Електрон (грец. Ηλεκτρόνιο)— елементарна частинка, що несе негативний електричний заряд. Це одна з основних складових частинок атомів, поряд з протонами і нейтронами.
Електрон має малу масу порівняно з протоном і нейтроном і рухається навколо ядра атома в електронних хмарах. Має електричний заряд (−e = −1,6021892(46)×10−19 Кл) і масу (9,109554(906)×10−31 кг)
Електрони відіграють важливу роль в електроніці, відповідаючи за передачу електричного струму в проводах. Вони також відіграють роль у хімічних реакціях, беручи участь в процесах обміну між атомами, що забезпечує утворення зв’язків між ними.
Зазвичай електрон позначається в формулах символом e–.
Історія відкриття електрона
Історія відкриття електрона починається в кінці ХІХ століття, коли науковці проводили дослідження з електромагнетизму та електрики. Однак, до відкриття електрона, науковці вважали, що атом був найменшою часткою речовини, яка не могла бути розщеплена.
В першій половині ХІХ століття фізики проводили дослідження з електричного струму та електромагнетизму, які вивчалися ще з часів Бенджаміна Франкліна та Майкла Фарадея. В 1864 році Джеймс Клерк Максвелл склав математичну модель електромагнітного поля, але теорія не могла пояснити, як електромагнітні хвилі поширюються в просторі.
У 1873 році Вільям Круокс провів експерименти з розрядом газів у вакуумній трубці і виявив, що електричний струм може проходити через вакуум. Круокс також помітив, що якщо електричний струм пройде через вакуумну трубку, то на стінках трубки утворюється блискавка. У 1876 році Євген Гольдштейн провів подібний експеримент і відкрив новий вид променів, які назвав катодними променями.
В 1895 році Вільгельм Рентген відкрив рентгенівські промені, які виявилися здатними проходити через тіла, що здатні поглинати світло. Рентген зміг зробити знімки скелета руки своєї дружини, за допомогою яких можна було побачити кісткову структуру. Це відкриття привело до розвитку нового напрямку медицини – рентгенології.
В 1897 році Йозеф Ян перевірив гіпотезу Гольдштейна, що катодні лучі складаються з негативно заряджених часток. Ян провів досліди з випромінюванням катодних лучів у різні напрямки та з’ясував, що вони мають негативний заряд.
Пізніше, той же рік, Британський фізик Джозеф Джон Томсон провів експеримент, який відкрив електрон. Томсон використовував вакуумну трубку, подібну до тієї, що використовував Гольдштейн. Трубка складалась зі стеклянної пробки, у якій було встановлено два електроди: катод та анод. Під час проходження електричного струму через трубку, Томсон помітив, що з катода випромінюється потік електронів, які рухаються в напрямку анода.
Томсон також відкрив, що електрони мають невелику масу та негативний заряд, і він став першим вченим, який відкрив негативно заряджену елементарну частинку. Він також зміг визначити відношення заряду до маси електрона.
Відкриття електрона відкрило двері до нової ери в науці, де електрони були ключовою частинкою в розумінні будови атомів та молекул. Електрони є основою електричного струму та електроніки. Електронні пристрої, такі як телевізори, комп’ютери, телефони, використовують властивості електрона, щоб передавати та обробляти інформацію.
У наступні роки після відкриття електрона, було проведено багато досліджень щодо властивостей електрона.