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Elektron
Komposition	Elementarteilchen
Generation	Zuerst
Wechselwirkungskräfte	schwach, elektromagnetische Kraft, Erdanziehungskraft
Symbol	e-
Entdeckt	Joseph John Thomson (1897)
Masse	9,109 383 56(11) × 10−31 kg = 0,510 998 950 MeV/c²
Läuft ab bis	stabil
Elektrische Ladung	1 e (= 1,6022 × 10−19C)
Spinne	1/2

Es Elektron (Altgriechisch: ἤλεκτρον, Bedeutung: Bernstein das von Reibungelektrisch geladen wurde) ist ein negativ geladenes Elementarteilchen, die gebunden werden kann, zum Beispiel in a Atom, oder kann frei im Raum sein. Die Entdeckung des Elektrons im Jahr 1897 wird zurückgeführt auf Joseph John Thomson.

Das Elektron gehört zur Klasse der Leptonen und damit zum ersten Generationssache. Diese Partikel sind stabil. Bewegt sich ein Elektron in a elektrisches Feld erlebt es, genau wie ein Ion, Einfluss davon. Wenn es in einem ist Magnetfeld bewegt, erfährt es die Lorentzkraft. Das De Broglies Hypothese, dass alle Materie den Charakter von a . hat Golf hat von denen die Wellenlänge abhängig von der Masse und die Geschwindigkeit des Teilchens, gilt auch für das Elektron.

Struktur des Atoms

Atome existieren nach dem Rutherfords Atommodell von einem positiv geladenen Atomkern, um die so viele negativ geladene Elektronen kreisen wie positiv geladene Protonen sind im Kern. Rutherford veröffentlichte sein Modell 1911. Die Protonen und Neutronen im Atomkern enthalten fast die gesamte Masse des Atoms. Sie sind mehr als 1800-mal so schwer wie ein Elektron, genauer gesagt: Die Protonenmasse beträgt das 1836,15-fache der Elektronenmasse und die Neutronenmasse das 1838,68-fache der Elektronenmasse.^[1]Bohr adaptierte Rutherfords Atommodell 1913 durch Einführung von Quantisierungen basierend auf Plancks Theorie der Quantisierung von Strahlung. Das hat es gegeben Das Atommodell von Bohr. Der Unterschied besteht darin, dass nach dem Bohrschen Atommodell die Elektronen in Peeling und darin auf verschiedenen Energieniveaus.

Eigenschaften des Elektrons

Das Elektron ist a Elementarteilchen mit Spinne 1/2, also fermion, wie das Proton, das Neutron und die Positron. Es Antiteilchen des Elektrons heißt Positron. Das Elektron besitzt, soweit bekannt, keine weitere innere Struktur. Laut der Stringtheorie das Elektron ist wie andere Elementarteilchen ein besonderes Schwingungsmuster in einer eindimensionalen Kette. Über diese Theorie wird jedoch noch viel diskutiert.

Das Elektron hat eine negative Ladung gleich elementares Ladungsquantum e (1,6022 × 10⁻¹⁹coulomb), zuerst gemessen durch Robert Millikan mit seinem Öltropfenexperiment.

Laut der Standardmodell der Teilchenphysik elektrische Ladungen können nur in Vielfachen von 1 e existieren.

Das Restmenge des Elektrons ist 9,10938356(11) × 10⁻³¹ kg^[2], das ist 1/1836stel der Masse eines Protons und entspricht einer Ruheenergie von 511 keV. Das Elektron hat übrigens wie a Photon auch Welleneigenschaften und unterliegt der Welle-Teilchen-Dualität laut der De Broglies Hypothese. Diese Welleneigenschaft von Elektronen wird innerhalb des Elektronenmikroskop.

Das Elektronenkonfiguration bestimmt maßgeblich das chemische Verhalten des Atoms.

Elektronen in einem Atom

Die Elektronen können in einem Atom nur bestimmte Energien aufnehmen ${displaystyle E_{n}}$ haben (diskret) Energieniveaus) bereitgestellt von a Quantenzahl sind gegeben.

Für Wasserstoff (mit Ordnungszahl 1) und Helium (Ordnungszahl 2) kommt ${Anzeigestil n=1}$ entspricht dem Grundzustand und ${Anzeigestil n=2,3,..}$ mit aufgeregte Zustände. Die Elektronen verteilen sich auf mehrere Peeling. Elemente mit den Ordnungszahlen 3 bis 10 (Lithium bis Neon) haben zwei Elektronen in der innersten Schale (${Anzeigestil n=1}$ im quantenmechanischen Modell des Atoms die ${Anzeigestil K}$Schale im Bohr-Modell) und ein bis acht Elektronen in der nachfolgenden Schale (${Anzeigestil n=2}$, das ${Anzeigestil L}$Schale), die für diese Elemente die äußerste Elektronenschale ist. Die Grundzustände dieser Elemente entsprechen der Hauptquantenzahl ${Anzeigestil n=2}$, die angeregten Zustände mit ${Anzeigestil n=3,4,..}$.

Innerhalb von Molekülen oder Festkörpern können die Energieniveaus sehr nahe beieinander liegen und sie bilden dann gemeinsam a Energieband. Das höchste besetzte Energieniveau eines Festkörpers wird als bezeichnet Valenzband, das niedrigste unbesetzte Energieniveau ist das Leitungsband und der Raum zwischen dem Leitungsband und dem Valenzband ist eine verbotene Zone, die Reifenlücke. Biene Halbleiter die Größe der Ausschlusszone liegt in der gleichen Größenordnung wie die thermische Energie. Dadurch ist es manchmal möglich, dass Elektronen vom Valenzband ins Leitungsband springen, wodurch diese Materialien in reiner Form eine sehr geringe Leitfähigkeit aufweisen.

Spektrallinien

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Da ein Elektron im Atom nur bestimmte diskrete Energieniveaus haben kann, findet beim Übergang zwischen diesen Energieniveaus eine Emission oder Absorption von Photonen statt, wobei die Energie direkt proportional zur Frequenz ist. Die Energie/Frequenz-Proportionalitätskonstante heißt Plancksche Konstante. Dieser Effekt wird zum Beispiel genutzt, indem die using Spektrallinien bestimmen, welche im Atomspektrum eines Sterns Elemente existieren in diesem Stern.

Elektrische Leitung

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Im Dirigenten die frei beweglichen Elektronen liefern die elektrische Leitung. Wenn sich die Elektronen im Leiter, zum Beispiel einem Kupferdraht, im Mittel in eine bestimmte Richtung bewegen, spricht man von elektrischem Strom in diesem Leiter.

Dirigent und Isolator sind Gegensätze. Ein Isolator ist ein Stoff, in dem kein elektrischer Strom fließen kann, in einem Isolator gibt es keine freien Elektronen. Die Bewegungen der Elektronen sind in ihrem Atom begrenzt. Es gibt so viele Elektronen wie es Energieniveaus gibt. Die Elektronen können nur die Plätze wechseln, aber die Energieniveaus ändern sich nicht. In einem elektrischen Feld verschieben sich der positiv geladene Atomkern und die Bahnen der negativ geladenen Elektronen relativ zueinander, dieser Effekt heißt Polarisation.

Statische Elektrizität tritt auf, wenn ein Objekt mehr oder weniger Elektronen enthält, als benötigt werden, um die positive Ladung der Protonen im Kern aufzuheben.

Technik

Der Erste Elektronenröhren, Der Erste elektronisch Schaltungen wurden am Ende des 19. und der anfang der 20. Jahrhundert gebaut.

Elektronen spielen eine wichtige Rolle in den verschiedenen möglichen Kernreaktionen. sie kommen zu Betazerfall und mit Elektroneneinfang als Reaktionskomponente.

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