Elementarladdningen

Elementarladdningen, ofta betecknad e, är den grundläggande laddningen som avgör hur materia interagerar elektromagnetiskt. Den absoluta magnituden bärs av protonen (+e) och av elektronens (−e). I praktiken används e som en naturlig enhetsstorhet för elektrisk laddning och som referens i mätningar av laddningar hos partiklar och joner.

Värde och enhet: I SI-enheter är elementarladdningen exakt definierad till 1.602176634×10^−19 coulomb. Sed the 2019 års SI-redefinition definierar detta värde exakt, vilket innebär att observerade laddningar alltid kommer i heltalsmultiplar av e.

Kvantisering och konsekvenser: Laddningen verkar vara kvantiserad i heltalsmultiplar av elementarladdningen. Denna kvantisering är central inom atomfysik, mätningsteknik och kvantteori, där små laddningar ofta uppträder som diskreta stegladdningar.

Historia och betydelse: Elementarladdningen fastställdes genom Millikans oljedroppsexperiment i början av 1900-talet, vilket visade att elektriska laddningar kommer i diskreta enheter. I modern fysik används e i många sammanhang, till exempel i Coulombs lag, i kvantfältteori och i definitionen av den finostrukturella konstanten α, där α = e^2/(4πϵ0ħc). E är också en central konstant i Standardmodellen och i mätningar av laddningar hos fundamentala partiklar.