Um elétron é uma partícula elementar estável carregada negativamente. Juntamente com nêutrons e prótons, é uma das três subpartículas que compõem um átomo. Por esse motivo, também pode ser definido como uma partícula subatômica. Faz parte do grupo de leptões.
Eles podem aparecer em um estado livre (sem estarem ligados a nenhum átomo) ou ligados ao núcleo de um átomo.
A armadilha de Penning é freqüentemente usada para medir esse tipo de partícula .
Os elétrons existem nos átomos nas conchas esféricas de vários raios. Essas camadas esféricas representam níveis de energia. Quanto maior a casca esférica, maior a energia contida nessa partícula elementar.
Energia elétrica
Nos condutores elétricos, os fluxos de corrente são os elétrons dos átomos que circulam individualmente de um átomo para outro na direção do pólo negativo ao pólo positivo do condutor elétrico. É o que chamamos de energia elétrica ou eletricidade.
Embora eles geralmente façam parte de átomos, existem elétrons que formam feixes no vácuo ou se movem independentemente através da matéria.
Nos materiais semicondutores, a corrente elétrica também é produzida pelo movimento dessas subpartículas.
Carga elétrica de elétrons
A carga de um elétron é de 1,60 x 10 -19 C.
A quantidade de carga elétrica não é medida em termos de carga de uma única subparte, porque é extremamente pequena. Em vez disso, é utilizado o Coulomb, com o símbolo C. O Coulomb é a unidade padrão da quantidade de carga elétrica. Um Coulomb representa cerca de 6,24 x 10 18 elétrons.
A carga de um único desses subpartículas é considerada como a unidade de carga elétrica elementar. É atribuída polaridade negativa, por isso dizemos que tem uma carga elétrica negativa.
Do ponto de vista físico, prótons e elétrons têm a mesma carga elementar, mas com sinal oposto. O próton é carregado positivamente.
Como foi determinado? Experiência da gota de óleo de Millikan
O objetivo do experimento de queda de óleo de Robert Millikan e Harvey Fletcher era determinar a carga de um único elétron. Eles fizeram isso mantendo uma pequena gota de óleo flutuando entre duas placas do condensador.
Eles descobriram que os valores medidos eram sempre múltiplos da mesma carga. Eles interpretaram isso como uma carga em um único elétron: 1.602 × 10-19 Coulomb.
Em 1923, Millikan ganhou o Prêmio Nobel de Física.
Massa de elétrons
Sua massa é de aproximadamente 9,11 x 10-31 kg.
Os elétrons que se movem a uma fração apreciável da velocidade da luz têm uma massa maior devido a efeitos relativísticos. Ou seja, a massa do elétron aumenta com a velocidade, de acordo com as previsões de Albert Einstein.
História e descoberta
O elétron foi a primeira partícula elementar descoberta.
Em 1895, Jean Perrin, analisando a carga elétrica dos chamados raios catódicos, mostrou que eles carregavam uma carga negativa.
Joseph John Thomson conseguiu determinar a carga específica das partículas. Em 1906, Thomson ganhou o Prêmio Nobel de Física.
Millikan aproveitou o trabalho de Thomson para realizar o experimento de queda de óleo. Nesta experiência, ele foi capaz de medir a carga e a massa
A produção de elétrons livres levou ao desenvolvimento de eletrônicos.
