elektroners

Elektroner er subatomære partikler med negativ ladning som tilhører leptonfamilien i standardmodellen. De har ladning −1 e og en masse på ca. 9,109 × 10^-31 kg, omtrent 1/1836 av protonens masse. Elektronet har spin på 1/2 og følger fermionisk statistikk. På kvantenivå viser det bølge- og partikkelbeteende og kan beskrives med en sannsynlighetsfunksjon.

I et atom befinner elektronene seg i elektronskall og orbitaler rundt kjernen. Elektronkonfigurasjonen bestemmer atomets kjemiske egenskaper og bindingsevne. Valenselektroner spiller en særlig viktig rolle for reaksjoner og dannelsen av kjemiske bindinger, som kovalente og ioniske bindinger. Elektroner deltar også i elektrisk strøm i ledere når de blir mobilisert av et elektrisk felt, og energinivåer for elektronene måles ofte i elektronvolt (eV). Kvantemekanikken beskriver elektronen som en måte hvor sannsynligheten for å finne det i ulike områder rundt kjernen varierer, kjent som orbitaler eller elektronfunksjoner.

Historisk ble elektronet oppdaget av J. J. Thomson i 1897 ved bruk av katodestrålerør. Millikan's oljedråpeeksperiment målte elementærladningen. Bohrs atommodell fra 1913 ga en første kvantisert beskrivelse av elektronbaner, mens kvantemekanikk senere beskrev elektroner som bølger med tilhørende energinivåer. Pauli-prinsippet begrenser antallet elektroner i samme tilstand, og elektronets spin påvirker magnetiske egenskaper.

I dag er elektronet sentralt for elektrisitet, kjemi og teknologiske anvendelser som halvledere, transistorer og batterier. Forståelse av elektroners struktur og bevegelse er grunnleggende for moderne fysikk og kjemi.