„Elektron” változatai közötti eltérés

7 440 bájt hozzáadva ,  2 évvel ezelőtt
49 forrás archiválása és 0 megjelölése halott linkként.) #IABot (v2.0
(1 forrás archiválása és 0 megjelölése halott linkként.) #IABot (v2.0)
(49 forrás archiválása és 0 megjelölése halott linkként.) #IABot (v2.0)
|spin=1/2 ([[fermion]])
}}
Az '''elektron''' (az [[Ógörög nyelv|ógörög]] ήλεκτρον, borostyán szóból) negatív elektromos töltésű [[elemi részecske]],<ref>{{cite web|title=JERRY COFF|url=http://www.universetoday.com/73323/what-is-an-electron/|accessdate=10 September 2010|archiveurl=https://web.archive.org/web/20160304195152/http://www.universetoday.com/73323/what-is-an-electron/|archivedate=2016-03-04}}</ref> amely az [[atommag]]gal együtt [[kémiai részecske|kémiai részecskéket]] alkot, és felelős a kémiai kötésekért. Szokásos jelölése: '''e<sup>‒</sup>'''. Az elektron feles [[spin]]ű [[lepton]]; a leptonok első generációjának tagja.<ref name="curtis74"/> [[Antirészecske|Antirészecskéje]] a [[pozitron]].
 
Az elektron tömege a [[proton]] tömegének 1/1836 része.<ref name="nist_codata_mu"/> Az elektronok és a többi elemi részecske kölcsönhatását a kémia és a magfizika vizsgálja. [[Antianyag]]beli párja, a pozitron tömege és spinje megegyezik az elektronéval, azonban töltése ellentétes. Ha pozitron és elektron találkozik, energia felvillanás során mindkettő szétsugárzódik, és gamma-foton jön létre.
Sok alkalmazásban felhasználják, mint az elektronikában, a hegesztésben, a katódsugárcsövekben, az [[elektronmikroszkóp]]okban, a sugárterápiában, a [[lézer]]ekben vagy a [[részecskegyorsító]]kban.
 
Először [[Richard Laming]] feltételezte 1838-ban az elektromos töltés egy láthatatlan egységét, hogy megmagyarázza az atomok kémiai viselkedését.<ref name="arabatzis"/> [[George Johnstone Stoney]] nevezte el elektronnak ezt az elemi töltésegységet. Az elnevezés a [[görög nyelv|görög]] ''elektron'' szóból származik, amely jelentése [[borostyán (fosszília)|borostyánkő]]. A görögök borostyánkövet dörzsöltek meg más anyaggal, és tapasztalták az elektromos vonzó tulajdonságát. Kísérleti kimutatása 1897-ben [[Joseph John Thomson]]nak sikerült először.<ref name="thomson">{{cite journal
| last = Thomson
{{cite journal
| last = Thomson | first = J.J.
| year = 1897
| title = Cathode Rays
| url = http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/thomson1897.html
| journal = [[Philosophical Magazine]]
| volume = 44 | page = 293
| page = 293
| doi = 10.1080/14786449708621070
| issue = 269
| accessdate = 2016-03-21
}}</ref><ref name="dahl">[[#refDahl1997|Dahl (1997:122–185).]]</ref><ref name="wilson"/>
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20170703223024/http://web.lemoyne.edu/~giunta/THOMSON1897.HTML
| archivedate = 2017-07-03
}}</ref><ref name="dahl">[[#refDahl1997|Dahl (1997:122–185).]]</ref><ref name="wilson"/>
 
{|{{széptáblázat}}
|
−[[elemi töltés|e]]&nbsp;= <br />
−1,602&nbsp;176&nbsp;487(40){{e|−19}}&nbsp;[[Coulomb (egység)|C]]<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?e|title=CODATA elementary charge|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20180613160927/https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?e|archivedate=2018-06-13}}</ref>
|-
| style="vertical-align:top" | [[Tömeg|Nyugalmi tömeg]]
|
5,485&nbsp;799&nbsp;0943(23){{e|−4}}&nbsp;[[Atomi tömegegység|u]]<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?meu|title=CODATA electron mass in u|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110805132353/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?meu|archivedate=2011-08-05}}</ref>&nbsp;= <br />
9,109&nbsp;382&nbsp;15(45){{e|−31}}&nbsp;[[kilogramm|kg]]<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?me|title=CODATA electron mass |language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110605102903/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?me|archivedate=2011-06-05}}</ref>
|-
| [[Relatív töltés]]
|-
| [[Relatív tömeg]]
| 1 / 1836<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpsme|title=CODATA proton-electron mass ratio|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20091213181004/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpsme|archivedate=2009-12-13}}</ref>
|-
| [[Moláris tömeg]]
| 5,485&nbsp;799 0946(22){{e|-7}} kg mol<sup>−1</sup><ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mme|title=CODATA electron molar mass|language=angol|accessdate=2012-04-12|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120603155135/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mme|archivedate=2012-06-03}}</ref>
|-
| style="vertical-align:top" | [[Nyugalmi energia]]
|
0,510&nbsp;998&nbsp;910(13)&nbsp;[[Elektronvolt|MeV]]<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mec2mev|title=CODATA electron mass energy equivalent in MeV|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20090804164753/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mec2mev|archivedate=2009-08-04}}</ref>&nbsp;= <br />
8,187&nbsp;104&nbsp;38(41){{e|−14}}&nbsp;[[Joule|J]]<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mec2|title=CODATA electron mass energy equivalent|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110805131300/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mec2|archivedate=2011-08-05}}</ref>
|-
| [[Mágneses momentum]]
| −928,476&nbsp;377(23){{e|−26}}&nbsp;[[Joule|J]]&nbsp;[[Tesla (egység)|T]]<sup>−1</sup><ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?muem|title=CODATA electron magnetic moment|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100906024420/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?muem|archivedate=2010-09-06}}</ref>
|-
| [[Spin]]
|-
| [[g-faktor (fizika)|g-faktor]]
| −2,002 319 304 3622(15)<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gem|title=CODATA electron g factor|language=angol|accessdate=2010-04-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100906024349/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gem|archivedate=2010-09-06}}</ref>
|-
| [[Felezési idő|Élettartam]]
| pages = 15, 20
| isbn = 0-7803-1193-0
}}</ref> Egy évtizeddel később [[Benjamin Franklin]] szerint egyféle folyadék van, kétféle nyomással. Tőle származik a pozitív és a negatív elnevezés is.<ref>{{cite web
{{cite web
| title = Benjamin Franklin (1706–1790)
| url = http://scienceworld.wolfram.com/biography/FranklinBenjamin.html
| publisher = [[Wolfram Research]]
| accessdate = 2010-12-16
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20171018063555/http://scienceworld.wolfram.com/biography/FranklinBenjamin.html
}}</ref> Szerinte a pozitív a töltéshordozó, de nem szólt arról, hogy melyik állapotban van hiány, és melyikben fölösleg.<ref>
| archivedate = 2017-10-18
{{cite book
}}</ref> Szerinte a pozitív a töltéshordozó, de nem szólt arról, hogy melyik állapotban van hiány, és melyikben fölösleg.<ref>{{cite book
|last1=Myers | first1 = R.L.
| last1 = Myers
| first1 = R.L.
| year = 2006
| title = The Basics of Physics
| page = 242
| isbn = 0-313-32857-9
}} {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=KnynjL44pI4C&pg=PA242 |date=20160624065801 }}</ref>
}}</ref>
 
[[Richard Laming]] angol természetfilozófus 1838 és 1851 között alkotta meg [[atommodell]]jét, amiben az atomok magból és szubatomi töltéshordozó részecskékből állnak.<ref name="farrar">
}}</ref>
 
Stoney ''electrolion''nak nevezte az elemi töltésegységet 1881-ben. Tíz év múlva a nevet ''electron''ra változtatta. Így írt erről: Becslés készült az elektromosságnak ennek a figyelemre méltó egységnek az aktuális mennyiségéről, aminek az ''elektron'' nevet javaslom. Volt egy javaslat 1906-ban, hogy a nevet ''elektrolion''ra kell visszaváltoztatni, ám Hendrik Lorentz előnyben részesítette az elektron nevet.<ref>{{cite book
{{cite book
| author=Sōgo Okamura
| title=History of Electron Tubes
| isbn=978-90-5199-145-1
| page=11
| quote=In 1881, Stoney named this electromagnetic 'electrolion'. It came to be called 'electron' from 1891. [...] In 1906, the suggestion to call cathode ray particles 'electrions' was brought up but through the opinion of Lorentz of Holland 'electrons' came to be widely used.}}</ref><ref>
}} {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=VHFyngmO95YC&pg=PR11 |date=20160511214552 }}</ref><ref>
{{cite journal
| last = Stoney | first = G.J.
A német földön született, de az Egyesült Királyság polgárává lett [[Arthur Schuster]] folytatta Crookes kísérleteit. Két fémlapot helyezett el a katódsugarakkal párhuzamosan, és elektromos feszültséget állított elő a kettő közül. A katódsugarak a pozitív feszültségű lemez felé hajlottak el, ezzel újra megerősítették, hogy a katódsugarak negatív töltésűek. Adott erősségű áram mellett az elhajlást mérve Schuster 1890-ben megbecsülte a sugarak töltés/tömeg arányát. Mivel a kapott érték mintegy ezrese volt a vártnak, a legtöbben hibára gyanakodtak, és nem hitték el ezt az eredményt.<ref name="leicester"/><ref>[[#refDahl1997|Dahl (1997:99).]]</ref>
 
1892-ben [[Hendrik Lorentz]] azt sugallta, hogy az elektronok tömege a töltésük következménye.<ref>Frank Wilczek: "[http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=happy-birthday-electron Happy Birthday, Electron] {{Wayback|url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=happy-birthday-electron |date=20131101121817 }}" ''Scientific American'', June 2012.</ref>
 
1896-ban az angol J. J. Thomson, John S. Townsend és H. A. Wilson<ref name="dahl"/> kísérleteikből arra jutottak, hogy a katódsugarakat elemi részecskék alkotják, és nem hullámok, vagy ionok, mint ahogy korábban gondolták.<ref name="thomson"/> Thomson pontos becslést kapott mind a tömegre (''m''), mind a töltésre (''e''), ahol is a tömeg csak ezredrésze a legkönnyebb ionnak, a hidrogénnek.<ref name="thomson"/><ref name="wilson">
| journal = [[Comptes rendus de l'Académie des sciences]]
| volume = 130 | pages = 809–815
|language=fr}}</ref> Ez erősítette azt a nézetet, hogy az elektronok az atomok részei.<ref name="BaW9091">[[#refBaW2001|Buchwald and Warwick (2001:90–91).]]</ref><ref>{{cite journal
| last = Myers
{{cite journal
| last = Myers | first = W.G.
| year = 1976
| title = Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896
| url = http://jnm.snmjournals.org/cgi/content/abstract/17/7/579
| journal = [[Journal of Nuclear Medicine]]
| volume = 17 | issue = 7 | pages = 579–582
| issue = 7
| pages = 579–582
| pmid = 775027
| accessdate = 2016-03-01
}}</ref>
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081222023947/http://jnm.snmjournals.org/cgi/content/abstract/17/7/579
| archivedate = 2008-12-22
}}</ref>
 
[[Fájl:Millikan.jpg|thumb|140px|Robert Millikan]]
 
Az elektron töltését az amerikai [[Robert Millikan]] és [[Harvey Fletcher]] mérte meg pontosabban 1909-es olajcseppkísérletükben, aminek eredményeit 1911-ben publikálták. Ebben elektromos mezővel lebegtettek egy elektromosan feltöltött olajcseppet. Az eszközzel 1-150 ion töltését tudták megmérni kevesebb mint 0,3%-os hibával. Korábban Thomson csapata is végzett hasonló kísérletet<ref name="thomson"/> az elektrolízis által feltöltött vízcseppekből álló köddel.<ref name="dahl"/> 1911-ben [[Abram Fjodorovics Ioffe|Abram Ioffe]] fémek elektromosan töltött mikroporával szintén hasonló kísérletet végzett, és függetlenül Millikantől és Fletchertől hasonló eredményt kapott a töltésre. Eredményeit 1913-ban publikálta.<ref>{{cite journal
{{cite journal
| last = Kikoin | first = I. K.
| last2 = Szominszkij | first2 = M. SZ.
|bibcode = 1961SvPhU...3..798K
| issue = 5 }} Original publication in Russian: {{cite journal
| last = Кикоин | first = И. К.
| first = И. К.
| last2 = Соминский | first2 = М.С.
| last2 = Соминский
| first2 = М.С.
| year = 1960
| title = Академик А. Ф. Иоффе
| url = http://ufn.ru/ufn60/ufn60_10/Russian/r6010e.pdf
| journal = [[:ru:Успехи физических наук|Успехи Физических Наук]]
| volume = 72 | issue = 10 | pages = 303–321
| issue = 10
}}</ref> Az olajcseppek alkalmasabbak erre a kísérletre, mint a vízcseppek, mert az olaj lassabban párolog, így a hosszabb ideig tartó kísérletben pontosabb eredményekhez lehet jutni.
| pages = 303–321
| accessdate = 2016-03-02
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20181009013215/https://ufn.ru/ufn60/ufn60_10/Russian/r6010e.pdf
| archivedate = 2018-10-09
}}</ref> Az olajcseppek alkalmasabbak erre a kísérletre, mint a vízcseppek, mert az olaj lassabban párolog, így a hosszabb ideig tartó kísérletben pontosabb eredményekhez lehet jutni.
 
A 20. század elején felfedezték, hogy a gyorsan mozgó részecskék bizonyos körülmények között kondenzációs csíkot húznak a túltelített vizes oldatban. 1911-ben [[Charles Thomson Rees Wilson|Charles Wilson]] ezen az elven [[ködkamra|ködkamrát]] készített, amiben le tudta fényképezni a részecskék nyomait, így a gyors elektronokét is.<ref>{{cite journal
 
===Atomelmélet===
1914-ben [[Ernest Rutherford]], [[Henry Moseley]], [[James Franck]] és [[Gustav Hertz]] kísérletek alapján belátták, hogy az atomok kicsi, de nehéz pozitív töltésű magból és könnyű elektronokból állnak.<ref name="smirnov"/> 1913-ban a dán [[Niels Bohr]] azt az elméletet javasolta, hogy az elektronok csak bizonyos energiaszinteket foglalhatnak el, ezért nem zuhannak a magba. Az ezek által meghatározott pályák között ugrálhatnak. Amikor egy magasabb szintről alacsonyabb szintre lépnek, akkor a különbség fotonként távozik. Ezzel az elmélettel sikerült megmagyaráznia a hidrogén színképét,<ref>{{cite web
| last = Bohr
{{cite web
| last = Bohr | first = N.
| year = 1922
| title = Nobel Lecture: The Structure of the Atom
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-12-03
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081203124237/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-lecture.pdf
}}</ref> de adós maradt a nehezebb atomok spektrumával és a színképvonalak relatív fényességével.<ref name="smirnov">
| archivedate = 2008-12-03
}}</ref> de adós maradt a nehezebb atomok spektrumával és a színképvonalak relatív fényességével.<ref name="smirnov">
{{cite book
| last = Smirnov | first = B.M.
===Kvantummechanika===
[[Fájl:Orbital s1.png|right|thumb|alt=Szimmetrikus kék köd koordinátatengelyekkel, aminek erőssége a középponttól távolodva csökken.|A kvantummechanikában az elektron viselkedését az atomban a pályája írja le, ami inkább egy valószínűségeloszlás, mint egy meghatározott pálya. Az ábrán az árnyalás az elektron megtalálásának a valószínűségét mutatja, aminek energiája megfelel az adott pontbeli kvantumszámnak]]
1924-ben kiadott értekezésében a francia [[Louis de Broglie]] azt az elméletét írta le, hogy az anyag részecsketermészetű elemei a [[fény]]hez hasonlóan hullámformalizmussal is leírhatók.<ref name="de_broglie">{{cite web
| last = de Broglie
{{cite web
| last = de Broglie | first = L.
| year = 1929
| title = Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-08-30
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081004022001/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1929/broglie-lecture.pdf
}}</ref> Ez azt jelenti, hogy bizonyos körülmények között az anyagi részecskék [[hullám]]ként is viselkedhetnek. Részecskeként van helye, pályája és sebessége,<ref>
| archivedate = 2008-10-04
}}</ref> Ez azt jelenti, hogy bizonyos körülmények között az anyagi részecskék [[hullám]]ként is viselkedhetnek. Részecskeként van helye, pályája és sebessége,<ref>
{{cite book
| last = Falkenburg | first = B.
| publisher = [[Springer Science+Business Media|Springer]]
| isbn = 3-540-33731-8
}}</ref> a hullámtermészet pedig akkor figyelhető meg, ha például réseken bocsátják át, és interferenciajelenség lép fel. 1927-ben George Paget Thomson elvégezte a kísérletet: résen át anyagi részecskenyalábot vezetett, a rés túloldalára pedig ernyőt helyezett. Az ernyőn kialakuló interferenciakép megmutatta, hogy a hullámtermészet valóban fellép bizonyos fizikai folyamatokban. Clinton Davisson és Lester Germer amerikai fizikusok nikkelkristályt használtak hasonló [[Davisson–Germer-kísérlet|kísérletükben]].<ref>{{cite web
| last = Davisson
{{cite web
| last = Davisson | first = C.
| year = 1937
| title = Nobel Lecture: The Discovery of Electron Waves
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-08-30
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20080709090839/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1937/davisson-lecture.pdf
}}</ref>
| archivedate = 2008-07-09
}}</ref>
 
Az anyag kettős természetére utaló kísérletek arra ösztönözték [[Erwin Schrödinger]]t, hogy a mag vonzása alatt álló elektron mozgását is [[hullámegyenlet]]tel írja le. Az 1926-ban közzétett [[Schrödinger-egyenlet]]tel az is le tudta írni, hogyan haladnak az elektronhullámok.<ref>
| volume = 117 | issue = 778 | pages = 610–624
| doi = 10.1098/rspa.1928.0023
|bibcode = 1928RSPSA.117..610D }}</ref> A relativisztikus elmélet problémáját az jelentette, hogy nem volt alsó korlát az energiára, ezért némiképp a Pauli-elvre alapozva Dirac a vákuumot úgy modellezte, mint amiben negatív energiájú részecskék végtelen sokasága tölti fel a mínusz végtelentől az alapállapoti energiáig tartó energiatartományt. Ezt az elméleti koncepciót nevezik [[Dirac-tenger]]nek. Ez elvezette őt az elektron antirészecskéjéhez, a pozitronhoz.<ref>{{cite web
| last = Dirac
{{cite web
| last = Dirac | first = P.A.M.
| year = 1933
| title = Nobel Lecture: Theory of Electrons and Positrons
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-11-01
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20080723220816/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/dirac-lecture.pdf
}}</ref> A részecskét 1932-ben [[Carl Anderson]] fedezte fel, aki azt javasolta, hogy az elektront negatronnak nevezzék, és legyen az elektron a pozitron és a negatron közös neve, azonban ez a terminológia nem terjedt el.
| archivedate = 2008-07-23
}}</ref> A részecskét 1932-ben [[Carl Anderson]] fedezte fel, aki azt javasolta, hogy az elektront negatronnak nevezzék, és legyen az elektron a pozitron és a negatron közös neve, azonban ez a terminológia nem terjedt el.
 
1947-ben Willis Lamb hallgatójával, [[Robert Retherford]]dal közösen úgy találta, hogy a hidrogénatom bizonyos, elvben azonos energiájú állapotai egymáshoz képest energiában kissé eltolódnak, azaz a degenerált energiaszint felhasad. Ezt nevezik a [[Lamb-eltolódás]]nak.<ref>{{Cite web|url=http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/LambElto_.htm|title=Lamb-eltolódás|accessdate=2017-06-22|work=www.vilaglex.hu|archiveurl=https://web.archive.org/web/20171001121859/http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/LambElto_.htm|archivedate=2017-10-01}}</ref> Ugyanekkor [[Polykarp Kusch]] és [[Henry M. Foley]] felfedezték, hogy az elektron [[mágneses momentum]]a valamivel nagyobb, mint ami Dirac-egyenletből következne. Ezt a különbséget az elektron anomáliás mágneses dipólmomentumának nevezték, melyet a többek között [[Tomonaga Sinicsiró]], [[Julian Schwinger]] és [[Richard Feynman]] által az 1940-es évek végén kifejlesztett kvantum-elektrodinamika magyarázza meg.<ref>{{cite web
{{cite web
| title = The Nobel Prize in Physics 1965
| url = http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1965/
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-11-04
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081024052537/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1965/
}}</ref>
| archivedate = 2008-10-24
}}</ref>
 
===Részecskegyorsítók===
A részecskegyorsítók fejlődésével és az egyre nagyobb energiák elérésével a fizikusok egyre mélyebben tudták elemezni az elemi részecskék tulajdonságait.<ref>{{cite journal
| last = Panofsky
{{cite journal
| last = Panofsky | first = W.K.H.
| year = 1997
| title = The Evolution of Particle Accelerators & Colliders
| url = http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/27/1/27-1-panofsky.pdf
| journal = [[Beam Line]]
| volume = 27 |issue=1 | pages = 36–44
| issue = 1
| pages = 36–44
| publisher = [[Stanford University]]
| accessdate = 2008-09-15
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20160603171047/http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/27/1/27-1-panofsky.pdf
}}</ref> Az elektronokat először 1942-ben tudta felgyorsítani [[Donald Kerst]] [[mágneses indukció]]val. [[Betatron]]jával 2,3&nbsp;MeV-ot ért el; a későbbi betatronok 300&nbsp;MeV-ig gyorsították az elektronokat. 1947-ben felfedezték a [[szinkrotronsugárzás]]t a [[General Electric]] 70&nbsp;MeV-os [[szinkrotron]]jában. A sugárzást a körpályára állított elektronok gyorsulása okozta: az egyenletes körmozgás során az elektronra [[centripetális gyorsulás]] hat, és a gyorsuló, töltött részecskék [[fékezési sugárzás]]t bocsátanak ki.<ref>
| archivedate = 2016-06-03
}}</ref> Az elektronokat először 1942-ben tudta felgyorsítani [[Donald Kerst]] [[mágneses indukció]]val. [[Betatron]]jával 2,3&nbsp;MeV-ot ért el; a későbbi betatronok 300&nbsp;MeV-ig gyorsították az elektronokat. 1947-ben felfedezték a [[szinkrotronsugárzás]]t a [[General Electric]] 70&nbsp;MeV-os [[szinkrotron]]jában. A sugárzást a körpályára állított elektronok gyorsulása okozta: az egyenletes körmozgás során az elektronra [[centripetális gyorsulás]] hat, és a gyorsuló, töltött részecskék [[fékezési sugárzás]]t bocsátanak ki.<ref>
{{cite journal
| last = Elder | first = F.R.
| bibcode = 2004PhP.....6..156B
| doi = 10.1007/s00016-003-0202-y
}}</ref> A [[CERN]] ütköztetője, a Large Electron–Positron Collider (LEP) 1989-től 2000-ig működött, 209 GeV ütközési energiát ért el, és fontos méréseket végzett a részecskefizika standard modellje számára, például 2012-ben itt fedezték fel az évtizedekkel korábban elméletileg megjósolt [[Higgs-bozon]]t is.<ref>{{cite web
{{cite web
| year = 2008
| title = Testing the Standard Model: The LEP experiments
| publisher = [[CERN]]
| accessdate = 2008-09-15
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20130213071348/http://public.web.cern.ch/public/en/research/LEPExp-en.html
}}</ref><ref>
| archivedate = 2013-02-13
{{cite journal
}}</ref><ref>{{cite journal
| year = 2000
| title = LEP reaps a final harvest
| url = http://cerncourier.com/cws/article/cern/28335
| journal = [[CERN Courier]]
| volume = 40 | issue = 10
| issue = 10
}}</ref>
| accessdate = 2016-03-06
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20101121031107/http://cerncourier.com/cws/article/cern/28335
| archivedate = 2010-11-21
}}</ref>
===Egyes elektronok befogása===
A 2010-es évekre már megjelentek olyan eszközök, melyek egyedi elektronok viselkedésén alapulnak. Ilyenek például a 2012-ben bemutatott L=20&nbsp;nm, W=20&nbsp;nm csatornaméretű [[CMOS]] tranzisztorok −269&nbsp;°C (4&nbsp;K) és −258&nbsp;°C (15&nbsp;K) között.<ref>{{Cite journal|year=2012|title=Few electron limit of n-type metal oxide semiconductor single electron transistors|journal=[[Nanotechnology]]|volume=23|issue=21|pages=215204|doi=10.1088/0957-4484/23/21/215204|pmid=22552118|last1=Prati|first1=E.|last2=De Michielis|first2=M.|last3=Belli|first3=M.|last4=Cocco|first4=S.|last5=Fanciulli|first5=M.|last6=Kotekar-Patil|first6=D.|last7=Ruoff|first7=M.|last8=Kern|first8=D. P.|last9=Wharam|first9=D. A.|last10=Verduijn|first10=J.|last11=Tettamanzi|first11=G. C.|last12=Rogge|first12=S.|last13=Roche|first13=B.|last14=Wacquez|first14=R.|last15=Jehl|first15=X.|last16=Vinet|first16=M.|last17=Sanquer|first17=M.|pmc=|arxiv=1203.4811|bibcode=2012Nanot..23u5204P}}</ref> Az elektron úgy halad egy félvezető kristályban, hogy eközben a többi elektronnal és a ráccsal kis mértékben reagál, effektív tömege pedig eltérhet az elektron nyugalmi tömegétől. Az ilyen rácselektronok szilárdtestekben való viselkedésével a félvezetők fizikája és a [[szilárdtestfizika]] foglalkozik.
 
===Alapvető tulajdonságai===
Egy elektron [[invariáns tömeg]]e megközelítőleg 9,109×10<sup>−31</sup> kilogramm, vagy 5,489×10<sup>−4</sup> [[atomi tömegegység]].<ref name="CODATA"/> Einstein tömeg-energia megfeleltetésével ez 0,511&nbsp;MeV nyugalmi energiának felel meg. A [[proton]] és az elektron tömegének aránya körülbelül 1836.<ref name=nist_codata_mu>{{cite web
{{cite web
| title = CODATA value: proton-electron mass ratio
| url = http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpsme
| publisher = [[National Institute of Standards and Technology]]
| accessdate = 2009-07-18
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20091213181004/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpsme
}}</ref><ref>
| archivedate = 2009-12-13
}}</ref><ref>
{{cite book
| last = Zombeck | first = M.V.
| publisher = [[Cambridge University Press]]
| isbn = 0-521-78242-2
}}</ref> A csillagászati mérések azt mutatják, hogy a proton/elektron tömegarány változatlan legalább az Univerzum életének legalább a fele óta, ahogy a [[standard modell]] állítja.<ref>{{cite journal|last=Murphy|first=M.T.|year=2008|title=Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe|journal=[[Science]]|volume=320|issue=5883|pages=1611–1613|doi=10.1126/science.1156352|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/320/5883/1611|pmid=18566280|bibcode=2008Sci...320.1611M|arxiv=0806.3081|display-authors=etal|accessdate=2016-03-07|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080801071214/http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/320/5883/1611|archivedate=2008-08-01}}</ref>
 
Az elektron töltése −1,602×10<sup>−19</sup> [[Coulomb]].<ref name="CODATA">The original source for CODATA is {{cite journal
| publisher = [[National Institute of Standards and Technology]]
| accessdate = 2009-01-15
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20131014073417/http://physics.nist.gov/cuu
}}</ref> Ezt elemi töltésegységnek nevezik, és a [[Szubatomi részecske|szubatomi részecskék]] töltésének mérésére használják. Relatív pontossága 2,2×10<sup>−8</sup>.<ref name="CODATA"/> Kísérleti pontossággal az elektron töltése ugyanakkora, mint a protoné, de ellenkező előjelű.<ref>
| archivedate = 2013-10-14
}}</ref> Ezt elemi töltésegységnek nevezik, és a [[Szubatomi részecske|szubatomi részecskék]] töltésének mérésére használják. Relatív pontossága 2,2×10<sup>−8</sup>.<ref name="CODATA"/> Kísérleti pontossággal az elektron töltése ugyanakkora, mint a protoné, de ellenkező előjelű.<ref>
{{cite journal
| last = Zorn | first = J.C.
| bibcode =
| arxiv = 1509.01223
}}</ref><ref>{{cite journal
|author = J. Beringer (Particle Data Group)
|year = 2012
|title = Review of Particle Physics: [electron properties]
|journal = [[Physical Review D]]
|volume = 86
|issue = 1
|pages = 010001
|doi = 10.1103/PhysRevD.86.010001
|bibcode = 2012PhRvD..86a0001B
|url = http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-electron.pdf
|display-authors = etal
|accessdate = 2016-03-09
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20160303210020/http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-electron.pdf
|archivedate = 2016-03-03
}}</ref><ref>
{{cite journal
| author = J. Beringer (Particle Data Group)
| year = 2012
| title = Review of Particle Physics: [electron properties]
| journal = [[Physical Review D]]
| volume = 86 | issue = 1 | pages = 010001
| doi =10.1103/PhysRevD.86.010001|bibcode = 2012PhRvD..86a0001B|url=http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-electron.pdf|display-authors=etal}}</ref><ref>
{{cite journal
| last = Back | first = H. O.
| publisher = [[Da Capo Press]]
| isbn = 0-7382-0610-5
}}</ref><ref>{{cite news
| last = Gribbin
{{cite news
| last = Gribbin | first = J.
| date = January 25, 1997
| title = More to electrons than meets the eye
| url = http://www.newscientist.com/article/mg15320662.300-science--more-to-electrons-than-meets-the-eye.html
| accessdate = 2008-09-17
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20110623141539/http://www.newscientist.com/article/mg15320662.300-science--more-to-electrons-than-meets-the-eye.html
}}</ref> Ezt az elkondolást 1997-ben a japán [[TRISTAN részecskegyorsító]]val végzett kísérletek kísérletileg megerősítették.<ref>
| archivedate = 2011-06-23
}}</ref> Ezt az elkondolást 1997-ben a japán [[TRISTAN részecskegyorsító]]val végzett kísérletek kísérletileg megerősítették.<ref>
{{cite journal
| last = Levine | first = I.
}}</ref>
 
Egy szabadon mozgó elektron és egy [[foton]] rugalmatlan ütközése a [[Compton-szórás]]. Ennek eredményeképpen megváltozik a részecskék lendülete és energiája, így a foton hullámhossza a [[Compton-eltolás]]sal módosul. Ennek nagysága legfeljebb ''h/m<sub>e</sub>c'', amit [[Compton-hullámhossz]]nak neveznek.<ref>{{cite web
{{cite web
| author = Staff
| year = 2008
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-09-28
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081024124054/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1927/
}}</ref> Ez elektronra például 2,43×10<sup>−12</sup>&nbsp;m. Hosszúhullámú részecskék szóródása esetén, mint például a látható fény (0,4–0,7&nbsp;μm) ez az eltolódás elhanyagolható. Ez utóbbi kölcsönhatást nevezik [[Thomson-szórás|Thomson-szórásnak]].<ref name="Chen1998">{{cite journal|last=Chen|first=S.-Y.|year=1998|title=Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering|journal=[[Nature]]|volume=396|issue=6712|pages=653–655|doi=10.1038/25303|last2=Maksimchuk|first2=A.|last3=Umstadter|first3=D.|arxiv=physics/9810036|bibcode=1998Natur.396..653C}}</ref>
| archivedate = 2008-10-24
}}</ref> Ez elektronra például 2,43×10<sup>−12</sup>&nbsp;m. Hosszúhullámú részecskék szóródása esetén, mint például a látható fény (0,4–0,7&nbsp;μm) ez az eltolódás elhanyagolható. Ez utóbbi kölcsönhatást nevezik [[Thomson-szórás|Thomson-szórásnak]].<ref name="Chen1998">{{cite journal|last=Chen|first=S.-Y.|year=1998|title=Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering|journal=[[Nature]]|volume=396|issue=6712|pages=653–655|doi=10.1038/25303|last2=Maksimchuk|first2=A.|last3=Umstadter|first3=D.|arxiv=physics/9810036|bibcode=1998Natur.396..653C}}</ref>
 
Két töltött részecske közötti elektromágneses kölcsönhatás erősségét a [[finomszerkezeti állandó]] adja meg. Ezt a mértékegység nélküli mennyiséget két energia hányadosa adja meg: a Compton-hullámhossznyi távolságban elhelyezett töltéseken mérhető elektrosztatikus energiájának, illetve a töltött részecske nyugalmi energiájának hányadosa. Mennyisége α ≈ 7,297353×10<sup>−3</sup>, ami megközelítőleg <math>\frac{1}{137}</math>.<ref name="CODATA" />
}}</ref>
 
A [[Drude-modell]] értelmében az elektronok és a kristálybeli atomtörzsek közötti ütközések következtében az elektronok sebessége statisztikusan állandósul. Ez a driftsebesség néhány mm/s nagyságrendű. Ezzel szemben az anyagban a változások tipikusan a fénysebesség 75%-ával terjednek.<ref>{{cite journal
| last = Main
{{cite journal
| last = Main | first = P.
| date = June 12, 1993
| title = When electrons go with the flow: Remove the obstacles that create electrical resistance, and you get ballistic electrons and a quantum surprise
| url = http://www.newscientist.com/article/mg13818774.500-when-electrons-go-with-the-flow-remove-the-obstacles-thatcreate-electrical-resistance-and-you-get-ballistic-electrons-and-a-quantumsurprise.html
| journal = [[New Scientist]]
| volume = 1887 | page = 30
| page = 30
| accessdate = 2008-10-09
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20110623141546/http://www.newscientist.com/article/mg13818774.500-when-electrons-go-with-the-flow-remove-the-obstacles-thatcreate-electrical-resistance-and-you-get-ballistic-electrons-and-a-quantumsurprise.html
}}</ref> Ez azért lehetséges, mert az elektromos jelek hullámként, azaz az elektronok kollektív mozgásával terjednek, mely hullámok csoportsebessége az anyag dielektromos állandójától függ.<ref>
| archivedate = 2011-06-23
}}</ref> Ez azért lehetséges, mert az elektromos jelek hullámként, azaz az elektronok kollektív mozgásával terjednek, mely hullámok csoportsebessége az anyag dielektromos állandójától függ.<ref>
{{cite book
| last = Blackwell | first = G.R.
}}</ref>
 
A legtöbb fém a hőt is jól vezeti a delokalizált elektronoknak köszönhetően. Hővezetésük, szemben az elektromos vezetéssel, közel független a hőmérséklettől, amit a [[Wiedemann–Franz-törvény]] fejez ki: a hővezetés és az elektromos vezetés aránya egyenesen arányos a hőmérséklettel.<ref name="ziman" /> Minél melegebb a fémes anyag, annál erősebbek a [[kristályrács]] rezgései, ami akadályozza az elektromos vezetést, azaz növeli az ellenállást.<ref name="durrant">{{cite book
| last = Durrant
{{cite book
| last = Durrant | first = A.
| year = 2000
| title = Quantum Physics of Matter: The Physical World
| publisher = [[CRC Press]]
| isbn = 0-7503-0721-8
}} {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=F0JmHRkJHiUC&pg=PA43 |date=20160527150628 }}</ref>
}}</ref>
 
Egy bizonyos hőmérséklet alá hűtve az anyagok ellenállása megszűnik, és az anyag [[Szupravezetés|szupravezetővé]] válik. A [[BCS-elmélet]] szerint ennek az az oka, hogy az elektronok ezen a hőmérsékleten úgynevezett [[Cooper-pár|Cooper-párokat]] alkotnak (mely nem összekeverendő az atomfizikai értelemben vett elektronpárokkal). A Cooper-párok a hideg közegben [[Bose–Einstein-kondenzáció|Bose–Einstein-kondenzátumot]] alkotnak, a rácsrezgéseket reprezentáló [[fonon|fononokkal]] csatolva úgy képesek az anyagban elmozdulni, hogy az ütközések száma minimális, azaz az anyag ellenállása igen lecsökken. A Cooper-párok sugara nagyjából 100&nbsp;nm, így átfedhetik egymást.<ref>{{cite web
{{cite web
| author = Staff
| year = 2008
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-10-13
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081011050516/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1972/
}}</ref><ref>
| archivedate = 2008-10-11
}}</ref><ref>
{{cite journal
| last = Kadin | first = A.M.
}}</ref> A BCS-elmélet sikerrel magyarázza az alacsony hőmérsékletű szupravezetést, azonban az, hogy a szupravezetés magasabb hőmérsékleten hogyan jöhet létre, még további kutatást igényel.
 
Az abszolút nulla fok közelében a becsapdázott elektron úgy viselkedik, mintha három [[Roton|kvázirészecske]] kölcsönhatásaként állna össze: tulajdonságai [[spinon]]ra, [[orbiton]]ra és [[holon]]ra hasadnak szét, melyek közül az első hordozza a spint, a második a részecskepályát, a harmadik a töltést.<ref>{{cite web
{{cite web
| date = July 31, 2009
| url = http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090730141607.htm
| work = [[Science Daily|ScienceDaily]]
| accessdate = 2009-08-01
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20190404130054/https://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090730141607.htm
}}</ref><ref>{{cite journal|last=Jompol|first=Y.|year=2009|title=Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid|journal=[[Science]]|volume=325|issue=5940|pages=597–601|doi=10.1126/science.1171769|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/325/5940/597|pmid=19644117|bibcode=2009Sci...325..597J|arxiv=1002.2782|display-authors=etal}}</ref>
| archivedate = 2019-04-04
}}</ref><ref>{{cite journal|last=Jompol|first=Y.|year=2009|title=Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid|journal=[[Science]]|volume=325|issue=5940|pages=597–601|doi=10.1126/science.1171769|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/325/5940/597|pmid=19644117|bibcode=2009Sci...325..597J|arxiv=1002.2782|display-authors=etal|accessdate=2016-03-21|archiveurl=https://web.archive.org/web/20090808102415/http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/325/5940/597|archivedate=2009-08-08}}</ref>
 
===Mozgás és energia===
[[Fájl:Lorentz factor.svg|thumb|right|alt=Grafikon egy [[hiperbola (matematika)|hiperbola]]szerű görbével. A függvény eleinte lassan nő, de a fénysebességhez közeledve már nagyon gyorsan nő|Lorentz-tényező a sebesség függvényében. Az 1 értéktől indulva végtelenre nő, ha ''v'' megközelíti ''c''-t.]]
Einstein [[speciális relativitáselmélet]]e szerint, ha egy elektron sebessége megközelíti a [[Fénysebesség|fénysebességet]], akkor a megfigyelő szempontjából megnő a relativisztikus tömege, és nehezebb lesz gyorsítani. Például egy elektron sebessége megközelítheti a vákuumbeli fénysebességet, de nem érheti el. Ha azonban közel fénysebességgel haladó elektront dielektromos közegbe, például [[víz]]be juttatunk, az elektron egy ideig gyorsabban haladhat a közegbeli fénysebességnél. A közeggel kölcsönhatva ekkor [[Cserenkov-effektus|Cserenkov-sugárzást]] bocsát ki.<ref>{{cite web
{{cite web
| author = Staff
| year = 2008
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-09-25
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081018162638/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1958/
}}</ref>
| archivedate = 2008-10-18
}}</ref>
 
A speciális relativitáselmélet hatásainak leírásakor a [[Lorentz-tényező|Lorentz-tényezőt]] alkalmazzák:
| publisher = [[SLAC National Accelerator Laboratory|Stanford Linear Accelerator Center]]
| accessdate = 2008-09-25
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20080828113927/http://www2.slac.stanford.edu/VVC/theory/relativity.html
}}</ref> [[Hullámtermészet|Hullámtermészete]] miatt az elektronnak de Broglie-hullámhossza is van. Ennek képlete ''λ''<sub>''e''</sub> = ''h/p'', ahol ''h'' a [[Planck-állandó]], ''p'' a momentum.<ref name="de_broglie" /> Például az 51&nbsp;GeV energiához tartozó hullámhossz 2,4×10<sup>−17</sup>&nbsp;m, ami elég kicsi ahhoz, hogy az atommagnál sokkal kisebb szerkezetek is vizsgálhatók legyenek.<ref>{{cite book
| archivedate = 2008-08-28
}}</ref> [[Hullámtermészet|Hullámtermészete]] miatt az elektronnak de Broglie-hullámhossza is van. Ennek képlete ''λ''<sub>''e''</sub> = ''h/p'', ahol ''h'' a [[Planck-állandó]], ''p'' a momentum.<ref name="de_broglie" /> Például az 51&nbsp;GeV energiához tartozó hullámhossz 2,4×10<sup>−17</sup>&nbsp;m, ami elég kicsi ahhoz, hogy az atommagnál sokkal kisebb szerkezetek is vizsgálhatók legyenek.<ref>{{cite book
| last = Adams | first = S.
| year = 2000
|bibcode = 1980PhLB...91..217K
| last2 = Wolfram
| first2 = Stephen }}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/26/1/26-1-sather.pdf|title=The Mystery of Matter Asymmetry|accessdate=2008-11-01|last=Sather|first=E.|date=1996|work=[[Beam Line]]|publisher=[[Stanford University|University of Stanford]]|archiveurl=https://web.archive.org/web/20081012012543/http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/26/1/26-1-sather.pdf|archivedate=2008-10-12}}</ref> A megmaradt protonokból és neutronokból [[nukleoszintézis]]sel a [[hidrogén]], a [[hélium]] és nyomokban a [[lítium]] izotópjainak magjai jöttek létre. Ez 5 perccel az Univerzum keletkezése után érte el csúcsát. A kimaradt neutronok 1000 másodperces felezési idővel elbomlottak:
 
:n → p + e− + ν<sub>e</sub>
| bibcode =1985ARA&A..23..319B
| doi =10.1146/annurev.aa.23.090185.001535
}}</ref> Ezután jött el a rekombináció ideje, amikor semleges atomok jöttek létre, és a táguló Univerzum áthatolhatóvá vált a sugárzások számára.<ref name="science5789">{{cite journal|last=Barkana|first=R.|year=2006|title=The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization|journal=[[Science]]|volume=313|issue=5789|pages=931–934|doi=10.1126/science.1125644|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/313/5789/931|pmid=16917052|arxiv=astro-ph/0608450|bibcode=2006Sci...313..931B|accessdate=2016-03-21|archiveurl=https://web.archive.org/web/20081207051059/http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/313/5789/931|archivedate=2008-12-07}}</ref>
 
Az ősrobbanás után 1 millió évvel kezdődött a [[csillag]]ok keletkezése. A csillagokban zajló nukleoszintézis [[neutron]]okat és pozitronokat termel. A pozitronok fogyasztják az elektronokat. Ezzel szemben a nukleoszintézis radioaktív magokat is létrehoz, amelyek egy része béta-bomlással bomlik, és elektront és [[antineutrinó]]t bocsátanak ki.<ref>
:π− → μ− + ν<sub>μ</sub>
 
A müon bomlása pedig elektront vagy pozitront termel:<ref>{{cite news
| last = Sutton
{{cite news
| last = Sutton | first = C.
| date = August 4, 1990
| title = Muons, pions and other strange particles
| work = [[New Scientist]]
| accessdate = 2008-08-28
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20110623141531/http://www.newscientist.com/article/mg12717284.700-muons-pions-and-other-strange-particles-.html
}}</ref>
| archivedate = 2011-06-23
}}</ref>
:μ− → e− + ν<sub>e</sub> + ν<sub>μ</sub>
 
Az elektronok távoli megfigyelése többek között a kibocsátott sugárzásuk által lehetséges. Például a csillagok koronájában az elektronok plazmát alkotnak, amelyekből [[fékezési sugárzás]] érkezhet. Elektrongázban kialakulhat [[Langmuir-hullámok|plazmaoszcilláció]] is, mely egy közeg elektronsűrűségének nagy frekvenciával, szinkronban váltakozása, és amely [[Rádiótávcső|rádióteleszkóppal]] megfigyelhető.<ref>{{cite journal|last=Gurnett|first=D.A.|year=1976|title=Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts|journal=[[Science]]|volume=194|issue=4270|pages=1159–1162|doi=10.1126/science.194.4270.1159|pmid=17790910|last2=Anderson|first2=R.|bibcode=1976Sci...194.1159G}}</ref>
 
A foton energiája frekvenciájával arányos. Amikor egy kötött pályájú elektron egyik atompályáról másikra lép, akkor meghatározott energiájú (és ennek megfelelő frekvenciájú) fotonokat nyel el vagy bocsát ki. Ha például az atomokon széles spektrumú fény hatol át, akkor bizonyos frekvenciák kiszűrődnek, az áthatolás után a spektrumban elnyelési vonalak jelennek meg. Minden elemnek megvannak a karakterisztikus elnyelési színképvonalai. Ennek köszönhetően [[spektroszkópia]]i elemzéssel egy vizsgált anyagban az egyes összetevők kimutathatók.<ref>{{cite web
| last = Martin
{{cite web
| last = Martin | first = W.C.
| last2 = Wiese | first2 = W.L.
| first2 = W.L.
| year = 2007
| title = Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas
| publisher = [[National Institute of Standards and Technology]]
| accessdate = 2007-01-08
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20070208113156/http://physics.nist.gov/Pubs/AtSpec/
}}</ref><ref>
| archivedate = 2007-02-08
}}</ref><ref>
{{cite book
| last = Fowles | first = G.R.
}}</ref>
 
Laboratóriumi körülmények között az egyes elektronok kölcsönhatásai [[részecskedetektor]]okkal figyelhetők meg, amelyekkel mérni lehet az energiát, a spint és a töltést. A [[Paul-csapda]] és a [[Penning-csapda]] lehetővé teszi töltött részecskék hosszabb ideig tartó becsapdázását és tárolását akár hónapokon át.<ref name="nobel1989">{{cite web
{{cite web
| author = Staff
| year = 2008
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-09-24
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20080928042325/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1989/illpres/
}}</ref> Ezen eszközök segítségével a részecskék tulajdonságai jól mérhetők. Az elektron mágneses momentumát 11 tizedesjegy pontossággal tudták megmérni, ami 1980-ban meghaladta a többi ismert fizikai állandó pontosságát.<ref>
| archivedate = 2008-09-28
{{cite journal
}}</ref> Ezen eszközök segítségével a részecskék tulajdonságai jól mérhetők. Az elektron mágneses momentumát 11 tizedesjegy pontossággal tudták megmérni, ami 1980-ban meghaladta a többi ismert fizikai állandó pontosságát.<ref>{{cite journal
| last = Ekstrom | first = P.
| last = Ekstrom
| first = P.
| year = 1980
| title = The isolated Electron
| url = http://tf.nist.gov/general/pdf/166.pdf
| journal = [[Scientific American]]
| volume = 243 | issue = 2 | pages = 91–101
| issue = 2
| pages = 91–101
| accessdate = 2008-09-24
| doi = 10.1038/scientificamerican0880-104
| last2 = Wineland
| first2 = David
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081002032952/http://tf.nist.gov/general/pdf/166.pdf
}}</ref>
| archivedate = 2008-10-02
}}</ref>
 
Az elektron energiaeloszlásának változását először a svéd [[Lundi Egyetem|Lundi Egyetemen]] filmezték le 2008 februárjában. A kutatók attoszekundumos fényvillanásokat használtak, így elsőként figyelhették meg közvetlenül egy elektron mozgását.<ref>
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20090325194101/http://www.atto.fysik.lth.se/video/pressrelen.pdf
| archivedate = March 25, 2009
}}</ref><ref name=Mauritsson>{{cite journal
|last = Mauritsson
{{cite journal
|first last = Mauritsson | first = J.
| year = 2008
| title = Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope
| url = https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.100.073003
| journal = [[Physical Review Letters]]
| volume = 100 | page = 073003100
|page doi =10.1103/PhysRevLett.100. 073003
|doi = 10.1103/PhysRevLett.100.073003
| bibcode=2008PhRvL.100g3003M
|bibcode = 2008PhRvL.100g3003M
| pmid=18352546
|pmid = 18352546
| issue = 7
|issue = 7
|arxiv = 0708.1060|display-authors=etal}}</ref>
|arxiv = 0708.1060
|display-authors = etal
|accessdate = 2016-03-21
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20170623174234/https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.100.073003
|archivedate = 2017-06-23
}}</ref>
 
Az elektronok szilárdtestbeli eloszlása például az [[impulzusfelbontású fotoemissziós spektroszkópia]] (ARPES) segítségével vizsgálható, mely a fényelektromos jelenségen alapulva képezi le a kristályos szilárdtest reciprokrácsát, melyből rácsjellemzőkre, szimmetriákra, összetételre lehet következtetni. Segítségével jellemezhetők a kristályrácsban az elektronra vonatkozó szórási jellemzők.<ref>
| last6 = Kinsella
| first6 = Timothy J.
}}</ref><ref>{{cite web
| last = Gazda
{{cite web
| last = Gazda | first = M.J.
| last2 = Coia | first2 = L.R.
| first2 = L.R.
| date = June 1, 2007
| title = Principles of Radiation Therapy
| url = http://www.thymic.org/uploads/reference_sub/02radtherapy.pdf
| accessdate = 2013-10-31
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20131102114151/http://www.thymic.org/uploads/reference_sub/02radtherapy.pdf
}}</ref>
| archivedate = 2013-11-02
}}</ref>
 
A részecskegyorsítók által kiadott [[Szinkrotronsugárzás|szinkrotronsugárzást]] a részecskefizikában, atomfizikában és kémiai alapkutatásban alkalmazzák. Ezen eszközökben a mágneses térbe vezetett, spinpolarizált elektronok bocsátják ki az elektromágneses sugárzást: ezen viselkedést nevezik [[Szokolov–Tyernov-hatás|Szokolov–Tyernov-hatásnak]]. Az így nyert elektronsugarakkal különféle kísérleteket végeznek. A szinkrotronsugárzás az elektronok lassítására is használható. Az elektronok és pozitronok ütköztetése energiát hoz létre, amit szintén tanulmányoznak.<ref>{{cite book
| issue = 9 }}</ref>
 
Az [[elektronmikroszkóp]] fókuszált elektronsugarakat bocsát a tárgyra. Az elektronok egy részének a vizsgált anyag atomjaival való ütközés során megváltozik a mozgási iránya, szöge, fázisa és energiája. Ezek alapján megalkotható a tárgy közel atomi felbontású képe.<ref>{{cite web
| last = McMullan
{{cite web
| last = McMullan | first = D.
| year = 1993
| title = Scanning Electron Microscopy: 1928–1965
| publisher = [[University of Cambridge]]
| accessdate = 2009-03-23
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20180122104847/http://www-g.eng.cam.ac.uk/125/achievements/mcmullan/mcm.htm
}}</ref> Az eljárás jelentőségét az adja, hogy a míg [[fénymikroszkóp]]okban a [[Feloldási határ|diffrakciós korlát]] miatt kék fény használatával kb. 200&nbsp;nm-es felbontás érhető el,<ref>
| archivedate = 2018-01-22
}}</ref> Az eljárás jelentőségét az adja, hogy a míg [[fénymikroszkóp]]okban a [[Feloldási határ|diffrakciós korlát]] miatt kék fény használatával kb. 200&nbsp;nm-es felbontás érhető el,<ref>
{{cite book
| last = Slayter | first = H.S.
| publisher = [[Nobel Foundation|The Nobel Foundation]]
| accessdate = 2008-10-18
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20081201144536/http://nobelprize.org/educational_games/physics/integrated_circuit/history/
}}</ref>
| archivedate = 2008-12-01
}}</ref>
 
== Jegyzetek ==