elektroneissa

Elektronit ovat perusfysiikan hiukkasista koostuva leptonien ryhmän alkeishiukkanen, jolla onNegatiivinen sähkövaraus ja hyvin pieni massa. Varaukseltaan ne ovat −e (noin −1,60 × 10^−19 coulombia) ja massa noin 9,11 × 10^−31 kilogrammaa. Elektronilla on spin 1/2, ja se on fermioni, jonka tilat noudattavat Pauliin periaatetta.

Atomissa elektronit sijaitsevat kvanttimekaniikan kuvaamissa tiloissa, joita kutsutaan orbitaloiksi. Ne eivät liiku klassisella radalla vaan muodostavat elektronipilviä, joiden tiheydet määrittävät elektronien todennäköisyydet eri paikoissa. Energiatasot sekä määrälliset kvantnumeroita (n, l, m_l, m_s) kuvaavat elektronikonfiguraatiot, jotka vaikuttavat yhteen liittäviin kemiallisiin sidoksiin sekä aineen ominaisuuksiin. Elektronien energian erot ja niiden jakaantuminen harmonian mukaan mahdollistavat esimerkiksi sähkökemian ja spektroskopian ilmiöt.

Sähköjohtoissa elektronien liike tuottaa sähkövirran; liikkuvat elektronit siirtävät energiaa materiaalin sisällä ja mahdollistavat elektroniikan toiminnan. Johtavuus riippuu rakenteesta, kuten metallien vapaasta elektronivarannosta ja kineettisestä liikkeestä sekä kventtien, kuten bandi- ja Fermi-energian, vaikutuksesta. Elektronit ovat myös kemian keskeisiä: niiden vuorovaikutukset johtavat sidoksiin, elektronien jakautumiseen sekä reaktiivisuuteen.

Historiaan kuuluvat Thomsonin elektro-suureen massan erottamisen tutkimukset ja Millikanin öljypisaran kokeet, jotka johdattivat elektronin tunnistamiseen ja sähkövarauksen määrän määrittämiseen. Nykyisin elektronit ovat keskeisiä sekä perustutkimuksessa että sovelluksissa, kuten elektroniikassa, lääketieteessä ja materiaaleiden tutkimuksessa.