Electron

Electron
HAtomOrbitals.png
Mật độ điện tích (electron) của các orbital điện tích đầu tiên của nguyên tử Hydro
Cấu trúcHạt cơ bản
Loại hạtFermion
NhómLepton
LớpĐầu tiên
Tương tác cơ bảnHấp dẫn, Điện từ, yếu
Phản hạtPositron
Lý thuyếtG. Johnstone Stoney (1874)
Thực nghiệmJ.J. Thomson (1897)
Ký hiệue, β
Khối lượng

9,109 382 15(45) × 10–31 kg

5,485 799 09(27) × 10–4 u
11822.888 4843(11) u
0.510 998 918(44) MeV/c2
Điện tích–1,602 176 487(40) × 10–19 C
Spin½
Mômen từ−1.001 159 652 181 11(74) μB

Electron (tiếng Việt đọc là: ê lếch t-rôn hay ê lếch t-rông) còn gọi là điện tử, được biểu diễn như là e, là một hạt hạ nguyên tử, hay hạt sơ cấp. Trong nguyên tử, electron chuyển động xung quanh hạt nhân (bao gồm các protonneutron) trên quỹ đạo electron. Từ electron bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp ηλεκτρον (phát âm là "êlectron") có nghĩa là "hổ phách" do người Hy Lạp cổ đại lần đầu tiên quan sát thấy khả năng hút các vật nhỏ (do lực hút tĩnh điện) của một miếng hổ phách sau khi được chà xát với lông thú.

Các electron có điện tích và khi chúng chuyển động sẽ sinh ra dòng điện. Vì các electron trong nguyên tử xác định phương thức mà nó tương tác với các nguyên tử khác nên chúng đóng vai trò quan trọng trong hóa học.

Electron trong thực tế

Phân loại electron

Electron thuộc về một lớp các hạt dưới nguyên tử gọi là lepton, người ta tin rằng chúng là những hạt cơ bản (có nghĩa là chúng không thể bị phân chia thành những phần nhỏ hơn).

Từ "hạt" có thể gây nhầm lẫn, vì cơ học lượng tử đã chỉ ra rằng electron có những tính chất như là sóng, ví dụ như trong thí nghiệm giao thoa; nó được gọi là lưỡng tính sóng-hạt.

Các thuộc tính và tính chất của electron

Êlectron có điện tích âm −1.602 × 10−19 coulomb, và khối lượng khoảng 9.1094 × 10−31 kg (0.51 MeV/c²), xấp xỉ 1/1836 khối lượng của proton.

Các thuyết quỹ đạo nêu lên chuyển động của electron xung quanh hạt nhân là một chủ đề gây tranh cãi. Electron không chuyển động trên một quỹ đạo cố định mà có lẽ nó xuất hiện tại một số điểm trong khu vực xung quanh quỹ đạo hạt nhân (với xác suất khoảng 90% thời gian là trên quỹ đạo tính toán).

Electron có spin ½, nghĩa là nó thuộc về lớp hạt fermion, hay tuân theo thống kê Fermi-Dirac.

Trong khi phần lớn các electron tìm thấy trong nguyên tử thì một số khác lại chuyển động độc lập trong vật chất hay cùng với nhau như những chùm điện tử trong chân không. Trong một số chất siêu dẫn, các electron chuyển động theo từng cặp.

Khi các electron chuyển động tự do theo một hướng xác định thì tạo thành dòng điện.

Tĩnh điện không phải là dòng chuyển động của các electron. Nó chỉ tới những vật có nhiều hoặc ít electron hơn số lượng cần thiết để cân bằng với điện tích dương của hạt nhân. Khi có nhiều electron hơn proton, vật được gọi là có "tích điện âm", ngược lại khi có ít electron hơn proton, vật được gọi là có "tích điện dương". Khi số electron bằng số prôton, vật được gọi là "trung hòa" về điện.

Các electron và positron có thể tiêu hủy lẫn nhau để sản xuất ra photon. Ngược lại, một photon cao năng lượng có thể chuyển hóa thành electron và positron bởi một quy trình gọi là sản xuất cặp.

Electron là một hạt cơ bản – có nghĩa là nó không có cấu trúc hạ tầng (ít nhất, các thí nghiệm đã không tìm thấy và đây là lý do tốt để tin rằng nó không có). Vì vậy, nó được miêu tả như là một điểm, có nghĩa trong nó không có khoảng không. (Tuy nhiên, nếu chúng ta tiến đến thật gần một electron, chúng ta có thể nhận thấy các thuộc tính của nó (như điện tíchkhối lượng) dường như đã biến đổi. Hiệu ứng này là chung cho tất cả các hạt cơ bản: vì các hạt này tác động tới những dao động trong chân không trong những vùng phụ cận chúng, vì vậy các thuộc tính được nhận thấy từ xa là tổng của các thuộc tính thực sự và các ảnh hưởng của chân không – Xem thêm tiêu chuẩn hóa.)

Trong vật lý có một hằng số gọi là bán kính êlectron cổ điển, với giá trị là 2.8179 × 10−15 m. Lưu ý rằng đây là bán kính được suy ra từ điện tích của nó nếu như các nhà vật lý chỉ sử dụng các lý thuyết điện từ học cổ điển của động lực điện mà không có cơ học lượng tử (vì thế, nó là một khái niệm đã lỗi thời, tuy nhiên thỉnh thoảng người ta vẫn sử dụng trong tính toán).

Vận tốc của êlectron trong chân không xấp xỉ nhưng không bao giờ bằng c, hay vận tốc ánh sáng trong chân không. điều này là do hiệu ứng của thuyết tương đối. Hiệu ứng của thuyết tương đối dựa trên một đại lượng được biết đến như là gamma hay hệ số Lorentz. Gamma là một hàm của v - vận tốc của hạt, và c. Dưới đây là công thức của gamma:

Năng lượng cần thiết để gia tốc một hạt thì bằng gamma trừ đi 1 lần khối lượng tĩnh. Ví dụ, máy gia tốc tại gia tốc êlectron tới khoảng 51 GeV. Máy gia tốc này cung cấp gamma bằng 100.000 lần khối lượng tĩnh của êlectron là 0.51 MeV/c² ( khối lượng tương đối của êlectron nhanh này là 100.000 lần khối lượng tĩnh của nó). Giải phương trình trên ta có vận tốc của êlectron nhanh nói trên là = 0.99999999995 c. (Công thức này áp dụng khi γ lớn.)

Electron trong vũ trụ

Cực quang được tạo thành từ các dòng hạt electron từ Mặt Trời tương tác với tầng khí quyển Trái Đất

Người ta cho rằng số lượng electron để có thể bao trùm vũ trụ là 10130 (1 với 130 số 0 theo sau.)

Người ta cho rằng số lượng electron hiện có trong vũ trụ là khoảng 1079 (1 với 79 số 0 theo sau.)

Các dòng electron từ gió Mặt Trời tương tác với tầng cao của khí quyển Trái Đất, có thể gây nên hiện tượng phát sáng, gọi là cực quang.

Electron trong cuộc sống

Dòng điện cung cấp cho các thiết bị điện trong nhà và tại công nghiệp là dòng chuyển động có hướng của các electron. Ống tia âm cực của ti vi sử dụng chùm điện tử trong chân không để tạo ra hình ảnh trên màn hình lân quang. Tính chất lượng tử của electron được sử dụng trong các thiết bị bán dẫn như transistor.

Electron trong công nghiệp

Chùm electron được sử dụng trong hàn điện cũng như trong kỹ thuật in đá.

En otros idiomas
Afrikaans: Elektron
Alemannisch: Elektron
العربية: إلكترون
aragonés: Electrón
অসমীয়া: ইলেকট্ৰন
asturianu: Electrón
azərbaycanca: Elektron
تۆرکجه: الکترون
Bahasa Indonesia: Elektron
Bahasa Melayu: Elektron
বাংলা: ইলেকট্রন
Bân-lâm-gú: Tiān-chú
Basa Jawa: Èlèktron
Basa Sunda: Éléktron
башҡортса: Электрон
беларуская: Электрон
беларуская (тарашкевіца)‎: Электрон
Boarisch: Elektron
bosanski: Elektron
brezhoneg: Elektron
ᨅᨔ ᨕᨘᨁᨗ: Elektron
български: Електрон
català: Electró
Чӑвашла: Электрон
čeština: Elektron
Cymraeg: Electron
dansk: Elektron
Deutsch: Elektron
eesti: Elektron
Ελληνικά: Ηλεκτρόνιο
emiliàn e rumagnòl: Eletròun
English: Electron
español: Electrón
Esperanto: Elektrono
euskara: Elektroi
فارسی: الکترون
Fiji Hindi: Electron
føroyskt: Elektron
français: Électron
Frysk: Elektron
Gaeilge: Leictreon
galego: Electrón
ગુજરાતી: ઈલેક્ટ્રોન
хальмг: Электрон
한국어: 전자
Հայերեն: Էլեկտրոն
हिन्दी: इलेक्ट्रॉन
hrvatski: Elektron
Ilokano: Elektron
interlingua: Electron
isiXhosa: Ii-electrons
íslenska: Rafeind
italiano: Elettrone
עברית: אלקטרון
ქართული: ელექტრონი
қазақша: Электрон
Кыргызча: Электрон
Kiswahili: Elektroni
Kreyòl ayisyen: Elektwon
kurdî: Kareva
Latina: Electron
latviešu: Elektrons
Lëtzebuergesch: Elektron
lietuvių: Elektronas
Ligure: Elettron
Limburgs: Elektron
lingála: Eléktron
la .lojban.: dutydikca kantu
lumbaart: Elettron
magyar: Elektron
македонски: Електрон
മലയാളം: ഇലക്ട്രോൺ
मराठी: विजाणू
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Diêng-cṳ̄
монгол: Электрон
မြန်မာဘာသာ: အီလက်ထရွန်
Nederlands: Elektron
नेपाली: इलेक्ट्रोन
नेपाल भाषा: इलेक्ट्रोन
日本語: 電子
Nordfriisk: Elektron
norsk: Elektron
norsk nynorsk: Elektron
Novial: Elektrone
occitan: Electron
oʻzbekcha/ўзбекча: Elektron
ਪੰਜਾਬੀ: ਬਿਜਲਾਣੂ
پنجابی: الیکٹران
Patois: Ilekchran
ភាសាខ្មែរ: អេឡិចត្រុង
Piemontèis: Eletron
Plattdüütsch: Elektron
polski: Elektron
português: Elétron
Ripoarisch: Elektron
română: Electron
Runa Simi: Iliktrun
русский: Электрон
русиньскый: Електрон
संस्कृतम्: विद्युदणुः
Scots: Electron
Seeltersk: Elektron
shqip: Elektroni
sicilianu: Elettrùni
Simple English: Electron
سنڌي: برقيو
slovenčina: Elektrón
slovenščina: Elektron
Soomaaliga: Elektaroon
کوردی: ئێلێکترۆن
српски / srpski: Електрон
srpskohrvatski / српскохрватски: Elektron
suomi: Elektroni
svenska: Elektron
Tagalog: Elektron
татарча/tatarça: Электрон
తెలుగు: ఎలక్ట్రాన్
Türkçe: Elektron
українська: Електрон
اردو: برقیہ
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: ئېلېكترون
vèneto: Ełetron
vepsän kel’: Elektron
Võro: Elektron
文言: 電子
Winaray: Electron
Wolof: Mbëjfepp
吴语: 电子
ייִדיש: עלעקטראן
粵語: 電子
žemaitėška: Alektruons
中文: 电子