Elétron

O elétron (pt-BR) ou eletrão (pt) (do grego ήλεκτρον, élektron, "âmbar") é uma partícula subatômica, de símbolo e
ou β
, com carga elétrica negativa. Pertence à primeira geração da família dos léptons, e considera-se que são partículas elementares porque não possuem componentes conhecidos. A massa do elétron é aproximadamente 1/1836 da massa do próton. As propriedades quânticas do elétron incluem um momento angular intrínseco (spin) fracionário, o que significa que é um férmion. Portanto, dois elétrons não podem ocupar o mesmo estado quântico, de acordo com o princípio da exclusão de Pauli. Como toda matéria, possui propriedades de ondas e de corpúsculos: pode colidir com outras partículas, mas também pode ser difratado, assim como a luz. As propriedades ondulatórias dos elétrons são mais fáceis de se observar experimentalmente do que as de outras partículas como os nêutrons e prótons porque os elétrons têm uma massa menor e assim um comprimento de onda de Broglie maior.

Elétron
Estimativas teóricas da densidade do elétron para orbitais do átomo do hidrogênio.
Composição:partícula elementar
Família:Férmion
Grupo:Lépton
Geração:Primeira
Interação:Gravidade, eletromagnética, fraca
Símbolo(s):e
, β
Antipartícula:Pósitron (também chamado de antielétron)
Teorizada:Richard Laming (1838–1851),
G. Johnstone Stoney (1874) e outros.
Descoberta:J. J. Thomson (1897)
Massa:9.10938356(11)×10−31 kg
5.48579909070(16)×10−4 u
[1822.8884845(14)]−1 u
0.5109989461(31) MeV/c2
Decaimento de partícula:estável ( > 6.6×1028 anos)
Carga elétrica:−1 e
−1.602176565(35)×10−19 C
−4.80320451(10)×10−10 esu
Momento magnético:−1.00115965218076(27) μB
Spin:12

Os elétrons desempenham um papel essencial em muitos fenômenos físicos, tais como a eletricidade, o magnetismo e a condutividade térmica. Os elétrons estão sujeitos à ação de três interações fundamentais da natureza: a gravidade, a força eletromagnética e a força fraca. Por ter carga elétrica, um elétron gera um campo elétrico em sua vizinhança. Quando se move em relação a um observador gera também um campo magnético. Campos eletromagnéticos externos afetam um elétron por meio da força de Lorentz. Elétrons irradiam energia na forma de fótons quando acelerados. Elétrons são também essenciais em muitas aplicações tecnológicas, tais como a eletrônica, a soldagem, os tubos de raios catódicos, a microscopia eletrônica, a radioterapia, os lasers, os detectores de radiação ionizante e os aceleradores de partículas.

Interações envolvendo elétrons e outras partículas subatômicas são de interesse da química e da física nuclear. A interação entre os prótons, localizados no núcleo atômico, e os elétrons por meio da força de Coulomb é responsável pela estrutura do átomo. As ligações químicas são devidas à troca ou compartilhamento de elétrons entre dois ou mais átomos. O filósofo natural Richard Laming foi o primeiro a teorizar o conceito de uma carga elétrica de quantidade indivisível para explicar as propriedades químicas dos átomos em 1838. O físico George Johnstone Stoney nomeou esta carga como ‘electron’ em 1891, enquanto que Joseph John Thomson e sua equipe identificaram a partícula em 1897. Os elétrons também podem participar em reações nucleares, tais como a nucleossíntese estelar, onde são conhecidos como partículas beta. Elétrons podem ser criados a partir do decaimento beta de isótopos radioativos e em colisões de alta energia, por exemplo quando os raios cósmicos entram na atmosfera terrestre. A antipartícula do elétron é denominada pósitron; tem muitas características idênticas às do elétron, mas sua carga elétrica é positiva. Quando um elétron colide com um pósitron, ambas as partículas são totalmente aniquiladas, produzindo fótons de raios gama.

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