borostyánkövet dörzsöltek meg más anyaggal, és tapasztalták az elektromos vonzó tulajdonságát. Kísérleti kimutatása 1897-ben Joseph John Thomsonnak sikerült először.[12][13][14]

Az elektron adatai (CODATA alapján)
Elektromos töltés

−e =
−1,602 176 487(40)·10−19 C[15]

Nyugalmi tömeg

5,485 799 0943(23)·10−4 u[16] =
9,109 382 15(45)·10−31 kg[17]

Relatív töltés −1
Relatív tömeg 1 / 1836[18]
Moláris tömeg 5,485 799 0946(22)·10−7 kg mol−1[19]
Nyugalmi energia

0,510 998 910(13) MeV[20] =
8,187 104 38(41)·10−14 J[21]

Mágneses momentum −928,476 377(23)·10−26 J T−1[22]
Spin 1/2 (fermion)
g-faktor −2,002 319 304 3622(15)[23]
Élettartam stabil
  1. ↑ Thomson, J.J. (1897). „Cathode Rays”. Philosophical Magazine 44 (269), 293. o. DOI:10.1080/14786449708621070. ISSN 1941-5982.  
  2. ↑ CODATA electron mass (angol nyelven). (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  3. ↑ CODATA electron mass in u (angol nyelven). (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  4. ↑ CODATA elementary charge (angol nyelven). (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  5. ↑ CODATA electron magnetic moment (angol nyelven). (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  6. ↑ JERRY COFF. [2016. március 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. szeptember 10.)
  7. ↑ a b Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) curtis74 nevű lábjegyzeteknek
  8. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) nist_codata_mu nevű lábjegyzeteknek
  9. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) Pauling nevű lábjegyzeteknek
  10. ↑ Anastopoulos, C.. Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. Princeton University Press, 236–237. o. (2008). ISBN 0-691-13512-6 
  11. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) arabatzis nevű lábjegyzeteknek
  12. ↑ Thomson, J.J. (1897). „Cathode Rays”. Philosophical Magazine 44 (269), 293. o. [2017. július 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1080/14786449708621070. (Hozzáférés: 2016. március 21.)  
  13. ↑ Dahl (1997:122–185).
  14. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) wilson nevű lábjegyzeteknek
  15. ↑ CODATA elementary charge (angol nyelven). [2018. június 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  16. ↑ CODATA electron mass in u (angol nyelven). [2011. augusztus 5-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  17. ↑ CODATA electron mass (angol nyelven). [2011. június 5-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  18. ↑ CODATA proton-electron mass ratio (angol nyelven). [2009. december 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  19. ↑ CODATA electron molar mass (angol nyelven). [2012. június 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. április 12.)
  20. ↑ CODATA electron mass energy equivalent in MeV (angol nyelven). [2009. augusztus 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  21. ↑ CODATA electron mass energy equivalent (angol nyelven). [2011. augusztus 5-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  22. ↑ CODATA electron magnetic moment (angol nyelven). [2010. szeptember 6-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)
  23. ↑ CODATA electron g factor (angol nyelven). [2010. szeptember 6-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. április 28.)

Developed by StudentB