www.wikidata.id-id.nina.az

Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebagai e tidak memiliki komponen dasar atau

Elektron

Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebagai e-. Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur apapun yang diketahui, sehingga ia dipercayai sebagai partikel elementer. Elektron memiliki massa sekitar 1/1836 massa proton. Momentum sudut (spin) instrinsik elektron adalah setengah nilai integer dalam satuan ħ, yang berarti bahwa ia termasuk fermion. Antipartikel elektron disebut sebagai positron, yang identik dengan elektron, tetapi bermuatan positif. Ketika sebuah elektron bertumbukan dengan positron, keduanya kemungkinan dapat saling berhambur ataupun musnah total, menghasilkan sepasang (atau lebih) foton sinar gama.

Elektron
Perkiraan teoretis rapatan elektron untuk atom Hidrogen dalam beberapa orbit elektron
Komposisi: Partikel dasar
Keluarga: Fermion
Kelompok: Lepton
Generasi: Pertama
Interaksi: Gravitasi, Elektromagnetik, Lemah
Simbol: e−, β−
Antipartikel: Positron (juga disebut antielektron)
Penggagas: Richard Laming (1838–1851),
G. Johnstone Stoney (1874) et. al.
Penemu: J. J. Thomson (1897)
Massa: 9,10938215(45) × 10-31 kg
5,4857990943(23) × 10-4 u
[1822,88850204(77)]−1 u
0,510998910(13)MeV/c2
Muatan listrik: −1 e
-1,602176487(40) × 10-19 C
Momen magnetik: −1,00115965218111 μB
Spin: ½

Elektron, yang termasuk ke dalam generasi keluarga partikel lepton pertama, berpartisipasi dalam interaksi gravitasi, interaksi elektromagnetik dan interaksi lemah. Sama seperti semua materi, elektron memiliki sifat bak partikel maupun bak gelombang (dualitas gelombang-partikel), sehingga ia dapat bertumbukan dengan partikel lain dan berdifraksi seperti cahaya. Oleh karena elektron termasuk fermion, dua elektron berbeda tidak dapat menduduki keadaan kuantum yang sama sesuai dengan asas pengecualian Pauli.

Konsep muatan listrik yang tidak dapat dibagi-bagi lagi diteorikan untuk menjelaskan sifat-sifat kimiawi atom oleh filsuf alam Richard Laming pada awal tahun 1838; nama electron diperkenalkan untuk menamakan muatan ini pada tahun 1894 oleh fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney. Elektron berhasil diidentifikasikan sebagai partikel pada tahun 1897 oleh J. J. Thomson.

Dalam banyak fenomena fisika, seperti listrik, magnetisme dan konduktivitas termal, elektron memainkan peran yang sangat penting. Suatu elektron yang bergerak relatif terhadap pengamat akan menghasilkan medan magnetik dan lintasan elektron tersebut juga akan dilengkungkan oleh medan magnetik eksternal. Ketika sebuah elektron dipercepat, ia dapat menyerap ataupun memancarkan energi dalam bentuk foton. Elektron bersama-sama dengan inti atom yang terdiri dari proton dan neutron, membentuk atom. Namun, elektron hanya mengambil 0,06% massa total atom. Gaya tarik Coulomb antara elektron dengan proton menyebabkan elektron terikat dalam atom. Pertukaran ataupun perkongsian elektron antara dua atau lebih atom merupakan sebab utama terjadinya ikatan kimia.

Menurut teorinya, kebanyakan elektron dalam alam semesta diciptakan pada peristiwa Big Bang (ledakan besar), namun ia juga dapat diciptakan melalui peluruhan beta isotop radioaktif maupun dalam tumbukan berenergi tinggi, misalnya pada saat sinar kosmis memasuki atmosfer. Elektron dapat dihancurkan melalui pemusnahan dengan positron, maupun dapat diserap semasa nukleosintesis bintang. Peralatan-peralatan laboratorium modern dapat digunakan untuk memuat ataupun memantau elektron individual. Elektron memiliki banyak kegunaan dalam teknologi modern, misalnya dalam mikroskop elektron, terapi radiasi, dan pemercepat partikel.

Sejarah

Orang Yunani Kuno memperhatikan bahwa ambar dapat menarik benda-benda kecil ketika digosok-gosokkan dengan bulu hewan. Selain petir, fenomena ini merupakan salah satu catatan terawal manusia mengenai listrik. Dalam karya tahun 1600-nya De Magnete, fisikawan Inggris William Gilbert menciptakan istilah baru electricus untuk merujuk pada sifat penarikan benda-benda kecil setelah digosok. Bahasa Inggris untuk kata electric diturunkan dari bahasa Latin ēlectrum, yang berasal dari bahasa Yunani ήλεκτρον (ēlektron) untuk batu ambar.

Pada tahun 1737, C. F. du Fay dan Hawksbee secara independen menemukan apa yang mereka percaya sebagai dua jenis listrik friksional; satunya dihasilkan dari penggosokan gelas, yang lainnya dihasilkan dari penggosokan resin. Dari sinilah, Du Fay berteori bahwa listrik terdiri dari dua fluida elektris, yaitu "vitreous" dan "resinous", yang dipisahkan oleh gesekan dan menetralkan satu sama lainnya ketika bergabung. Satu dasarwasa kemudian, Benjamin Franklin mengajukan bahwa listrik tidaklah berasal dari fluida elektris yang bermacam-macam, namun berasal dari fluida elektris yang sama di bawah tekanan yang berbeda. Ia memberikan tatanama muatan positif dan negatif untuk tekanan yang berbeda ini.

Antara tahun 1838 dan 1851, filsuf alam Britania Richard Laming mengembangkan gagasan bahwa atom terdiri dari materi inti yang dikelilingi oleh partikel subatom yang memiliki muatan listrik. Awal tahun 1846, fisikawan Jerman William Weber berteori bahwa listrik terdiri dari fluida yang bermuatan positif dan negatif, dan interaksinya mematuhi hukum kuadrat terbalik. Setelah mengkaji fenomena elektrolisis pada tahun 1874, fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney mengajukan teori bahwa terdapat suatu "satuan kuantitas listrik tertentu" yang merupakan muatan sebuah ion monovalen. Ia berhasil memperkirakan nilai muatan elementer e ini menggunakan Hukum elektrolisis Faraday. Namun, Stoney percaya bahwa muatan-muatan ini secara permanen terikat pada atom dan tidak dapat dilepaskan. Pada tahun 1881, fisikawan Jerman Hermann von Helmholtz berargumen bahwa baik muatan positif dan negatif dibagi menjadi beberapa bagian elementer, yang "berperilaku seperti atom dari listrik".

Pada tahun 1894, Stoney menciptakan istilah electron untuk mewakili muatan elementer ini. Kata electron merupakan kombinasi kata electric dengan akhiran on, yang digunakan sekarang untuk merujuk pada partikel subatomik seperti proton dan neutron.

Penemuan elektron

Seberkas elektron dibelokkan menjadi lingkaran oleh medan magnet

Fisikawan Jerman Johann Wilhelm Hittorf melakukan kajian mengenai konduktivitas listrik dalam gas. Pada tahun 1869, ia menemukan sebuah pancaran yang dipancarkan dari katode yang ukurannya meningkat seiring dengan menurunnya tekanan gas. Pada tahun 1876, fisikawan Jerman Eugen Goldstein menunjukkan bahwa sinar pancaran ini menghasilkan bayangnya, dan ia menamakannya sinar katode. Semasa tahun 1870-an, kimiawan dan fisikawan Inggris William Crookes mengembangkan tabung katode pertama yang vakum. Ia kemudian menunjukkan sinar berpendar yang tampak di dalam tabung tersebut membawa energi dan bergerak dari katode ke anode. Lebih jauh lagi, menggunakan medan magnetik, ia dapat membelokkan sinar tersebut dan mendemonstrasikan bahwa berkas ini berperilaku seolah-olah ia bermuatan negatif. Pada tahun 1879, ia mengajukan bahwa sifat-sifat ini dapat dijelaskan menggunakan apa yang ia istilahkan sebagai 'materi radian' (radiant matter). Ia mengajukan ini adalah keadaan materi keempat, yang terdiri dari molekul-molekul bermuatan negatif yang diproyeksikan dengan kecepatan tinggi dari katode.

Fisikawan Britania kelahiran Jerman Arthur Schuster memperluas eksperimen Crookes dengan memasang dua pelat logam secara paralel terhadap sinar katode dan memberikan potensial listrik antara dua pelat tersebut. Medan ini kemudian membelokkan sinar menuju pelat bermuatan positif, memberikan bukti lebih jauh bahwa sinar ini mengandung muatan negatif. Dengan mengukur besar pembelokan sinar sesuai dengan arus listrik yang diberikan, pada tahun 1890, Schuster berhasil memperkirakan rasio massa terhadap muatan komponen-komponen sinar. Namun, perhitungan ini menghasilkan nilai yang seribu kali lebih besar daripada yang diperkirakan, sehingga perhitungan ini tidak dipercayai pada saat itu.

Pada tahun 1896, fisikawan Britania J. J. Thomson, bersama dengan koleganya John S. Townsend dan H. A. Wilson, melakukan eksperimen yang mengindikasikan bahwa sinar katode benar-benar merupakan partikel baru dan bukanlah gelombang, atom, ataupun molekul seperti yang dipercayai sebelumnya. Thomson membuat perkiraan yang cukup baik dalam menentukan muatan e dan massa m, dan menemukan bahwa partikel sinar katode, yang ia sebut "corpuscles" mungkin bermassa seperseribu massa ion terkecil yang pernah diketahui (hidrogen). Ia menunjukkan bahwa nisbah massa terhadap muatan, e/m, tidak tergantung pada material katode. Ia lebih jauh lagi menunjukkan bahwa partikel bermuatan negatif yang dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif, bahan-bahan yang dipanaskan, atau bahan-bahan yang berpendar bersifat universal. Nama elektron kemudian diajukan untuk menamakan partikel ini oleh fisikawan Irlandia George F. Fitzgerald, dan seterusnya mendapatkan penerimaan yang universal.

Manakala sedang mengkaji mineral fluoresens pada tahun 1896, fisikawan Prancis Henri Becquerel menemukan bahwa mineral tersebut memancarkan radiasi tanpa terpapar sumber energi eksternal. Bahan radioaktif ini menarik perhatian banyak ilmuwan, meliputi ilmuwan Selandia Baru Ernest Rutherford yang menemukan bahwa partikel ini memancarkan partikel. Ia melabeli partikel ini partikel alfa dan partikel beta berdasarkan kemampuannya menembus materi. Pada tahun 1900, Becquerel menunjukkan bahwa emisi sinar beta oleh radium dapat dibelokkan oleh medan listrik, dan rasio massa terhadap muatannya adalah sama dengan rasio massa terhadap muatan sinar katode. Bukti ini menguatkan pandangan bahwa elektron merupakan komponen atom.

Muatan elektron kemudian diukur lebih saksama lagi oleh fisikawan Amerika Robert Millikan dalam Percobaan tetesan minyak pada tahun 1909. Hasil percobaan ini dipublikasikan pada tahun 1911. Percobaan ini menggunakan medan listrik untuk mencegah tetesan minyak bermuatan jatuh sebagai akibat dari gravitasi. Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini dapat mengukur muatan listrik dari 1–150 ion dengan batas kesalahan kurang dari 0,3%. Percobaan yang mirip dengan percobaan Millikan sebelumnya telah dilakukan oleh Thomson, menggunakan tetesan awan air bermuatan yang dihasilkan dari elektrolisis, dan oleh Abram Ioffe pada tahun 1911, yang secara independen mendapatkan hasil yang sama dengan Millikan menggunakan mikropartikel logam bermuatan. Ia mempublikasikan hasil percobaannya pada tahun 1913. Namun, tetesan minyak lebih stabil daripada tetesan air karena laju penguapan minyak yang lebih lambat, sehingga lebih cocok digunakan untuk percobaan dalam periode waktu yang lama.

Sekitar permulaan abad ke-20, ditemukan bahwa di bawah kondisi tertentu, partikel bermuatan yang bergerak cepat dapat menyebabkan kondensasi uap air yang lewat jenuh di sepanjang lintasan partikel tersebut. pada tahun 1911, Charles Wilson menggunakan prinsip ini untuk membangun bilik kabut, mengijikan pelacakan partikel-partikel bermuatan seperti elektron yang bergerak cepat untuk difoto.

Teori atom

Model atom Bohr, menunjukkan keadaan elektron dengan energi terkuantisasi n. Sebuah elektron yang jatuh ke orbit bawah memancarkan foton yang energinya sama dengan selisih energi antar orbit.

Pada tahun 1914, percobaan yang dilakukan oleh fisikawan Ernest Rutherford, Henry Moseley, James Franck dan Gustav Hertz secara garis besar telah berhasil membangun model struktur atom sebagai inti atom bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron bermassa kecil. Pada tahun 1913, fisikawan Denmark Niels Bohr berpostulat bahwa elektron berada dalam keadaan energi terkuantisasi, dengan energinya ditentukan berdasarkan momentum sudut orbit elektron di sekitar inti. Elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain (atau orbit) dengan memancarkan emisi ataupun menyerap foton pada frekuensi tertentu. Menggunakan model orbit terkuantisasi ini, ia secara akurat berhasil menjelaskan garis spektrum atom hidrogen. Namun, model Bohr gagal menjelaskan intensitas relatif garis spektrum ini dan gagal pula dalam menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks.

Ikatan kimia antaratom dijelaskan oleh Gilbert Newton Lewis, yang pada tahun 1916 mengajukan bahwa ikatan kovalen antara dua atom dijaga oleh sepasang elektron yang dibagikan di antara dua atom yang berikatan. Kemudian, pada tahun 1923, Walter Heitler dan Fritz London memberikan penjelasan penuh mengenai formasi pasangan elektron dan ikatan kimia berdasarkan mekanika kuantum. Pada tahun 1919, kimiawan Amerika Irving Langmuir menjabarkan lebih lanjut lagi model statis atom Lewis dan mengajukan bahwa semua elektron terdistribusikan dalam "kulit-kulit bola konsentris, kesemuannya berketebalan sama". Kulit tersebut kemudian dibagi olehnya ke dalam sejumlah sel yang tiap-tiap sel mengandung sepasangan elektron. Dengan model ini, Langmuir berhasil secara kualitatif menjelaskan sifat-sifat kimia semua unsur dalam tabel periodik.

Pada tahun 1924, fisikawan Austria Wolfang Pauli memperhatikan bahwa struktur seperi kulit atom ini dapat dijelaskan menggunakan empat parameter yang menentukan tiap-tiap keadaan energi kuantum sepanjang tiap keadaan diduduki oleh tidak lebih dari satu elektron tunggal. Pelarangan adanya lebih dari satu elektron menduduki keadaan energi kuantum yang sama dikenal sebagai asas pengecualian Pauli.) Mekanisme fisika yang menjelaskan parameter keempat, yang memiliki dua nilai berbeda, diberikan oleh fisikawan Belanda Abraham Goudsmith dan George Uhlenbeck ketika mereka mengajukan bahwa elektron, selain momentum sudut orbitnya, juga dapat memiliki momentum sudut intrinsiknya sendiri. Ciri ini kemudian dikenal sebagai spin, yang menjelaskan pemisahan garis spektrum yang terpantau pada spektrometer beresolusi tinggi. Fenomena ini dikenal sebagai pemisahan struktur halus.

Mekanika kuantum

Dalam mekanika kuantum, perilaku elektron dalam atom dijelaskan menggunakan orbital, yang merupakan sebuah distribusi probabilitas dan bukannya orbit. Pada gambar di atas, bagian berwarna menunjukkan probabilitas relatif "penemuan" elektron yang memiliki energi sesuai dengan bilangan kuantum pada titik tersebut.

Dalam disertasi tahun 1924 berjudul Recherches sur la théorie des quanta (Riset mengenai Teori Kuantum), fisikawan Prancis Louis de Broglie berhipotesis bahwa semua materi memiliki gelombang De Broglie yang mirip dengan cahaya. Ini berarti bahwa di bawah kondisi yang tepat, elektron dan semua materi dapat menunjukkan sifat-sifat seperti partikel maupun seperti gelombang. Sifat korpuskular partikel dapat didemonstrasikan ketika ia dapat ditunjukkan memiliki posisi terlokalisasi dalam ruang sepanjang trayektorinya pada waktu apapun. Sifat seperti gelombang dapat dipantau ketika seberkas cahaya dilewatkan melalui celah-celah paralel dan menghasilkan pola-pola interferensi.

Pada tahun 1927, efek interferensi ini berhasil ditunjukkan juga berlaku bagi berkas elektron oleh fisikawan Inggris George Paget Thomson menggunakan film logam tipis dan oleh fisikawan Amerika Clinton Davisson dan Lester Germer menggunakan kristal nikel. Suksesnya prediksi de Broglie turut membantu Erwin Schrödinger yang pada tahun 1926 mempublikasikan persamaan Schrödinger yang secara sukses mendeskripsikan bagaimana gelombang elektron merambat. Daripada menghasilkan penyelesaian yang menentukan lokasi elektron seiring dengan berjalannya waktu, persamaan gelombang ini dapat digunakan untuk memprediksikan probabilitas penemuan sebuah elektron dekat sebuah posisi. Pendekatan ini kemudian disebut sebagai mekanika kuantum, yang memberikan perhitungan keadaan energi elektron atom hidrogen dengan sangat tepat. Ketika spin dan interaksi antara banyak elektron diperhitungkan, mekanika kuantum memungkinkan konfigurasi elektron dalam atom bernomor atom lebih tinggi daripada hidrogen diprediksi dengan tepat.

Pada tahun 1928, berdasarkan karya Wolfgang Pauli, Paul Dirac menghasilkan model elektron, persamaan Dirac, yang konsisten dengan teori relativitas, dengan menerapkan pertimbangan relativitas dan simetri ke dalam perumusan Hamiltonan mekanika kuantum medan elektro-magnetik. Agar dapat memecahkan berbagai masalah dalam persamaan relativistiknya, pada tahun 1930, Dirac mengembangkan model vakum sebagai lautan partikel tak terhingga yang berenergi negatif (dikenal sebagai laut Dirac). Ini mengantar Dirac memprediksikan keberadaan positron, antimateri dari elektron. Partikel positron ditemukan pada tahun 1932 oleh Carl D. Anderson, yang menyerukan dinamakannya elektron biasa sebagai negatron, dan elektron digunakan sebagai istilah generik untuk merujuk pada kedua partikel tersebut. Penggunaan istilah 'negatron' kadang-kadang masih dapat ditemukan sekarang, dan dapat disingkat menjadi 'negaton'.

Pada tahun 1947, Willis Lamb, berkolaborasi dengan murid pascasarjananya Robert Retherford, menemukan bahwa keadaan kuantum tertentu atom hidrogen, yang seharusnya berenergi sama, bergeser relatif terhadap satu sama lain. Pergesaran ini disebut sebagai geseran Lamb. Pada waktu yang bersamaan, Polykarp Kusch, bekerja dengan Henry M. Foley, menemukan bahwa momen magnetik elektron sedikit lebih besar daripada yang diprediksikan oleh teori Dirac. Perbedaan kecil ini kemudian disebut sebagai anomali momen dipol magnetik elektron. Untuk memecahkan masalah ini, teori yang disebut elektrodinamika kuantum dikembangkan oleh Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger dan Richard P. Feynman pada akhir tahun 1940-an.

Pemercepat partikel

Dengan berkembangnya pemercepat partikel semasa paruh pertama abad ke-20, fisikawan mulai mengkaji lebih dalam sifat-sifat partikel subatom. Usaha pertama yang berhasil mempercepat elektron menggunakan induksi elektromagnetik dilakukan pada tahun 1942 oleh Donald Kerst. Betatron awalnya mencapai energi sebesar 2,3 MeV, manakala betatron-betatron selanjutnya berhasil mencapai 300 MeV. Pada tahun 1947, radiasi sinkrotron ditemukan menggunakan sinkrotron elektron 70 MeV di General Electric. Radiasi ini disebabkan oleh percepatan elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya melalui medan magnetik.

Dengan energi berkas sebesar 1,5 GeV, penumbuk partikel berenergi tinggi ADONE memulai operasinya pada tahun 1968. Alat ini mempercepat elektron dan positron dengan arah yang berlawanan, secara efektif menggandakan energi tumbukan dibandingkan apabila menumbukkan elektron dengan target yang diam. Large Electron-Positron Collider (LEP) di CERN yang beroperasi dari tahun 1989 sampai dengan tahun 2000 berhasil mencapai energi tumbukan sebesar 209 GeV dan berhasil membuat pengukuran untuk Model Standar fisika partikel.

Karakteristik

Klasifikasi

Model Standar partikel elementer. Elektron berada pada bagian kiri bawah.

Dalam Model Standar fisika partikel, elektron termasuk ke dalam golongan partikel subatom yang disebut lepton, yang dipercayai sebagai partikel elementer. Elektron memiliki massa yang terendah di antara lepton bermuatan lainnya dan termasuk ke dalam partikel elementer generasi pertama. Generasi kedua dan ketiganya mengandung lepton bermuatan, yaitu muon dan tauon, yang identik dengan elektron dalam hal muatannya, spin, dan interaksinya, terkecuali keduanya bermassa lebih besar. Lepton berbeda dari konstituen materi lainnya seperti kuark karena lepton tidak memiliki interaksi kuat. Semua anggota golongan lepton adalah termasuk fermion karena semuanya memiliki spin ½.

Ciri-ciri fundamental

Massa invarian sebuah elektron adalah kira-kira 9,109 × 10−31 kilogram, ataupun setara dengan 5,489 × 10−4 satuan massa atom. Berdasarkan prinsip kesetaraan massa-energi Einstein, massa ini setara dengan energi rihat 0,511 MeV. Rasio antara massa proton dengan massa elektron adalah sekitar 1836. Pengukuran astronomi menunjukkan bahwa rasio massa proton terhadap elektron tetap bernilai sama paling tidak selama setengah usia alam semesta, seperti yang diprediksikan oleh Model Standar.

Elektron memiliki muatan listrik sebesar -1,602 × 10−19 coulomb, yang digunakan sebagai satuan standar untuk muatan partikel subatom. Di bawah ambang batas keakuratan eksperimen, muatan elektron adalah sama dengan muatan proton, namun memiliki tanda positif. Oleh karena simbol e digunakan untuk merujuk pada muatan elementer, elektron umumnya disimbolkan sebagai e−, dengan tanda minus mengindikasikan muatan negatif. Positron disimbolkan sebagai e+ karena ia memiliki ciri-ciri yang sama dengan elektron namun bermuatan positif.

Elektron memiliki momentum sudut intrinsik atau spin senilai ½. Sifat ini biasanya dinyatakan dengan merujuk elektron sebagai partikel spin-½. Untuk partikel seperti ini, besaran spinnya adalah √3⁄2 ħ manakala hasil pengukuran proyeksi spin pada sumbu apapun hanyalah dapat bernilai ±ħ⁄2. Selain spin, elektron juga memiliki momen magnetik intrinsik di sepanjang sumbu spinnya. Momen magnetik elektron kira-kira sama dengan satu magneton Bohr, dengan konstanta fisika sebesar 9,274 009 15(23) × 10−24 joule per tesla. Orientasi spin terhadap momentum elektron menentukan helisitas partikel tersebut.

Elektron tidak memiliki substruktur yang diketahui. Oleh karena itu, ia didefinisikan ataupun diasumsikan sebagai partikel titik ataupun muatan titik dan tidak beruang. Pemantauan pada satu elektron tunggal dalam perangkap Penning menunjukkan batasan atas jari-jari partikel sebesar 10−22 meter. Terdapat sebuah tetapan fisika yang disebut sebagai "jari-jari elektron klasik" yang bernilai 2,8179 ×10−15 m. Namun terminologi ini berasal dari perhitungan sederhana yang mengabaikan efek-efek mekanika kuantum. Dalam kenyataannya, jari-jari elektron klasik tidak memiliki hubungan apapun dengan struktur dasar elektron.

Terdapat partikel elementer yang secara spontan meluruh menjadi partikel yang lebih ringan. Contohnya adalah muon yang meluruh menjadi elektron, neutrino, dan antineutrino, dengan waktu paruh rata-rata 2,2 × 10−6 detik. Namun, elektron diperkirakan stabil secara teoretis: elektron merupakan partikel teringan yang bermuatan, sehingga peluruhannya akan melanggar kekekalan muatan. Ambang bawah eksperimen untuk rata-rata umur paruh elektron adalah 4,6 × 1026 tahun, dengan taraf keyakinan sebesar 90%.

Sifat-sifat kuantum

Seperti semua partikel, elektron dapat berperilaku seperti gelombang. Ini disebut sebagai dualitas gelombang-partikel dan dapat ditunjukkan menggunakan percobaan celah ganda. Sifat bak gelombang elektron mengizinkannya melewati kedua celah paralel secara bersamaan dan bukannya hanya melewati satu celah. Dalam mekanika kuantum, sifat bak gelombang suatu partikel dapat dideskripsikan secara matematis sebagai fungsi bernilai kompleks yang disebut sebagai fungsi gelombang (ψ). Ketika nilai mutlak fungsi ini di kuadratkan, nilai pengkuadratan ini akan memberikan probabilitas pemantauan suatu partikel dekat seuatu lokasi, disebut sebagai rapatan probabilitas.

Contoh gelombang antisimetrik untuk keadaan kuantum dua fermion identik pada kotak dua dimensi. Jika partikel bertukar posisi, fungsi gelombang membalikkan tandanya.

Elektron yang satu dengan elektron yang lainnya tidak dapat dibedakan karena sifat fisika intrinsiknya. Dalam mekanika kuantum, hal ini berarti bahwa sepasang elektron yang berinteraksi haruslah dapat bertukar posisi tanpa adanya perubahan keadaan sistem yang terpantau. Fungsi gelombang fermion, termasuk pula elektron, adalah antisimetrik, berarti bahwa ia berubah tanda ketika dua elektron bertukaran; yakni ψ(r1, r2) = −ψ(r2, r1), dengan variabel r1 dan r2 adalah elektron pertama dan kedua. Oleh karena nilai mutlak tidak berubah ketika berubah tanda, ini berarti bahwa terdapat probabilitas yang tidak berubah. Berbeda dengan fermion, boson seperti foton memiliki fungsi gelombang simterik.

Dalam kasus antisimetri, penyelesaian fungsi gelombang untuk elektron yang berinteraksi menghasilkan probabilitas yang bernilai nol untuk tiap pasangan elektron menduduki lokasi ataupun keadaan yang sama. Hal ini dikenal dengan nama asas pengecualian Pauli. Asas ini menjelaskan banyak sifat elektron.

Partikel maya

Artikel utama: Partikel maya

Para fisikawan percaya bahwa ruang kosong mungkin secara berkesinambungan menciptakan banyak pasang partikel maya seperti positron dengan elektron, yang dengan cepat memusnahkan satu sama lainnya setelah tercipta. Kombinasi variasi energi yang diperlukan untuk menciptakan partikel-partikel ini beserta waktu keberadaan partikel ini berada dalam ambang pendeteksian seperti yang dinyatakan oleh Prinsip ketidakpastian Heisenberg, ΔE·Δt ≥ ħ. Energi yang diperlukan untuk menciptakan partikel maya ini, ΔE, dapat "dipinjam" dari keadaan vakum untuk periode waktu Δt, sedemikian perkalian keduanya tidak lebih dari nilai konstanta Planck tereduksi, ħ ≈ 6,6 × 10-16 eV·s. Sehingga untuk elektron maya, Δt terlamanya adalah 1,3 × 10−21 s.

Gambaran skematis pasangan elektron-positron maya yang muncul secara acak dekat sebuah elektron (kiri bawah)

Ketika pasangan elektron-positron maya terbentuk, gaya coulomb dari medan listrik sekitar elektron menyebabkan positron yang tercipta tertarik ke elektron awal manakala elektron yang tercipta mengalami gaya tolak. Ini menyebabkan polarisasi vakum. Pada dasarnya, keadaan vakum berperilaku seperti media yang memiliki permitivitas dielektrik lebih besar dari satu. Sehingga muatan efektif sebuah elektron biasanya lebih kecil daripada nilai aslinya, dan muatan akan berkurang dengan meningkatnya jarak dari elektron. Polarisasi ini dikonfirmasi secara eksperimental pada tahun 1997 menggunakan pemercepat partikel Jepang. Partikel-partikel maya menyebabkan efek pemerisaian untuk massa elektron.

Interaksi dengan partikel maya juga menjelaskan penyimpangan momen magnetik intrinsik elektron sebesar 0,1% dari magneton Bohr. Kesesuaian yang sangat tepat antara perbedaan yang diprediksikan ini dengan nilai percobaan dipandang sebagai pencapaian besar elektrodinamika kuantum.

Dalam fisika klasik, momentum sudut dan momen magnetik suatu objek bergantung pada dimensi fisikanya. Oleh karena itu, konsep elektron tak berdimensi yang memiliki momentum sudut dan momen magnetik tampaknya tidak konsisten. Paradoks ini dapat dijelaskan menggunakan pembentukan foton maya dalam medan listrik yang dihasilkan oleh elektron. Foton-foton maya ini menyebabkan elektron bergeser secara getar-getir (dinamakan Zitterbewegung), yang mengakibatkan gerak melingkar dengan presesi. Gerak ini menghasilkan momen magnetik dan spin elektron. Dalam atom, penciptaan foton maya ini menjelaskan geseran Lamb yang terpantau pada garis spektrum.

Interaksi

Elektron menghasilkan medan listrik yang menarik partikel bermuatan positif seperti proton dan menolak partikel lain yang bermuatan negatif. Kekuatan gaya tarik/tolak ini ditentukan oleh Hukum Coulomb. Ketika elektron bergerak, ia menghasilkan medan magnetik. Hukum Ampère-Maxwell menghubungkan medan magnetik dengan gerak massa elektron (arus listrik) terhadap seorang pengamat. Medan elektromagnetik partikel bermuatan yang bergerak diekspresikan menggunakan potensial Liénard–Wiechert, yang berlaku bahkan untuk partikel yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Sebuah partikel bermuatan q (kiri) bergerak dengan kecepatan v melalui medan magnetik B yang diorientasikan menuju pembaca. Untuk sebuah elektron, q bernilai negatif, sehingga ia mengikuti lintasan yang membelok ke atas.

Ketika sebuah elektron bergerak melalui medan magnetik, gaya Lorentz akan memengaruhi arah lintasan elektron tegak lurus terhadap bidang medan magnet dan kecepatan elektron. Gaya sentripetal ini menyebabkan lintasan elektron berbentuk heliks. Percepatan yang dihasilkan dari gerak melengkung ini menginduksi elektron untuk memancarkan energi dalam bentuk radiasi sinkrotron. Emisi energi ini kemudian dapat mementalkan elektron, dikenal sebagai Gaya Abraham-Lorentz-Dirac, yang menciptakan gesekan yang memperlambat elektron. Gaya ini disebabkan oleh reaksi balik medan elektron terhadap dirinya sendiri.

Dalam elektrodinamika kuantum, interaksi elektromagnetik antara partikel dimediasi oleh foton. Elektron terisolasi yang tidak dipercepat tidak dapat memancar ataupun menyerap foton; apabila ia menyerap atau memancarkan foton, ini berarti pelanggaran hukum kekekalan energi dan momentum. Walau demikian, foton maya dapat mentransfer momentum antar dua partikel bermuatan. Adalah pertukaran foton maya ini yang menghasilkan gaya Coulomb. Emisi energi dapat terjadi ketika elektron yang bergerak dibelokkan oleh sebuah partikel bermuatan seperti proton. Percepatan elektron menghasilkan pancaran radiasi Bremsstrahlung.

Di sini, Bremsstrahlung dihasilkan oleh elektron e yang dibelokkan oleh medan listrik dari inti atom. Perubahan energi E2 − E1 menentukan frekuensi f foton yang dipancarkan.

Tumbukan lenting antara sebuah foton (cahaya) dengan sebuah elektron bebas disebut sebagai hamburan Compton. Tumbukan ini menghasilkan transfer momentum dan transfer energi antar partikel, yang mengubah panjang gelombang foton sejumlah geseran Compton. Besaran maksimum geseran panjang gelombang ini adalah h/mec, yang dikenal sebagai panjang gelombang Compton. Untuk sebuah elektron, ini bernilai 2,43 × 10−12 m. Apabila panjang gelombang cahayanya panjang (contohnya panjang gelombang cahaya tampak adalah 0,4–0,7 μm), geseran panjang gelombang menjadi sangat kecil. Interaksi antara cahaya dengan elektron bebas seperti ini disebut sebagai hamburan Thomson.

Kekuatan relatif interaksi elektromagnetik antara dua partikel bermuatan seperti elektron dengan proton diberikan oleh konstanta struktur halus. Nilai konstanta ini tidak memiliki dimensi dan merupakan nisbah dua energi: energi elektrostatik tarikan (ataupun tolakan) pada pemisahan satu panjang gelombang Compton dengan energi rihat muatan. Ia bernilai α ≈ 7,297353 × 10−3, ataupun kira-kira sama dengan 1⁄137.

Ketika elektron dan positron bertumbukan, keduanya akan memusnahkan satu sama lainnya, menghasilkan dua atau lebih sinar foton gama. Jika elektron dan positronnya memiliki momentum yang dapat diabaikan, atom positronium dapat terbentuk sebelum pemusnahan, menghasilkan dua atau tiga foton sinar gama berenergi sebesar 1,022 MeV. Di sisi lain, foton berenergi tinggi dapat berubah menjadi elektron dan positron kembali dalam suatu proses yang dinamakan produksi pasangan, namun hanya terjadi dengan keberadaan partikel bermuatan di dekatnya, seperti inti atom.

Atom dan molekul

Artikel utama: Atom
Animasi yang menunjukkan bagaimana dua atom oksigen berinteraksi membentuk molekul oksigen (O2). Awan merah yang berpendar mewakili orbital elektron tiap-tiap atom. Orbital atom 2s dan 2p atom oksigen awal dapat terlihat bergabung menjadi orbital sigma dan orbital pi, menjadikan atom terikat bersama. Orbital 1s tidak bergabung dan dapat terlihat sebagai dua bulatan kecil yang terpisah

Elektron dapat terikat pada inti atom melalui gaya tarik menarik Coulomb. Suatu sistem berelektron banyak yang terikat pada inti atom disebut sebagai atom. Jika jumlah elektron berbeda dari muatan listrik inti, atom tersebut dinamakan sebagai ion. Perilaku elektron terikat yang seperti gelombang dideskripsikan menggunakan fungsi matematika yang disebut orbital atom. Tiap-tiap orbital atom memiliki satu set bilangan kuantumnya sendiri, yaitu energi, momentum sudut, dan proyeksi momentum sudut. Menurut asas pengecualian Pauli, tiap orbital hanya dapat diduduki oleh dua elektron, yang harus berbeda dalam bilangan kuantum spinnya.

Elektron dapat berpindah dari satu orbital ke orbital lainnya melalui emisi ataupun absorpsi foton yang energinya sesuai dengan perbedaan potensial antar orbital. Metode perpindahan orbital lainnya meliputi pertumbukan dengan partikel elektron lain dan efek Auger. Agar dapat melepaskan diri dari atom, energi elektron haruslah ditingkatkan melebihi energi pengikatannya. Ini terjadi pada efek fotolistrik, di mana foton yang berenergi lebih tinggi dari energi ionisasi atom diserap oleh elektron.

Momentum sudut orbital elektron terkuantisasi. Oleh karena elektron bermuatan, ia menghasilkan momen magnetik orbital yang proposional terhadap momentum sudut. Keseluruhan momen magnetik sebuah atom adalah setera dengan jumlah vektor momen magnetik orbital dan momen magnetik spin keseluruhan elektron dan inti atom. Namun, momen magnetik inti sangatlah kecil dan dapat diabaikan jika dibandingkan dengan elektron. Momen magnetik dari dua elektron yang menduduki orbital yang sama (disebut elektron berpasangan) akan saling meniadakan.

Ikatan kimia antaratom terjadi sebagai akibat dari interaksi elektromagnetik, sebagaimana yang dijelaskan oleh hukum mekanika kuantum. Ikatan yang terkuat terbentuk melalui perkongsian elektron maupun transfer elektron di antara atom-atom, mengizinkan terbentuknya molekul. Dalam molekul, pegerakan elektron dipengaruhi oleh beberapa inti atom dan elektron menduduki orbital molekul, sama halnya dengan elektron yang menduduki orbital atom pada atom bebas. Faktor mendasar pada struktur molekul adalah keberadaan pasangan elektron. Kedua elektron yang berpasangan memiliki spin yang berlawanan, mengizinkan keduanya menduduki orbital molekul yang sama tanpa melanggar asas pengecualian Pauli. Orbital-orbital molekul yang berbeda memiliki distribusi spasial rapatan elektron yang berbeda pula. Sebagai contohnya, pada elektron berpasangan yang terlibat dalam ikatan, elektron dapat ditemukan dengan probabilitas yang tinggi disekitar daerah inti atom tertentu yang sempit, manakala pada elektron berpasangan yang tidak terlibat dalam ikatan, ia dapat terdistribusi pada ruang yang luas di sekitar inti atom.

Konduktivitas

Petir utamanya terdiri dari aliran elektron. Potensial listrik yang diperlukan untuk menghasilkan petir dapat dihasilkan melalui efek tribolistrik.

Jika sebuah benda memiliki elektron yang berlebih atau kurang dari yang diperlukan untuk menyeimbangkan muatan inti atom yang positif, benda tersebut akan memiliki muatan listrik. Ketika terdapat elektron berlebih, benda tersebut dikatakan bermuatan negatif. Apabila terdapat elektron yang kurang dari jumlah proton dalam inti atom, benda tersebut dikatakan bermuatan positif. Ketika jumlah elektron dan jumlah proton adalah sama, muatan keduanya meniadakan satu sama lainnya dan benda tersebut dikatakan bermuatan netral. Benda makro dapat menjadi bermuatan listrik melalui penggosokan dan menghasilkan efek tribolistrik.

Elektron tunggal yang bergerak dalam vakum diistilahkan sebagai elektron bebas. Elektron-elektron dalam logam juga berperilaku seolah-olah bebas. Dalam kenyataannya, partikel yang umumnya diistilahkan elektron dalam logam dan padatan lainnya merupakan kuasi-elektron-kuasi-partikel, yang memiliki muatan listrik, spin, dan momen magnetik yang sama dengan elektron asli, namun bermassa berbeda. Ketika elektron bebas bergerak dalam vakum ataupun dalam logam, ia akan menghasilkan aliran muatan yang disebut sebagai arus listrik. Arus listrik ini kemudian akan menghasilkan medan magnetik. Sebaliknya, arus dapat diciptakan pula dengan mengubah medan magnetik. Interaksi ini dinyatakan secara matematis menggunakan persamaan Maxwell.

Pada suhu tertentu, tiap-tiap material memiliki konduktivitas listrik yang menentukan nilai arus listriknya ketika potensial listrik dialirkan kepadanya. Contoh benda yang memiliki konduktivitas listrik yang baik (disebut konduktor) misalnya emas dan tembaga, sedangkan gelas dan teflon adalah konduktor yang buruk. Dalam material dielektrik, elektron tetap terikat pada atom penyusunnya dan material tersebut berperilaku seperti insulator. Sebaiknya logam memiliki struktur pita elektronik yang mengandung pita elektronik yang terisi sebagian. Keberadaan pita tersebut mengizinkan elektron dalam logam berperilaku seolah-olah bebas (elektron terdelokalisasi). Elektron yang terdelokalisasi ini tidak terikat pada atom apapun, sehingga ketika dialiri medan listrik, elektron tersebut akan bergerak bebas seperti gas (gas fermi) melalui material tersebut seperti elektron bebas.

Oleh karena tumbukan antara elektron dengan atom, kecepatan hanyutan elektron dalam konduktor memiliki kisaran milimeter per detik. Namun, kecepatan rambatan elektron biasanya adalah sekitar 75% kecepatan cahaya. Ini terjadi karena sinyal elektrik merambat sebagai gelombang, yang kecepatannya tergantung dari konstanta dielektrik material atau bahan.

Logam merupakan konduktor panas yang baik, utamanya disebabkan oleh elektron terdelokalisasi yang bebas untuk mentranspor energi termal antaratom. Namun, berbeda dengan konduktivitas listrik, konduktivitas termal logam hampir tidak tergantung pada suhu. Konduktivitas termal diekspresikan secara matematis menurut hukum Wiedemann-Franz, yang menyatakan bahwa rasio konduktivitas termal terhadap konduktivitas listrik berbanding lurus terhadap temperatur. Kebalauan termal dalam kisi logam meningkatkan resistivitas listrik material, sehingganya membuat arus listrik tergantung pada temperatur.

Ketika didinginkan di bawah temperatur kritis, material dapat mengalami transisi fase yang menyebabkannya kehilangan semua resistivitas arus listrik. Hal ini dinamakan superkonduktivitas. Dalam teori BCS, perilaku ini dimodelkan oleh pasangan elektron yang memasuki keadaan kuantum kondensat Bose-Einstein. Pasangan Cooper ini memiliki gerakan yang dikopling oleh materi sekitar via getaran kekisi yang disebut fonon, sehingga elektron dapat menghindari tumbukan dengan atom-atom material yang menciptakan hambatan listrik. (Pasangan Cooper memiliki jari-jari sekitar 100 nm, sehingga dapat bertumpang tindih satu sama lain.) Walaupun begitu, mekanisme mengenai bagaimana superkonduktor temperatur tinggi bekerja masih belumlah terpecahkan.

Elektron yang berada dalam padatan konduktor, yang sendirinya juga merupakan kuasipartikel, ketika dikungkung secara ketat pada temperatur yang mendekati nol absolut, akan berperilaku seolah-olah terbelah lebih jauh menjadi dua kuasipartikel: spinon dan holon. Spinon memiliki spin dan momen magnetik, sedangkan holon memiliki muatan listrik.

Gerak dan energi

Menurut teori relativitas khusus Einstein, seiring dengan bertambahnya kecepatan elektron mendekati kecepatan cahaya, massa relativitas elektron akan meningkat menurut pemantau, sehingga membuatnya semakin sulit mempercepat diri dari kerangka acuan pemantau. Kecepatan elektron dapat mendekati, tetapi tidak dapat mencapai, kecepatan cahaya dalam vakum senilai c. Namun, ketika elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya c dimasukkan ke dalam media dielektrik seperti air, kecepatan cahaya lokal secara signifikan kurang dari c, sehingganya elektron bergerak melebihi kecepatan cahaya dalam medium tersebut. Ketika elektron berinteraksi dengan medium tersebut, interaksi ini akan menghasilkan pendaran cahaya yang dinamakan radiasi Cherenkov.

Faktor Lorentz sebagai fungsi kecepatan. Ia bermula dari nilai 1 dan menuju ketakterhinggaan seiring dengan v mendekati c.

Efek relativitas khusus ini didasarkan pada faktor Lorentz, didefinisikan sebagai dengan v adalah kecepatan partikel. Energi kinetik Ke sebuah elektron yang bergerak dengan kecepatan v adalah:

dengan me adalah massa elektron. Sebagai contohnya, pemercepat linear Stanford dapat mempercepat elektron mencapai 51 GeV. Angka memiliki nilai γ sebesar hampir 100.000, karena massa sebuah elektron adalah 0,51 MeV/c2. Momentum relativistik elektron ini 100.000 kali lebih besar daripada momentum yang diprediksikan oleh mekanika klasik untuk sebuah elektron yang bergerak dengan kecepatan yang sama.

Oleh karena elektron dapat berperilaku seperti gelombang, ia akan memiliki karakteristik panjang gelombang de Broglie. Nilai ini adalah λe = h/p dengan h adalah konstanta Planck dan p adalah momentum. Untuk 51 GeV elektron di atas, panjang gelombangnya adalah sekitar 2,4 × 10−17 m. Nilai ini cukup kecil untuk menjelajahi struktur yang lebih kecil dari inti atom.

Pembentukan

Produksi pasangan yang disebabkan oleh tumbukan foton dengan inti atom

Teori Big Bang merupakan teori ilmiah yang paling luas diterima sebagai penjelasan atas berbagai tahapan awal evolusi alam semesta. Beberapa milidetik setelah Big Bang, temperatur alam semesta lebih dari 10 miliar kelvin dan foton memiliki energi rata-rata lebih dari satu juta elektronvolt. Foton ini memiliki energi yang cukup sehingganya dapat bereaksi satu sama lainnya membentuk pasangan elektron dan positron,

dengan γ adalah foton, e+ adalah positron, dan e− adalah elektron. Sebaliknya pula, positron-elektron memusnahkan satu sama lainnya dan memancarkan foton berenergi tinggi. Kesetimbangan antara elektron, positron, dan foton terjada semasa fase evolusi alam semesta ini. Setelah 15 detik, temperatur alam semesta turun di bawah ambang batas yang mengizinkan pembentukan positron-elektron. Elektron dan positron yang tersisa memusnahkan satu sama lain, melepaskan radiasi gama yang memanaskan kembali alam semesta dalam waktu singkat.

Semasa proses leptogenesis, terdapat jumlah elektron yang lebih banyak daripada positron. Sampai sekarang, masihlah belum jelas mengapa elektron dapat berjumlah lebih banyak daripada positron. Sekitar satu dari satu miliar elektron lolos dari proses pemusnahan. Kelebihan jumlah proton dibandingkan antiproton juga terjadi dalam kondisi asimetri barion, menyebabkan muatan total alam semesta menjadi nol. Proton dan neutron yang tidak musnah kemudian mulai berpartisipasi dalam reaksi nukleosintesis, membentuk isotop hidrogen dan helium, serta sekelumit litium. Proses ini mencapai puncaknya setelah lima menit. Neutron yang tersisa kemudian menjalani peluruhan beta negatif dengan umur paruh sekitar seribu detik, melepaskan proton dan elektron dalam prosesnya,

dengan n adalah neutron, p adalah proton dan νe adalah antineutrino elektron. Selama 300.000-400.000 tahun ke depan, energi elektron yang berlebih masih sangat kuat sehingganya tidak berikatan dengan inti atom. Setelah itu, periode rekombinasi terjadi, saat atom netral mulai terbentuk dan alam semesta yang mengembang menjadi transparan terhadap radiasi.

Kira-kira satu juta tahun setelah big bang, generasi bintang pertama mulai terbentuk. Dalam bintang, nukleosintesis bintang mengakibatkan pembentukan positron dari penggabungan inti atom. Partikel antimateri ini dengan segera memusnahkan elektron dan melepaskan sinar gama. Oleh sebab itu, terjadi penurunan jumlah elektron yang diikuti dengan peningkatan jumlah neutron dengan kuantitas yang sama. Walau demikian, proses evolusi bintang dapat pula mengakibatkan sintesis isotop-isotop radioaktif. Beberapa isotop tersebut kemudian dapat menjalani peluruhan beta negatif dan memancarkan elektron dan antineutrino dari inti atom. Salah satu contohnya adalah isotop kobalt-60 (60Co) yang meluruh menjadi nikel-60 (60Ni).

Hujanan partikel-partikel yang dihasilkan oleh tembakan sinar kosmis ke atmosfer Bumi

Pada akhir masa kehidupannya, bintang yang bermassa lebih dari 20 massa surya dapat menjalani keruntuhan gravitasi dan membentuk lubang hitam. Menurut fisika klasik, objek luar angkasa yang sangat berat ini menghasilkan gaya tarik gravitasi yang sangat besar sehingganya tiada benda apapun, termasuk radiasi elektromagnetik, yang dapat lolos dari jari-jari Schwarzschild. Namun, dipercayai bahwa efek mekanika kuantum mengizinkan radiasi Hawking dipancarkan pada jarak ini. Elektron (dan positron) diperkirakan diciptakan di horizon persitiwa lubang hitam.

Ketika pasangan-pasangan partikel maya (seperti elektron dan positron) tercipta disekitar horizon peristiwa, distribusi spasial acak partikel-partikel ini mengizinkan salah satu partikel muncul pada bagian eksterior; proses ini disebut sebagai penerowongan kuantum. Potensial gravitasi lubang hitam kemudian dapat memasok energi yang mengubah partikel maya menjadi partikel nyata, mengizinkannya beradiasi keluar menuju luar angkasa. Sebagai gantinya, pasangan lainnya akan mendapatkan energi negatif, yang menyebabkan penurunan massa-energi lubang hitam. Laju radiasi Hawking meningkat seiring dengan menurunnya massa, pada akhirnya akan menyebabkan lubang hitam "menguap" sampai akhirnya meledak.

Sinar kosmis adalah partikel-partikel yang bergerak di luar angkasa dengan energi yang tinggi. Energi sebesar 3,0 × 1020 eV telah tercatat. Ketika partikel-partikel ini bertumbukan dengan nukleon di atmosfer Bumi, hujanan partikel-partikel dihasilkan, termasuk pula pion. Lebih dari setengah radiasi kosmis yang terpantau dari permukaan Bumi terdiri dari muon. Partikel ini merupakan sejenis lepton yang dihasilkan di atmosfer bagian atas melalui peluruhan pion. Muon, pada gilirannya, dapat meluruh menjadi elektron maupun positron. Oleh karena itu, untuk pion bermuatan negatif π−,

dengan μ− adalah muon dan νμ adalah neutrino muon.

Pengamatan

Kebanyakan aurora disebabkan oleh elektron energetik yang mengendap ke dalam atmosfer.

Pengamatan elektron dari jauh memerlukan alat yang mampu mendeteksi energi radiasi elektron tersebut. Sebagai contohnya, dalam lingkungan berenergi tinggi seperti korona bintang, elektron bebas yang berbentuk plasma meradiasikan energinya oleh karena Bremsstrahlung. Gas elektron dapat menjalani osilasi plasma, yang merupakan gelombang yang disebabkan oleh variasi pada rapatan elektron yang sinkron. Hal ini kemudian menghasilkan emisi energi yang dapat dideteksi menggunakan teleskop radio.

Frekuensi sebuah foton berbanding lurus dengan energinya. Elektron yang terikat pada inti atom dengan aras energi tertentu akan menyerap ataupun memancarkan foton pada frekuensi aras energi tersebut. Contohnya, ketika atom diiradiasi oleh sumber energi berspektrum lebar, garis-garis absorpsi tertentu akan muncul pada spektrum radiasi yang ditransmisikan. Tiap-tiap unsur ataupun molekul yang berbeda akan menampakkan garis-garis spektrum yang berbeda-beda pula. Pengukuran spektroskopi terhadap kekuatan dan lebar garis-garis spektrum ini memungkinkan penentuan komposisi kimia dan sifat fisika suatu zat.

Dalam laboratorium, interaksi elektron individu dapat dipantau menggunakan detektor partikel, yang memungkinkan pengukuran sifat-sifat fisika elektron seperti energi, spin, dan muatannya. Dikembangkannya perangkap Paul dan perangkap Penning mengizinkan partikel bermuatan diperangkap ke dalam suatu daerah tertentu untuk masa yang lama. Hal ini mengizinkan pengukuran yang cermat mengenai sifat dan ciri partikel. Dalam satu percobaan, perangkap Penning dapat memerangkap satu elektron tunggal dalam periode waktu 10 bulan. Momen magnetik elektron yang telah diukur, telah mencapai presisi pengukuran hingga 11 digit. Pada saat itu (1980), pengukuran ini lebih akurat daripada pengukuran konstanta fisika lainnya.

Gambar video pertama yang memperlihatkan distribusi energi elektron direkam oleh sekelompok ilmuwan di Universitas Lund Swedia pada Februari 2008. Para ilmuwan ini menggunakan kilatan cahaya yang sangat pendek, disebut sebagai pulsa attosekon (10−18), mengizinkan gerak elektron dipantau untuk pertama kalinya.

Distribusi elektron dalam material padat dapat divisualisasikan menggunakan ARPES (angle resolved photoemission spectroscopy). Teknik ini menggunakan efek fotolistrik untuk mengukur ruang timbal-balik, yaitu suatu representasi struktur periodik yang digunakan untuk menduga struktur awal material. ARPES dapat digunakan untuk menentukan arah, kecepatan, dan sebaran elektron dalam material.

Aplikasi

Berkas partikel

Semasa uji terowongan angin NASA, sebuah model Pesawat ulang-alik ditembakkan hujan elektron untuk mensimulasikan efek gas pengion sewaktu memasuki bumi.

Berkas elektron digunakan dalam proses pengelasan, yang mengizinkan rapatan energi sampai sebesar 107 W·cm−2 diterapkan pada sasaran sempit berdiameter 0,1–1,3 mm dan biasanya tidak memerlukan bahan isi. Teknik pengelasan ini harus dilakukan dalam kondisi vakum, sehingga berkas elektron tidak berinteraksi dengan gas sebelum mencapai target. Tekni ini dapat digunakan untuk menyatukan bahan-bahan konduktif yang tidak cocok dilas menggunakan teknik pengelasan biasa.

Litografi berkas elektron (EBL) merupakan suatu metode pengetsaan semikonduktor dengan resolusi lebih kecil dari satu mikron. Teknik ini berbiaya tinggi, lambat, dan perlu dioperasikan secara vakum dan cenderung mengakibatkan sebaran elektron pada padatan. Oleh karena sebaran ini, resolusinya terbatas pada 10 nm. Oleh karenanya, EBL utamanya digunakan pada produksi sejumlah kecil sirkuit terpadu yang terspesialisasi.

Pemrosesan berkas elektron digunakan untuk mengiradiasi material agar sifat-sifat fisikanya berubah ataupun untuk tujuan sterilisasi produk makanan dan medis. Dalam terapi radiasi berkas elektron dihasilkan oleh pemercepat liner untuk pengobatan tumor superfisial. Oleh karena berkas elektron hanya menembus kedalaman yang terbatas sebelum diserap, biasanya sampai dengan 5 cm untuk elektron berenergi 5–20 MeV, terapi elektron berguna untuk mengobati lesi kulit seperti karsinoma sel basal. Berkas elektron dapat digunakan untuk mensuplemen perawatan daerah-daerah yang telah diiradiasi oleh sinar-X.

Pemercepat partikel menggunakan medan listrik untuk membelokkan elektron dan antipartikelnya mencapai energi tinggi. Oleh karena partikel ini bergerak melalui medan magnetik, ia memancarkan radiasi sinkrotron. Intensitas radiasi ini bergantung pada spin, yang menyebabkan polarisasi berkas elektron (dikenal sebagai efek Sokolov-Ternov). Berkas elektron yang terpolarisasi ini dapat digunakan dalam berbagai eksperimen. Radiasi sinkotron juga dapat digunakan untuk pendinginan berkas elektron, yang menurunkan sebaran momentum partikel. Seketika partikel telah dipercepat sampai pada energi yang ditentukan, elektron dan positron ditumbukkan. Emisi energi yang dihasilkan oleh tumbukan tersebut dipantau menggunakan detektor partikel dan dipelajari dalam fisika partikel.

Pencitraan

Difraksi elektron berenergi rendah (Low-energy electron diffraction) adalah suatu metode penghujanan bahan-bahan kristalin dengan berkas kolimasi elektron untuk kemudian dipantau pola-pola difraksi yang dihasilkan untuk menentukan struktur material tersebut. Energi yang diperlukan pada umumnya berkisar antara 20–200 eV. Difraksi elektron berenergi tinggi refleksi (reflection high energy electron diffraction) adalah teknik yang menggunakan refleksi berkas elektron yang ditembakkan pada berbagai sudut rendah untuk mengkarakterisasikan permukaan material kritsalin. Energi berkas biasanya berkisar antara 8–20 keV dan sudut tembakan adalah 1–4°.

Mikroskop elektron mengarahkan berkas elektron yang difokuskan kepada suatu spesimen. Pada saat berkas berinteraksi dengan spesimen, beberapa elektron berubah sifatnya, misalnya pada arah pergerakan, sudut, energi, dan fase relatif elektron. Dengan mencatat perubahan pada berkas elektron, para ilmuwan dapat menghasilkan citra material yang diperbesar tersebut.

Lihat pula

Catatan kaki

  1. Penyebut versi pecahannya merupakan balikan nilai desimal (dengan ketidakpastian standar relatif 4,2 × 10-10).
  2. Muatan elektron adalah negatif muatan elementer yang memiliki nilai positif untuk proton.
  3. Besaran ini didapatkan dari bilangan kuantum spin sebagai untuk bilangan kuantum s = ½.
    Lihat: Gupta, M. C. (2001). Atomic and Molecular Spectroscopy. New Age Publishers. hlm. 81. ISBN 8122413005. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  4. Bohr magneton:
  5. Jari-jari elektron klasik diturunkan sebagai berikut. Asumsikan bahwa muatan elektron tersebar merata di seluruh volume bola partikel. Oleh karena satu bagian bola tersebut akan menolak bagian yag lainnya, bola tersebut mengandung energi potensial elektrostatik. Energi ini diasumsikan sama dengan energi rihat elektron, yang ditentukan melalui teori relativitas khusus (E=mc2).
    Dari teori elektrostatistika, energi potensial suatu bola dengan jari-jari r dan muatan e adalah: dengan ε0 adalah permitivitas vakum. Untuk sebuah elektron dengan massa rihat m0, energi rihatnya adalah sama dengan: dengan c adalah kecepatan cahaya dalam vakum. Dengan menyamakan kedua persamaan ini dan mencari nilai r, kita akan mendapatkan jari-jari elektron klasik.
    Lihat: Haken, Hermann (2005). The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory. Springer. hlm. 70. ISBN 3540672745. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  6. Radiasi yang berasal dari elektron non-relativistik kadang-kadang disebut radiasi siklotron.
  7. Perubahan pada panjang gelombang Δλ bergantung pada sudut pentalan θ sebagai berikut dengan c adalah kecepatan cahaya dalam vakum dan me adalah massa elektron. Lihat Zombeck (2007:393,396).
  8. Dengan mencari kecepatan elektron dan menggunakan pendekatan untuk nilai γ yang besar, kita akan mendapatkan:

Referensi

  1. ^ Dahl (1997:122–185).
  2. ^ Eichten, Estia J.; Peskin, Michael E. (1983). "New Tests for Quark and Lepton Substructure". Physical Review Letters. 50 (11): 811–814. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811. 
  3. ^ "CODATA value: proton-electron mass ratio". 2006 CODATA recommended values. National Institute of Standards and Technology. dari versi asli tanggal 2020-04-22. Diakses tanggal 2009-07-18. 
  4. ^ Curtis, Lorenzo J. (2003). Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach. Cambridge University Press. hlm. 74. ISBN 0521536359. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  5. Anastopoulos, Charis (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. Princeton University Press. hlm. 236–237. ISBN 0691135126. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-12. 
  6. ^ Arabatzis, Theodore (2006). Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. University of Chicago Press. hlm. 70–74. ISBN 0226024210. 
  7. ^ Wilson, Robert (1997). Astronomy Through the Ages: The Story of the Human Attempt to Understand the Universe. CRC Press. hlm. 138. ISBN 0748407480. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  8. ^ Pauling, Linus C. (1960). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: an introduction to modern structural chemistry (edisi ke-3rd). Cornell University Press. hlm. 4–10. ISBN 0801403332. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-14. 
  9. Shipley, Joseph T. (1945). Dictionary of Word Origins. The Philosophical Library. hlm. 133. 
  10. Baigrie, Brian (2006). Electricity and Magnetism: A Historical Perspective. Greenwood Press. hlm. 7–8. ISBN 0-3133-3358-0. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-12. 
  11. Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. Wiley. ISBN 0-780-31193-0. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-12. 
  12. Benjamin Franklin (1706–1790). 2017-10-18 di Wayback Machine. Science World, from Eric Weisstein's World of Scientific Biography.
  13. The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge. (1918). New York: Encyclopedia Americana Corp.
  14. Farrar, Wilfred V. (1969). "Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter". Annals of Science. 25: 243–254. doi:10.1080/00033796900200141. 
  15. Barrow, John D. (1983). "Natural Units Before Planck". Royal Astronomical Society Quarterly Journal. 24: 24–26. Bibcode:1983QJRAS..24...24B. 
  16. Stoney, George Johnstone (1894). "Of the "Electron," or Atom of Electricity". Philosophical Magazine. 38 (5): 418–420. 
  17. Soukhanov, Anne H. ed. (1986). Word Mysteries & Histories. Houghton Mifflin Company. hlm. 73. ISBN 0-395-40265-4. 
  18. Guralnik, David B. ed. (1970). Webster's New World Dictionary. Prentice-Hall. hlm. 450. 
  19. Born, Max; Blin-Stoyle, Roger John; Radcliffe, J. M. (1989). Atomic Physics. Courier Dover. hlm. 26. ISBN 0486659844. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  20. Dahl (1997:55–58).
  21. DeKosky, Robert (1983). "William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s". Annals of Science. 40 (1): 1–18. doi:10.1080/00033798300200101. 
  22. ^ Leicester, Henry M. (1971). The Historical Background of Chemistry. Courier Dover Publications. hlm. 221–222. ISBN 0486610535. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  23. Dahl (1997:64–78).
  24. Zeeman, Pieter (1907). "Sir William Crookes, F.R.S." Nature. 77 (1984): 1–3. doi:10.1038/077001a0. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2009-02-24. 
  25. Dahl (1997:99).
  26. Thomson, J. J. (1906). (PDF). The Nobel Foundation. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2008-10-10. Diakses tanggal 2008-08-25. 
  27. Trenn, Thaddeus J. (1976). "Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays". Isis. 67 (1): 61–75. doi:10.1086/351545. JSTOR 231134. 
  28. Becquerel, Henri (1900). "Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique". Comptes Rendus de l'Académie des Sciences. 130: 809–815.  (Prancis)
  29. Buchwald and Warwick (2001:90–91).
  30. Myers, William G. (1976). "Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896". Journal of Nuclear Medicine. 17 (7): 579–582. PMID 775027. dari versi asli tanggal 2008-12-22. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  31. Kikoin, Isaak K.; Sominskiĭ, Isaak S. (1961). "Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)". Soviet Physics Uspekhi. 3: 798–809. doi:10.1070/PU1961v003n05ABEH005812.  Original publication in Russian: Кикоин, И.К.; Соминский, М.С. (1960). "Академик А.Ф. Иоффе" (PDF). Успехи Физических Наук. 72 (10): 303–321. (PDF) dari versi asli tanggal 2018-10-09. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  32. Millikan, Robert A. (1911). "The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge, and the Correction of Stokes' Law". Physical Review. 32 (2): 349–397. doi:10.1103/PhysRevSeriesI.32.349. 
  33. Das Gupta, N. N.; Ghosh, Sanjay K. (1999). "A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics". Reviews of Modern Physics. 18: 225–290. doi:10.1103/RevModPhys.18.225. 
  34. ^ Smirnov, Boris M. (2003). Physics of Atoms and Ions. Springer. hlm. 14–21. ISBN 038795550X. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  35. Bohr, Niels (1922). "Nobel Lecture: The Structure of the Atom" (PDF). The Nobel Foundation. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-12-03. Diakses tanggal 2008-12-03. 
  36. Lewis, Gilbert N. (1916). "The Atom and the Molecule". Journal of the American Chemical Society. 38 (4): 762–786. doi:10.1021/ja02261a002. 
  37. ^ Arabatzis, Theodore; Gavroglu, Kostas (1997). "The chemists' electron". European Journal of Physics. 18: 150–163. doi:10.1088/0143-0807/18/3/005. 
  38. Langmuir, Irving (1919). "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules". Journal of the American Chemical Society. 41 (6): 868–934. doi:10.1021/ja02227a002. 
  39. Massimi, Michela (2005). Pauli's Exclusion Principle, The Origin and Validation of a Scientific Principle. Cambridge University Press. hlm. 7–8. ISBN 0521839114. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  40. Uhlenbeck, G. E.; Goudsmith, S. (1925). "Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons". Die Naturwissenschaften. 13 (47). Bibcode:1925NW.....13..953E.  (Jerman)
  41. Pauli, Wolfgang (1923). "Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes". Zeitschrift für Physik. 16 (1): 155–164. doi:10.1007/BF01327386.  (Jerman)
  42. ^ de Broglie, Louis (1929). "Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron" (PDF). The Nobel Foundation. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-10-04. Diakses tanggal 2008-08-30. 
  43. Falkenburg, Brigitte (2007). Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality. Springer. hlm. 85. ISBN 3540337318. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  44. Davisson, Clinton (1937). "Nobel Lecture: The Discovery of Electron Waves" (PDF). The Nobel Foundation. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-07-09. Diakses tanggal 2008-08-30. 
  45. Schrödinger, Erwin (1926). "Quantisierung als Eigenwertproblem". Annalen der Physik. 385 (13): 437–490. Bibcode:1926AnP...385..437S. doi:10.1002/andp.19263851302.  (Jerman)
  46. Reed, Bruce Cameron (2007). Quantum Mechanics. Jones & Bartlett Publishers. hlm. 275–350. ISBN 0763744514. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  47. Dirac, Paul A. M. (1928). "The Quantum Theory of the Electron". Proceedings of the Royal Society of London A. 117 (778): 610–624. doi:10.1098/rspa.1928.0023. 
  48. Dirac, Paul A. M. (1933). "Nobel Lecture: Theory of Electrons and Positrons" (PDF). The Nobel Foundation. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-07-23. Diakses tanggal 2008-11-01. 
  49. Kragh, Helge (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century. Princeton University Press. hlm. 132. ISBN 0691095523. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  50. Gaynor, Frank (1950). Concise Encyclopedia of Atomic Energy. The Philosophical Library. hlm. 117. 
  51. "The Nobel Prize in Physics 1965". The Nobel Foundation. dari versi asli tanggal 2008-10-24. Diakses tanggal 2008-11-04. 
  52. Panofsky, Wolfgang K. H. (1997). "The Evolution of Particle Accelerators & Colliders" (PDF). Stanford University. (PDF) dari versi asli tanggal 2016-06-03. Diakses tanggal 2008-09-15. 
  53. Elder, F. R.; Gurewitsch, A. M.; Langmuir, R. V.; Pollock, H. C. (1947). "Radiation from Electrons in a Synchrotron". Physical Review. 71 (11): 829–830. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5. 
  54. Hoddeson, Lillian; Brown, Laurie; Riordan, Michael; Dresden, Max (1997). The Rise of the Standard Model: Particle Physics in the 1960s and 1970s. Cambridge University Press. hlm. 25–26. ISBN 0521578167. 
  55. Bernardini, Carlo (2004). "AdA: The First Electron–Positron Collider". Physics in Perspective. 6 (2): 156–183. Bibcode:2004PhP.....6..156B. doi:10.1007/s00016-003-0202-y. 
  56. "Testing the Standard Model: The LEP experiments". CERN. 2008. dari versi asli tanggal 2013-02-13. Diakses tanggal 2008-09-15. 
  57. "LEP reaps a final harvest". CERN Courier. 2000. dari versi asli tanggal 2010-11-21. Diakses tanggal 2008-11-01. 
  58. Frampton, Paul H. (2000). "Quarks and Leptons Beyond the Third Generation". Physics Reports. 330: 263–348. doi:10.1016/S0370-1573(99)00095-2. 
  59. ^ Raith, Wilhelm (2001). Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles. CRC Press. hlm. 777–781. ISBN 0849312027. 
  60. ^ Sumber asli CODATA: Konstanta fisik dari CODATA tersedia di:
  61. Zombeck, Martin V. (2007). Handbook of Space Astronomy and Astrophysics (edisi ke-3rd). Cambridge University Press. hlm. 14. ISBN 0521782422. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  62. Murphy, Michael T.; Flambaum, VV; Muller, S; Henkel, C (2008-06-20). "Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe". Science. 320 (5883): 1611–1613. doi:10.1126/science.1156352. PMID 18566280. dari versi asli tanggal 2008-08-01. Diakses tanggal 2008-09-03. 
  63. Zorn, Jens C.; Chamberlain, George E.; Hughes, Vernon W. (1963). "Experimental Limits for the Electron-Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron". Physical Review. 129 (6): 2566–2576. doi:10.1103/PhysRev.129.2566. 
  64. ^ Odom, B.; Hanneke, D.; D’urso, B.; Gabrielse, G. (2006). "New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One-Electron Quantum Cyclotron". Physical Review Letters. 97: 030801(1–4). doi:10.1103/PhysRevLett.97.030801. 
  65. Anastopoulos, Charis (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. Princeton University Press. hlm. 261–262. ISBN 0691135126. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  66. Gabrielse, G.; Hanneke, D.; Kinoshita, T.; Nio, M.; Odom, B. (2006). "New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED". Physical Review Letters. 97: 030802(1–4). doi:10.1103/PhysRevLett.97.030802. 
  67. Dehmelt, Hans (1988). "A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius". Physica Scripta. T22: 102–110. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016. 
  68. Meschede, Dieter (2004). . Wiley-VCH. hlm. 168. ISBN 3527403647. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014-08-21. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  69. Steinberg, R. I.; Kwiatkowski, K.; Maenhaut, W.; Wall, N. S. (1999). "Experimental test of charge conservation and the stability of the electron". Physical Review D. 61 (2): 2582–2586. doi:10.1103/PhysRevD.12.2582. 
  70. Yao, W.-M. (2006). "Review of Particle Physics". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 33 (1): 77–115. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 
  71. ^ Munowitz, Michael (2005). Knowing, The Nature of Physical Law. Oxford University Press. hlm. 162–218. ISBN 0195167376. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-13. 
  72. Kane, Gordon (2006-10-09). "Are virtual particles really constantly popping in and out of existence? Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics?". Scientific American. dari versi asli tanggal 2020-05-15. Diakses tanggal 2008-09-19. 
  73. Taylor, John (1989). Davies, Paul, ed. The New Physics. Cambridge University Press. hlm. 464. ISBN 0521438314. 
  74. ^ Genz, Henning (2001). Nothingness: The Science of Empty Space. Da Capo Press. hlm. 241–243, 245–247. ISBN 0738206105. 
  75. Gribbin, John (1997-01-25). "More to electrons than meets the eye". New Scientist. dari versi asli tanggal 2011-06-23. Diakses tanggal 2008-09-17. 
  76. Levine, I.; Koltick, D.; Howell, B.; Shibata, E.; Fujimoto, J.; Tauchi, T.; Abe, K.; Abe, T.; Adachi, I. (1997). "Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer". Physical Review Letters. 78: 424–427. doi:10.1103/PhysRevLett.78.424. 
  77. Murayama, Hitoshi (March 10–17, 2006). "Supersymmetry Breaking Made Easy, Viable and Generic". Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories. La Thuile, Italy. arXiv:0709.3041.  —mencantumkan perbedaan massa 9% untuk elektorn yang seukuran jarak Planck.
  78. Schwinger, Julian (1948). "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron". Physical Review. 73 (4): 416–417. doi:10.1103/PhysRev.73.416. 
  79. Huang, Kerson (2007). Fundamental Forces of Nature: The Story of Gauge Fields. World Scientific. hlm. 123–125. ISBN 9812706453. 
  80. Foldy, Leslie L. (1950). "On the Dirac Theory of Spin 1/2 Particles and Its Non-Relativistic Limit". Physical Review. 78: 29–36. doi:10.1103/PhysRev.78.29. 
  81. Sidharth, Burra G. (2008). "Revisiting Zitterbewegung". International Journal of Theoretical Physics. 48: 497–506. doi:10.1007/s10773-008-9825-8. arXiv:0806.0985. 
  82. Elliott, Robert S. (1978). "The history of electromagnetics as Hertz would have known it". IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 36 (5): 806–823. doi:10.1109/22.3600. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2008-09-22.  A subscription required for access.
  83. Munowitz (2005:140).
  84. Munowitz (2005:160).
  85. Mahadevan, Rohan; Narayan, Ramesh; Yi, Insu (1996). "Harmony in Electrons: Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field". Astrophysical Journal. 465: 327–337. doi:10.1086/177422. arXiv:astro-ph/9601073v1. 
  86. Rohrlich, Fritz (1999). "The self-force and radiation reaction". American Journal of Physics. 68 (12): 1109–1112. doi:10.1119/1.1286430. 
  87. Georgi, Howard (1989). Davies, Paul, ed. The New Physics. Cambridge University Press. hlm. 427. ISBN 0521438314. 
  88. Blumenthal, George J. (1970). "Bremsstrahlung, Synchrotron Radiation, and Compton Scattering of High-Energy Electrons Traversing Dilute Gases". Reviews of Modern Physics. 42: 237–270. doi:10.1103/RevModPhys.42.237. 
  89. Staff (2008). "The Nobel Prize in Physics 1927". The Nobel Foundation. dari versi asli tanggal 2008-10-24. Diakses tanggal 2008-09-28. 
  90. Chen, Szu-yuan; Chen, Szu-Yuan; Maksimchuk, Anatoly (1998). "Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering". Nature. 396: 653–655. doi:10.1038/25303. 
  91. Beringer, Robert; Montgomery, C. G. (1942). "The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation". Physical Review. 61 (5–6): 222–224. doi:10.1103/PhysRev.61.222. 
  92. Wilson, Jerry (2000). College Physics (edisi ke-4th). Prentice Hall. hlm. 888. ISBN 0130824445. 
  93. Eichler, Jörg (2005-11-14). "Electron–positron pair production in relativistic ion–atom collisions". Physics Letters A. 347 (1–3): 67–72. doi:10.1016/j.physleta.2005.06.105. 
  94. Hubbell, J. H. (2006). "Electron positron pair production by photons: A historical overview". Radiation Physics and Chemistry. 75 (6): 614–623. Bibcode:2006RaPC...75..614H. doi:10.1016/j.radphyschem.2005.10.008. 
  95. Mulliken, Robert S. (1967). "Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding". Science. 157 (3784): 13–24. doi:10.1126/science.157.3784.13. PMID 5338306. 
  96. Burhop, Eric H. S. (1952). The Auger Effect and Other Radiationless Transitions. New York: Cambridge University Press. hlm. 2–3. 
  97. ^ Grupen, Claus (June 28–July 10, 1999). "Physics of Particle Detection". AIP Conference Proceedings, Instrumentation in Elementary Particle Physics, VIII. 536. Istanbul: Dordrecht, D. Reidel Publishing Company. hlm. 3–34. doi:10.1063/1.1361756. 
  98. Jiles, David (1998). Introduction to Magnetism and Magnetic Materials. CRC Press. hlm. 280–287. ISBN 0412798603. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-14. 
  99. Löwdin, Per Olov; Erkki Brändas, Erkki; Kryachko, Eugene S. (2003). Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per- Olov Löwdin. Springer. hlm. 393–394. ISBN 140201290X. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-14.  line feed character di |title= pada posisi 72 (bantuan)
  100. McQuarrie, Donald Allan; Simon, John Douglas (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach. University Science Books. hlm. 325–361. ISBN 0935702997. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-14. 
  101. Daudel, R.; Bader, R.F.W.; Stephens, M.E.; Borrett, D.S. (1973-10-11). . Canadian Journal of Chemistry. 52: 1310–1320. doi:10.1139/v74-201. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014-01-08. Diakses tanggal 2008-10-12. 
  102. Rakov, Vladimir A.; Uman, Martin A. (2007). Lightning: Physics and Effects. Cambridge University Press. hlm. 4. ISBN 0521035414. 
  103. Freeman, Gordon R. (1999). "Triboelectricity and some associated phenomena". Materials science and technology. 15 (12): 1454–1458. 
  104. Forward, Keith M.; Lacks, Daniel J.; Sankaran, R. Mohan (2009). "Methodology for studying particle–particle triboelectrification in granular materials". Journal of Electrostatics. 67 (2–3): 178–183. doi:10.1016/j.elstat.2008.12.002. 
  105. Weinberg, Steven (2003). The Discovery of Subatomic Particles. Cambridge University Press. hlm. 15–16. ISBN 052182351X. 
  106. Lou, Liang-fu (2003). Introduction to phonons and electrons. World Scientific. hlm. 162,164. ISBN 9789812384614. 
  107. Guru, Bhag S. (2004). Electromagnetic Field Theory. Cambridge University Press. hlm. 138, 276. ISBN 0521830168.  [pranala nonaktif permanen]
  108. ^ Ziman, J. M. (2001). Electrons and Phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids. Oxford University Press. hlm. 260. ISBN 0198507798. 
  109. Main, Peter (1993-06-12). "When electrons go with the flow: Remove the obstacles that create electrical resistance, and you get ballistic electrons and a quantum surprise". New Scientist. 1887: 30. dari versi asli tanggal 2011-06-23. Diakses tanggal 2008-10-09. 
  110. Blackwell, Glenn R. (2000). The Electronic Packaging Handbook. CRC Press. hlm. 6.39–6.40. ISBN 0849385911. 
  111. Durrant, Alan (2000). Quantum Physics of Matter: The Physical World. CRC Press. hlm. http://books.google.com/books?id=F0JmHRkJHiUC&pg=PA43. ISBN 0750307218. 
  112. Staff (2008). "The Nobel Prize in Physics 1972". The Nobel Foundation. dari versi asli tanggal 2008-10-11. Diakses tanggal 2008-10-13. 
  113. Kadin, Alan M. (2007). "Spatial Structure of the Cooper Pair". Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. 20 (4): 285–292. doi:10.1007/s10948-006-0198-z. arXiv:cond-mat/0510279. 
  114. "Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution". ScienceDaily.com. 2009-07-31. dari versi asli tanggal 2019-04-04. Diakses tanggal 2009-08-01. 
  115. Jompol, Yodchay; Ford, CJ; Griffiths, JP; Farrer, I; Jones, GA; Anderson, D; Ritchie, DA; Silk, TW; Schofield, AJ (2009-07-31). "Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid". Science. 325 (5940): 597–601. doi:10.1126/science.1171769. PMID 19644117. dari versi asli tanggal 2009-08-08. Diakses tanggal 2009-08-01. 
  116. Staff (2008). "The Nobel Prize in Physics 1958, for the discovery and the interpretation of the Cherenkov effect". The Nobel Foundation. dari versi asli tanggal 2008-10-18. Diakses tanggal 2008-09-25. 
  117. Staff (2008-08-26). "Special Relativity". Stanford Linear Accelerator Center. dari versi asli tanggal 2008-08-28. Diakses tanggal 2008-09-25. 
  118. Adams, Steve (2000). Frontiers: Twentieth Century Physics. CRC Press. hlm. 215. ISBN 0748408401. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-17. 
  119. Lurquin, Paul F. (2003). The Origins of Life and the Universe. Columbia University Press. hlm. 2. ISBN 0231126557. 
  120. Silk, Joseph (2000). The Big Bang: The Creation and Evolution of the Universe (edisi ke-3rd). Macmillan. hlm. 110–112, 134–137. ISBN 080507256X. 
  121. Christianto, Vic (2007). (PDF). Progress in Physics. 4: 112–114. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2008-09-10. Diakses tanggal 2008-09-04. 
  122. Kolb, Edward W. (1980-04-07). "The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe". Physics Letters B. 91 (2): 217–221. doi:10.1016/0370-2693(80)90435-9. 
  123. Sather, Eric (Spring/Summer 1996). "The Mystery of Matter Asymmetry" (PDF). Beam Line. University of Stanford. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-10-12. Diakses tanggal 2008-11-01. 
  124. Burles, Scott (1999-03-19). "Big-Bang Nucleosynthesis: Linking Inner Space and Outer Space". arXiv, University of Chicago. arXiv:astro-ph/9903300. 
  125. Boesgaard, A. M.; Steigman, G (1985). "Big bang nucleosynthesis–Theories and observations". Annual review of astronomy and astrophysics. 23 (2): 319–378. doi:10.1146/annurev.aa.23.090185.001535. dari versi asli tanggal 2016-06-03. Diakses tanggal 2008-08-28. 
  126. ^ Barkana, Rennan (2006-08-18). "The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization". Science. 313 (5789): 931–934. doi:10.1126/science.1125644. PMID 16917052. dari versi asli tanggal 2008-12-07. Diakses tanggal 2008-11-01. 
  127. Burbidge, E. Margaret; Burbidge, G. R.; Fowler, William A.; Hoyle, F. (1957). "Synthesis of Elements in Stars". Reviews of Modern Physics. 29 (4): 548–647. doi:10.1103/RevModPhys.29.547. 
  128. Rodberg, L. S.; Weisskopf, VF (1957). "Fall of Parity: Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature". Science. 125 (3249): 627–633. doi:10.1126/science.125.3249.627. PMID 17810563. 
  129. Fryer, Chris L. (1999). "Mass Limits For Black Hole Formation". The Astrophysical Journal. 522 (1): 413–418. Bibcode:1999ApJ...522..413F. doi:10.1086/307647. 
  130. Parikh, Maulik K.; Wilczek, F (2000). "Hawking Radiation As Tunneling". Physical Review Letters. 85 (24): 5042–5045. doi:10.1103/PhysRevLett.85.5042. PMID 11102182. 
  131. Hawking, S. W. (1974-03-01). "Black hole explosions?". Nature. 248: 30–31. doi:10.1038/248030a0. 
  132. Halzen, F.; Hooper, Dan (2002). "High-energy neutrino astronomy: the cosmic ray connection". Reports on Progress in Physics. 66: 1025–1078. doi:10.1088/0034-4885/65/7/201. dari versi asli tanggal 2013-08-27. Diakses tanggal 2008-08-28. 
  133. Ziegler, James F. "Terrestrial cosmic ray intensities". IBM Journal of Research and Development. 42 (1): 117–139. doi:10.1147/rd.421.0117. 
  134. Sutton, Christine (1990-08-04). "Muons, pions and other strange particles". New Scientist. dari versi asli tanggal 2011-06-23. Diakses tanggal 2008-08-28. 
  135. Wolpert, Stuart (2008-07-24). . University of California. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-08-17. Diakses tanggal 2008-10-11. 
  136. Gurnett, Donald A.; Anderson, RR (1976-12-10). "Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts". Science. 194 (4270): 1159–1162. doi:10.1126/science.194.4270.1159. PMID 17790910. 
  137. Martin, W. C. (2007). "Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas". National Institute of Standards and Technology. dari versi asli tanggal 2007-02-08. Diakses tanggal 2007-01-08. 
  138. Fowles, Grant R. (1989). Introduction to Modern Optics. Courier Dover Publications. hlm. 227–233. ISBN 0486659577. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-04-29. 
  139. Staff (2008). "The Nobel Prize in Physics 1989". The Nobel Foundation. dari versi asli tanggal 2008-09-28. Diakses tanggal 2008-09-24. 
  140. Ekstrom, Philip (1980). "The isolated Electron" (PDF). Scientific American. 243 (2): 91–101. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-10-02. Diakses tanggal 2008-09-24. 
  141. Mauritsson, Johan. (PDF). Lunds Universitet. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2009-03-25. Diakses tanggal 2008-09-17. 
  142. Mauritsson, J.; Johnsson, P.; Mansten, E.; Swoboda, M.; Ruchon, T.; L’huillier, A.; Schafer, K. J. (2008). "Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope" (pdf). Physical Review Letters. 100: 073003. doi:10.1103/PhysRevLett.100.073003. dari versi asli tanggal 2017-02-27. Diakses tanggal 2010-04-29. 
  143. Damascelli, Andrea (2004). "Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES". Physica Scripta. T109: 61–74. doi:10.1238/Physica.Topical.109a00061. 
  144. Staff (1975-04-14). . Langley Research Center, NASA. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-12-07. Diakses tanggal 2008-09-20. 
  145. Elmer, John (2008-03-03). . Lawrence Livermore National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-08-29. Diakses tanggal 2008-10-16. 
  146. Schultz, Helmut (1993). Electron Beam Welding. Woodhead Publishing. hlm. 2–3. ISBN 1855730502. 
  147. Benedict, Gary F. (1987). Nontraditional Manufacturing Processes. Manufacturing engineering and materials processing. 19. CRC Press. hlm. 273. ISBN 0824773527. 
  148. Ozdemir, Faik S. (June 25–27, 1979). "Electron beam lithography". Proceedings of the 16th Conference on Design automation. San Diego, CA, USA: IEEE Press. hlm. 383–391. Diakses tanggal 2008-10-16. 
  149. Madou, Marc J. (2002). Fundamentals of Microfabrication: the Science of Miniaturization (edisi ke-2nd). CRC Press. hlm. 53–54. ISBN 0849308267. 
  150. Jongen, Yves (May 2–5, 1996). "Electron Beam Scanning in Industrial Applications". APS/AAPT Joint Meeting. American Physical Society. dari versi asli tanggal 2013-08-27. Diakses tanggal 2008-10-16. 
  151. Beddar, A. S. (2001). "Mobile linear accelerators for intraoperative radiation therapy". AORN Journal. 74: 700. doi:10.1016/S0001-2092(06)61769-9. dari versi asli tanggal 2015-08-12. Diakses tanggal 2008-10-26. 
  152. Gazda, Michael J. (2007-06-01). "Principles of Radiation Therapy". Cancer Network. dari versi asli tanggal 2009-04-06. Diakses tanggal 2008-10-26. 
  153. Chao, Alexander W. (1999). Handbook of Accelerator Physics and Engineering. World Scientific Publishing Company. hlm. 155, 188. ISBN 9810235003. 
  154. Oura, K.; Lifshifts, V. G.; Saranin, A. A.; Zotov, A. V.; Katayama, M. (2003). Surface Science: An Introduction. Springer-Verlag. hlm. 1–45. ISBN 3540005455. 
  155. Ichimiya, Ayahiko; Cohen, Philip I. (2004). Reflection High-energy Electron Diffraction. Cambridge University Press. hlm. 1. ISBN 0521453739. dari versi asli tanggal 2023-03-27. Diakses tanggal 2010-05-01. 
  156. Heppell, T. A. (1967). "A combined low energy and reflection high energy electron diffraction apparatus". Journal of Scientific Instruments. 44: 686–688. doi:10.1088/0950-7671/44/9/311. 
  157. McMullan, D. (1993). "Scanning Electron Microscopy: 1928–1965". University of Cambridge. dari versi asli tanggal 2018-01-22. Diakses tanggal 2009-03-23. 

Pranala luar

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Elektron.

wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebagai e Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur apapun yang diketahui sehingga ia dipercayai sebagai partikel elementer 2 Elektron memiliki massa sekitar 1 1836 massa proton 3 Momentum sudut spin instrinsik elektron adalah setengah nilai integer dalam satuan ħ yang berarti bahwa ia termasuk fermion Antipartikel elektron disebut sebagai positron yang identik dengan elektron tetapi bermuatan positif Ketika sebuah elektron bertumbukan dengan positron keduanya kemungkinan dapat saling berhambur ataupun musnah total menghasilkan sepasang atau lebih foton sinar gama ElektronPerkiraan teoretis rapatan elektron untuk atom Hidrogen dalam beberapa orbit elektronKomposisi Partikel dasarKeluarga FermionKelompok LeptonGenerasi PertamaInteraksi Gravitasi Elektromagnetik LemahSimbol e b Antipartikel Positron juga disebut antielektron Penggagas Richard Laming 1838 1851 G Johnstone Stoney 1874 et al Penemu J J Thomson 1897 1 Massa 9 10938215 45 10 31 kg5 4857990943 23 10 4 u 1822 88850204 77 1 u cat 1 0 510998910 13 MeV c2Muatan listrik 1 e cat 2 1 602176487 40 10 19 CMomen magnetik 1 001159 652 181 11 mBSpin Elektron yang termasuk ke dalam generasi keluarga partikel lepton pertama 4 berpartisipasi dalam interaksi gravitasi interaksi elektromagnetik dan interaksi lemah 5 Sama seperti semua materi elektron memiliki sifat bak partikel maupun bak gelombang dualitas gelombang partikel sehingga ia dapat bertumbukan dengan partikel lain dan berdifraksi seperti cahaya Oleh karena elektron termasuk fermion dua elektron berbeda tidak dapat menduduki keadaan kuantum yang sama sesuai dengan asas pengecualian Pauli 4 Konsep muatan listrik yang tidak dapat dibagi bagi lagi diteorikan untuk menjelaskan sifat sifat kimiawi atom oleh filsuf alam Richard Laming pada awal tahun 1838 6 nama electron diperkenalkan untuk menamakan muatan ini pada tahun 1894 oleh fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney Elektron berhasil diidentifikasikan sebagai partikel pada tahun 1897 oleh J J Thomson 1 7 Dalam banyak fenomena fisika seperti listrik magnetisme dan konduktivitas termal elektron memainkan peran yang sangat penting Suatu elektron yang bergerak relatif terhadap pengamat akan menghasilkan medan magnetik dan lintasan elektron tersebut juga akan dilengkungkan oleh medan magnetik eksternal Ketika sebuah elektron dipercepat ia dapat menyerap ataupun memancarkan energi dalam bentuk foton Elektron bersama sama dengan inti atom yang terdiri dari proton dan neutron membentuk atom Namun elektron hanya mengambil 0 06 massa total atom Gaya tarik Coulomb antara elektron dengan proton menyebabkan elektron terikat dalam atom Pertukaran ataupun perkongsian elektron antara dua atau lebih atom merupakan sebab utama terjadinya ikatan kimia 8 Menurut teorinya kebanyakan elektron dalam alam semesta diciptakan pada peristiwa Big Bang ledakan besar namun ia juga dapat diciptakan melalui peluruhan beta isotop radioaktif maupun dalam tumbukan berenergi tinggi misalnya pada saat sinar kosmis memasuki atmosfer Elektron dapat dihancurkan melalui pemusnahan dengan positron maupun dapat diserap semasa nukleosintesis bintang Peralatan peralatan laboratorium modern dapat digunakan untuk memuat ataupun memantau elektron individual Elektron memiliki banyak kegunaan dalam teknologi modern misalnya dalam mikroskop elektron terapi radiasi dan pemercepat partikel Daftar isi 1 Sejarah 1 1 Penemuan elektron 1 2 Teori atom 1 3 Mekanika kuantum 1 4 Pemercepat partikel 2 Karakteristik 2 1 Klasifikasi 2 2 Ciri ciri fundamental 2 3 Sifat sifat kuantum 2 4 Partikel maya 2 5 Interaksi 2 6 Atom dan molekul 2 7 Konduktivitas 2 8 Gerak dan energi 3 Pembentukan 4 Pengamatan 5 Aplikasi 5 1 Berkas partikel 5 2 Pencitraan 6 Lihat pula 7 Catatan kaki 8 Referensi 9 Pranala luarSejarahOrang Yunani Kuno memperhatikan bahwa ambar dapat menarik benda benda kecil ketika digosok gosokkan dengan bulu hewan Selain petir fenomena ini merupakan salah satu catatan terawal manusia mengenai listrik 9 Dalam karya tahun 1600 nya De Magnete fisikawan Inggris William Gilbert menciptakan istilah baru electricus untuk merujuk pada sifat penarikan benda benda kecil setelah digosok 10 Bahasa Inggris untuk kata electric diturunkan dari bahasa Latin electrum yang berasal dari bahasa Yunani hlektron elektron untuk batu ambar Pada tahun 1737 C F du Fay dan Hawksbee secara independen menemukan apa yang mereka percaya sebagai dua jenis listrik friksional satunya dihasilkan dari penggosokan gelas yang lainnya dihasilkan dari penggosokan resin Dari sinilah Du Fay berteori bahwa listrik terdiri dari dua fluida elektris yaitu vitreous dan resinous yang dipisahkan oleh gesekan dan menetralkan satu sama lainnya ketika bergabung 11 Satu dasarwasa kemudian Benjamin Franklin mengajukan bahwa listrik tidaklah berasal dari fluida elektris yang bermacam macam namun berasal dari fluida elektris yang sama di bawah tekanan yang berbeda Ia memberikan tatanama muatan positif dan negatif untuk tekanan yang berbeda ini 12 13 Antara tahun 1838 dan 1851 filsuf alam Britania Richard Laming mengembangkan gagasan bahwa atom terdiri dari materi inti yang dikelilingi oleh partikel subatom yang memiliki muatan listrik 14 Awal tahun 1846 fisikawan Jerman William Weber berteori bahwa listrik terdiri dari fluida yang bermuatan positif dan negatif dan interaksinya mematuhi hukum kuadrat terbalik Setelah mengkaji fenomena elektrolisis pada tahun 1874 fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney mengajukan teori bahwa terdapat suatu satuan kuantitas listrik tertentu yang merupakan muatan sebuah ion monovalen Ia berhasil memperkirakan nilai muatan elementer e ini menggunakan Hukum elektrolisis Faraday 15 Namun Stoney percaya bahwa muatan muatan ini secara permanen terikat pada atom dan tidak dapat dilepaskan Pada tahun 1881 fisikawan Jerman Hermann von Helmholtz berargumen bahwa baik muatan positif dan negatif dibagi menjadi beberapa bagian elementer yang berperilaku seperti atom dari listrik 6 Pada tahun 1894 Stoney menciptakan istilah electron untuk mewakili muatan elementer ini 16 Kata electron merupakan kombinasi kata electric dengan akhiran on yang digunakan sekarang untuk merujuk pada partikel subatomik seperti proton dan neutron 17 18 Penemuan elektron Seberkas elektron dibelokkan menjadi lingkaran oleh medan magnet 19 Fisikawan Jerman Johann Wilhelm Hittorf melakukan kajian mengenai konduktivitas listrik dalam gas Pada tahun 1869 ia menemukan sebuah pancaran yang dipancarkan dari katode yang ukurannya meningkat seiring dengan menurunnya tekanan gas Pada tahun 1876 fisikawan Jerman Eugen Goldstein menunjukkan bahwa sinar pancaran ini menghasilkan bayangnya dan ia menamakannya sinar katode 20 Semasa tahun 1870 an kimiawan dan fisikawan Inggris William Crookes mengembangkan tabung katode pertama yang vakum 21 Ia kemudian menunjukkan sinar berpendar yang tampak di dalam tabung tersebut membawa energi dan bergerak dari katode ke anode Lebih jauh lagi menggunakan medan magnetik ia dapat membelokkan sinar tersebut dan mendemonstrasikan bahwa berkas ini berperilaku seolah olah ia bermuatan negatif 22 23 Pada tahun 1879 ia mengajukan bahwa sifat sifat ini dapat dijelaskan menggunakan apa yang ia istilahkan sebagai materi radian radiant matter Ia mengajukan ini adalah keadaan materi keempat yang terdiri dari molekul molekul bermuatan negatif yang diproyeksikan dengan kecepatan tinggi dari katode 24 Fisikawan Britania kelahiran Jerman Arthur Schuster memperluas eksperimen Crookes dengan memasang dua pelat logam secara paralel terhadap sinar katode dan memberikan potensial listrik antara dua pelat tersebut Medan ini kemudian membelokkan sinar menuju pelat bermuatan positif memberikan bukti lebih jauh bahwa sinar ini mengandung muatan negatif Dengan mengukur besar pembelokan sinar sesuai dengan arus listrik yang diberikan pada tahun 1890 Schuster berhasil memperkirakan rasio massa terhadap muatan komponen komponen sinar Namun perhitungan ini menghasilkan nilai yang seribu kali lebih besar daripada yang diperkirakan sehingga perhitungan ini tidak dipercayai pada saat itu 22 25 Pada tahun 1896 fisikawan Britania J J Thomson bersama dengan koleganya John S Townsend dan H A Wilson 1 melakukan eksperimen yang mengindikasikan bahwa sinar katode benar benar merupakan partikel baru dan bukanlah gelombang atom ataupun molekul seperti yang dipercayai sebelumnya Thomson membuat perkiraan yang cukup baik dalam menentukan muatan e dan massa m dan menemukan bahwa partikel sinar katode yang ia sebut corpuscles mungkin bermassa seperseribu massa ion terkecil yang pernah diketahui hidrogen 7 Ia menunjukkan bahwa nisbah massa terhadap muatan e m tidak tergantung pada material katode Ia lebih jauh lagi menunjukkan bahwa partikel bermuatan negatif yang dihasilkan oleh bahan bahan radioaktif bahan bahan yang dipanaskan atau bahan bahan yang berpendar bersifat universal 26 Nama elektron kemudian diajukan untuk menamakan partikel ini oleh fisikawan Irlandia George F Fitzgerald dan seterusnya mendapatkan penerimaan yang universal 22 Manakala sedang mengkaji mineral fluoresens pada tahun 1896 fisikawan Prancis Henri Becquerel menemukan bahwa mineral tersebut memancarkan radiasi tanpa terpapar sumber energi eksternal Bahan radioaktif ini menarik perhatian banyak ilmuwan meliputi ilmuwan Selandia Baru Ernest Rutherford yang menemukan bahwa partikel ini memancarkan partikel Ia melabeli partikel ini partikel alfa dan partikel beta berdasarkan kemampuannya menembus materi 27 Pada tahun 1900 Becquerel menunjukkan bahwa emisi sinar beta oleh radium dapat dibelokkan oleh medan listrik dan rasio massa terhadap muatannya adalah sama dengan rasio massa terhadap muatan sinar katode 28 Bukti ini menguatkan pandangan bahwa elektron merupakan komponen atom 29 30 Muatan elektron kemudian diukur lebih saksama lagi oleh fisikawan Amerika Robert Millikan dalam Percobaan tetesan minyak pada tahun 1909 Hasil percobaan ini dipublikasikan pada tahun 1911 Percobaan ini menggunakan medan listrik untuk mencegah tetesan minyak bermuatan jatuh sebagai akibat dari gravitasi Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini dapat mengukur muatan listrik dari 1 150 ion dengan batas kesalahan kurang dari 0 3 Percobaan yang mirip dengan percobaan Millikan sebelumnya telah dilakukan oleh Thomson menggunakan tetesan awan air bermuatan yang dihasilkan dari elektrolisis 1 dan oleh Abram Ioffe pada tahun 1911 yang secara independen mendapatkan hasil yang sama dengan Millikan menggunakan mikropartikel logam bermuatan Ia mempublikasikan hasil percobaannya pada tahun 1913 31 Namun tetesan minyak lebih stabil daripada tetesan air karena laju penguapan minyak yang lebih lambat sehingga lebih cocok digunakan untuk percobaan dalam periode waktu yang lama 32 Sekitar permulaan abad ke 20 ditemukan bahwa di bawah kondisi tertentu partikel bermuatan yang bergerak cepat dapat menyebabkan kondensasi uap air yang lewat jenuh di sepanjang lintasan partikel tersebut pada tahun 1911 Charles Wilson menggunakan prinsip ini untuk membangun bilik kabut mengijikan pelacakan partikel partikel bermuatan seperti elektron yang bergerak cepat untuk difoto 33 Teori atom Model atom Bohr menunjukkan keadaan elektron dengan energi terkuantisasi n Sebuah elektron yang jatuh ke orbit bawah memancarkan foton yang energinya sama dengan selisih energi antar orbit Pada tahun 1914 percobaan yang dilakukan oleh fisikawan Ernest Rutherford Henry Moseley James Franck dan Gustav Hertz secara garis besar telah berhasil membangun model struktur atom sebagai inti atom bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron bermassa kecil 34 Pada tahun 1913 fisikawan Denmark Niels Bohr berpostulat bahwa elektron berada dalam keadaan energi terkuantisasi dengan energinya ditentukan berdasarkan momentum sudut orbit elektron di sekitar inti Elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain atau orbit dengan memancarkan emisi ataupun menyerap foton pada frekuensi tertentu Menggunakan model orbit terkuantisasi ini ia secara akurat berhasil menjelaskan garis spektrum atom hidrogen 35 Namun model Bohr gagal menjelaskan intensitas relatif garis spektrum ini dan gagal pula dalam menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks 34 Ikatan kimia antaratom dijelaskan oleh Gilbert Newton Lewis yang pada tahun 1916 mengajukan bahwa ikatan kovalen antara dua atom dijaga oleh sepasang elektron yang dibagikan di antara dua atom yang berikatan 36 Kemudian pada tahun 1923 Walter Heitler dan Fritz London memberikan penjelasan penuh mengenai formasi pasangan elektron dan ikatan kimia berdasarkan mekanika kuantum 37 Pada tahun 1919 kimiawan Amerika Irving Langmuir menjabarkan lebih lanjut lagi model statis atom Lewis dan mengajukan bahwa semua elektron terdistribusikan dalam kulit kulit bola konsentris kesemuannya berketebalan sama 38 Kulit tersebut kemudian dibagi olehnya ke dalam sejumlah sel yang tiap tiap sel mengandung sepasangan elektron Dengan model ini Langmuir berhasil secara kualitatif menjelaskan sifat sifat kimia semua unsur dalam tabel periodik 37 Pada tahun 1924 fisikawan Austria Wolfang Pauli memperhatikan bahwa struktur seperi kulit atom ini dapat dijelaskan menggunakan empat parameter yang menentukan tiap tiap keadaan energi kuantum sepanjang tiap keadaan diduduki oleh tidak lebih dari satu elektron tunggal Pelarangan adanya lebih dari satu elektron menduduki keadaan energi kuantum yang sama dikenal sebagai asas pengecualian Pauli 39 Mekanisme fisika yang menjelaskan parameter keempat yang memiliki dua nilai berbeda diberikan oleh fisikawan Belanda Abraham Goudsmith dan George Uhlenbeck ketika mereka mengajukan bahwa elektron selain momentum sudut orbitnya juga dapat memiliki momentum sudut intrinsiknya sendiri 34 40 Ciri ini kemudian dikenal sebagai spin yang menjelaskan pemisahan garis spektrum yang terpantau pada spektrometer beresolusi tinggi Fenomena ini dikenal sebagai pemisahan struktur halus 41 Mekanika kuantum Dalam mekanika kuantum perilaku elektron dalam atom dijelaskan menggunakan orbital yang merupakan sebuah distribusi probabilitas dan bukannya orbit Pada gambar di atas bagian berwarna menunjukkan probabilitas relatif penemuan elektron yang memiliki energi sesuai dengan bilangan kuantum pada titik tersebut Dalam disertasi tahun 1924 berjudul Recherches sur la theorie des quanta Riset mengenai Teori Kuantum fisikawan Prancis Louis de Broglie berhipotesis bahwa semua materi memiliki gelombang De Broglie yang mirip dengan cahaya 42 Ini berarti bahwa di bawah kondisi yang tepat elektron dan semua materi dapat menunjukkan sifat sifat seperti partikel maupun seperti gelombang Sifat korpuskular partikel dapat didemonstrasikan ketika ia dapat ditunjukkan memiliki posisi terlokalisasi dalam ruang sepanjang trayektorinya pada waktu apapun 43 Sifat seperti gelombang dapat dipantau ketika seberkas cahaya dilewatkan melalui celah celah paralel dan menghasilkan pola pola interferensi Pada tahun 1927 efek interferensi ini berhasil ditunjukkan juga berlaku bagi berkas elektron oleh fisikawan Inggris George Paget Thomson menggunakan film logam tipis dan oleh fisikawan Amerika Clinton Davisson dan Lester Germer menggunakan kristal nikel 44 Suksesnya prediksi de Broglie turut membantu Erwin Schrodinger yang pada tahun 1926 mempublikasikan persamaan Schrodinger yang secara sukses mendeskripsikan bagaimana gelombang elektron merambat 45 Daripada menghasilkan penyelesaian yang menentukan lokasi elektron seiring dengan berjalannya waktu persamaan gelombang ini dapat digunakan untuk memprediksikan probabilitas penemuan sebuah elektron dekat sebuah posisi Pendekatan ini kemudian disebut sebagai mekanika kuantum yang memberikan perhitungan keadaan energi elektron atom hidrogen dengan sangat tepat Ketika spin dan interaksi antara banyak elektron diperhitungkan mekanika kuantum memungkinkan konfigurasi elektron dalam atom bernomor atom lebih tinggi daripada hidrogen diprediksi dengan tepat 46 Pada tahun 1928 berdasarkan karya Wolfgang Pauli Paul Dirac menghasilkan model elektron persamaan Dirac yang konsisten dengan teori relativitas dengan menerapkan pertimbangan relativitas dan simetri ke dalam perumusan Hamiltonan mekanika kuantum medan elektro magnetik 47 Agar dapat memecahkan berbagai masalah dalam persamaan relativistiknya pada tahun 1930 Dirac mengembangkan model vakum sebagai lautan partikel tak terhingga yang berenergi negatif dikenal sebagai laut Dirac Ini mengantar Dirac memprediksikan keberadaan positron antimateri dari elektron 48 Partikel positron ditemukan pada tahun 1932 oleh Carl D Anderson yang menyerukan dinamakannya elektron biasa sebagai negatron dan elektron digunakan sebagai istilah generik untuk merujuk pada kedua partikel tersebut Penggunaan istilah negatron kadang kadang masih dapat ditemukan sekarang dan dapat disingkat menjadi negaton 49 50 Pada tahun 1947 Willis Lamb berkolaborasi dengan murid pascasarjananya Robert Retherford menemukan bahwa keadaan kuantum tertentu atom hidrogen yang seharusnya berenergi sama bergeser relatif terhadap satu sama lain Pergesaran ini disebut sebagai geseran Lamb Pada waktu yang bersamaan Polykarp Kusch bekerja dengan Henry M Foley menemukan bahwa momen magnetik elektron sedikit lebih besar daripada yang diprediksikan oleh teori Dirac Perbedaan kecil ini kemudian disebut sebagai anomali momen dipol magnetik elektron Untuk memecahkan masalah ini teori yang disebut elektrodinamika kuantum dikembangkan oleh Sin Itiro Tomonaga Julian Schwinger dan Richard P Feynman pada akhir tahun 1940 an 51 Pemercepat partikel Dengan berkembangnya pemercepat partikel semasa paruh pertama abad ke 20 fisikawan mulai mengkaji lebih dalam sifat sifat partikel subatom 52 Usaha pertama yang berhasil mempercepat elektron menggunakan induksi elektromagnetik dilakukan pada tahun 1942 oleh Donald Kerst Betatron awalnya mencapai energi sebesar 2 3 MeV manakala betatron betatron selanjutnya berhasil mencapai 300 MeV Pada tahun 1947 radiasi sinkrotron ditemukan menggunakan sinkrotron elektron 70 MeV di General Electric Radiasi ini disebabkan oleh percepatan elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya melalui medan magnetik 53 Dengan energi berkas sebesar 1 5 GeV penumbuk partikel berenergi tinggi ADONE memulai operasinya pada tahun 1968 54 Alat ini mempercepat elektron dan positron dengan arah yang berlawanan secara efektif menggandakan energi tumbukan dibandingkan apabila menumbukkan elektron dengan target yang diam 55 Large Electron Positron Collider LEP di CERN yang beroperasi dari tahun 1989 sampai dengan tahun 2000 berhasil mencapai energi tumbukan sebesar 209 GeV dan berhasil membuat pengukuran untuk Model Standar fisika partikel 56 57 KarakteristikKlasifikasi Model Standar partikel elementer Elektron berada pada bagian kiri bawah Dalam Model Standar fisika partikel elektron termasuk ke dalam golongan partikel subatom yang disebut lepton yang dipercayai sebagai partikel elementer Elektron memiliki massa yang terendah di antara lepton bermuatan lainnya dan termasuk ke dalam partikel elementer generasi pertama 58 Generasi kedua dan ketiganya mengandung lepton bermuatan yaitu muon dan tauon yang identik dengan elektron dalam hal muatannya spin dan interaksinya terkecuali keduanya bermassa lebih besar Lepton berbeda dari konstituen materi lainnya seperti kuark karena lepton tidak memiliki interaksi kuat Semua anggota golongan lepton adalah termasuk fermion karena semuanya memiliki spin 59 Ciri ciri fundamental Massa invarian sebuah elektron adalah kira kira 9 109 10 31 kilogram 60 ataupun setara dengan 5 489 10 4 satuan massa atom Berdasarkan prinsip kesetaraan massa energi Einstein massa ini setara dengan energi rihat 0 511 MeV Rasio antara massa proton dengan massa elektron adalah sekitar 1836 3 61 Pengukuran astronomi menunjukkan bahwa rasio massa proton terhadap elektron tetap bernilai sama paling tidak selama setengah usia alam semesta seperti yang diprediksikan oleh Model Standar 62 Elektron memiliki muatan listrik sebesar 1 602 10 19 coulomb 60 yang digunakan sebagai satuan standar untuk muatan partikel subatom Di bawah ambang batas keakuratan eksperimen muatan elektron adalah sama dengan muatan proton namun memiliki tanda positif 63 Oleh karena simbol e digunakan untuk merujuk pada muatan elementer elektron umumnya disimbolkan sebagai e dengan tanda minus mengindikasikan muatan negatif Positron disimbolkan sebagai e karena ia memiliki ciri ciri yang sama dengan elektron namun bermuatan positif 59 60 Elektron memiliki momentum sudut intrinsik atau spin senilai 60 Sifat ini biasanya dinyatakan dengan merujuk elektron sebagai partikel spin 59 Untuk partikel seperti ini besaran spinnya adalah 3 2 ħ cat 3 manakala hasil pengukuran proyeksi spin pada sumbu apapun hanyalah dapat bernilai ħ 2 Selain spin elektron juga memiliki momen magnetik intrinsik di sepanjang sumbu spinnya 60 Momen magnetik elektron kira kira sama dengan satu magneton Bohr 64 cat 4 dengan konstanta fisika sebesar 9 274 009 15 23 10 24 joule per tesla 60 Orientasi spin terhadap momentum elektron menentukan helisitas partikel tersebut 65 Elektron tidak memiliki substruktur yang diketahui 2 66 Oleh karena itu ia didefinisikan ataupun diasumsikan sebagai partikel titik ataupun muatan titik dan tidak beruang 4 Pemantauan pada satu elektron tunggal dalam perangkap Penning menunjukkan batasan atas jari jari partikel sebesar 10 22 meter 67 Terdapat sebuah tetapan fisika yang disebut sebagai jari jari elektron klasik yang bernilai 2 8179 10 15 m Namun terminologi ini berasal dari perhitungan sederhana yang mengabaikan efek efek mekanika kuantum Dalam kenyataannya jari jari elektron klasik tidak memiliki hubungan apapun dengan struktur dasar elektron 68 cat 5 Terdapat partikel elementer yang secara spontan meluruh menjadi partikel yang lebih ringan Contohnya adalah muon yang meluruh menjadi elektron neutrino dan antineutrino dengan waktu paruh rata rata 2 2 10 6 detik Namun elektron diperkirakan stabil secara teoretis elektron merupakan partikel teringan yang bermuatan sehingga peluruhannya akan melanggar kekekalan muatan 69 Ambang bawah eksperimen untuk rata rata umur paruh elektron adalah 4 6 1026 tahun dengan taraf keyakinan sebesar 90 70 Sifat sifat kuantum Seperti semua partikel elektron dapat berperilaku seperti gelombang Ini disebut sebagai dualitas gelombang partikel dan dapat ditunjukkan menggunakan percobaan celah ganda Sifat bak gelombang elektron mengizinkannya melewati kedua celah paralel secara bersamaan dan bukannya hanya melewati satu celah Dalam mekanika kuantum sifat bak gelombang suatu partikel dapat dideskripsikan secara matematis sebagai fungsi bernilai kompleks yang disebut sebagai fungsi gelombang ps Ketika nilai mutlak fungsi ini di kuadratkan nilai pengkuadratan ini akan memberikan probabilitas pemantauan suatu partikel dekat seuatu lokasi disebut sebagai rapatan probabilitas 71 Contoh gelombang antisimetrik untuk keadaan kuantum dua fermion identik pada kotak dua dimensi Jika partikel bertukar posisi fungsi gelombang membalikkan tandanya Elektron yang satu dengan elektron yang lainnya tidak dapat dibedakan karena sifat fisika intrinsiknya Dalam mekanika kuantum hal ini berarti bahwa sepasang elektron yang berinteraksi haruslah dapat bertukar posisi tanpa adanya perubahan keadaan sistem yang terpantau Fungsi gelombang fermion termasuk pula elektron adalah antisimetrik berarti bahwa ia berubah tanda ketika dua elektron bertukaran yakni ps r1 r2 ps r2 r1 dengan variabel r1 dan r2 adalah elektron pertama dan kedua Oleh karena nilai mutlak tidak berubah ketika berubah tanda ini berarti bahwa terdapat probabilitas yang tidak berubah Berbeda dengan fermion boson seperti foton memiliki fungsi gelombang simterik 71 Dalam kasus antisimetri penyelesaian fungsi gelombang untuk elektron yang berinteraksi menghasilkan probabilitas yang bernilai nol untuk tiap pasangan elektron menduduki lokasi ataupun keadaan yang sama Hal ini dikenal dengan nama asas pengecualian Pauli Asas ini menjelaskan banyak sifat elektron Partikel maya Artikel utama Partikel maya Para fisikawan percaya bahwa ruang kosong mungkin secara berkesinambungan menciptakan banyak pasang partikel maya seperti positron dengan elektron yang dengan cepat memusnahkan satu sama lainnya setelah tercipta 72 Kombinasi variasi energi yang diperlukan untuk menciptakan partikel partikel ini beserta waktu keberadaan partikel ini berada dalam ambang pendeteksian seperti yang dinyatakan oleh Prinsip ketidakpastian Heisenberg DE Dt ħ Energi yang diperlukan untuk menciptakan partikel maya ini DE dapat dipinjam dari keadaan vakum untuk periode waktu Dt sedemikian perkalian keduanya tidak lebih dari nilai konstanta Planck tereduksi ħ 6 6 10 16 eV s Sehingga untuk elektron maya Dt terlamanya adalah 1 3 10 21 s 73 Gambaran skematis pasangan elektron positron maya yang muncul secara acak dekat sebuah elektron kiri bawah Ketika pasangan elektron positron maya terbentuk gaya coulomb dari medan listrik sekitar elektron menyebabkan positron yang tercipta tertarik ke elektron awal manakala elektron yang tercipta mengalami gaya tolak Ini menyebabkan polarisasi vakum Pada dasarnya keadaan vakum berperilaku seperti media yang memiliki permitivitas dielektrik lebih besar dari satu Sehingga muatan efektif sebuah elektron biasanya lebih kecil daripada nilai aslinya dan muatan akan berkurang dengan meningkatnya jarak dari elektron 74 75 Polarisasi ini dikonfirmasi secara eksperimental pada tahun 1997 menggunakan pemercepat partikel Jepang 76 Partikel partikel maya menyebabkan efek pemerisaian untuk massa elektron 77 Interaksi dengan partikel maya juga menjelaskan penyimpangan momen magnetik intrinsik elektron sebesar 0 1 dari magneton Bohr 64 78 Kesesuaian yang sangat tepat antara perbedaan yang diprediksikan ini dengan nilai percobaan dipandang sebagai pencapaian besar elektrodinamika kuantum 79 Dalam fisika klasik momentum sudut dan momen magnetik suatu objek bergantung pada dimensi fisikanya Oleh karena itu konsep elektron tak berdimensi yang memiliki momentum sudut dan momen magnetik tampaknya tidak konsisten Paradoks ini dapat dijelaskan menggunakan pembentukan foton maya dalam medan listrik yang dihasilkan oleh elektron Foton foton maya ini menyebabkan elektron bergeser secara getar getir dinamakan Zitterbewegung 80 yang mengakibatkan gerak melingkar dengan presesi Gerak ini menghasilkan momen magnetik dan spin elektron 4 81 Dalam atom penciptaan foton maya ini menjelaskan geseran Lamb yang terpantau pada garis spektrum 74 Interaksi Elektron menghasilkan medan listrik yang menarik partikel bermuatan positif seperti proton dan menolak partikel lain yang bermuatan negatif Kekuatan gaya tarik tolak ini ditentukan oleh Hukum Coulomb 82 Ketika elektron bergerak ia menghasilkan medan magnetik 83 Hukum Ampere Maxwell menghubungkan medan magnetik dengan gerak massa elektron arus listrik terhadap seorang pengamat Medan elektromagnetik partikel bermuatan yang bergerak diekspresikan menggunakan potensial Lienard Wiechert yang berlaku bahkan untuk partikel yang bergerak mendekati kecepatan cahaya Sebuah partikel bermuatan q kiri bergerak dengan kecepatan v melalui medan magnetik B yang diorientasikan menuju pembaca Untuk sebuah elektron q bernilai negatif sehingga ia mengikuti lintasan yang membelok ke atas Ketika sebuah elektron bergerak melalui medan magnetik gaya Lorentz akan memengaruhi arah lintasan elektron tegak lurus terhadap bidang medan magnet dan kecepatan elektron Gaya sentripetal ini menyebabkan lintasan elektron berbentuk heliks Percepatan yang dihasilkan dari gerak melengkung ini menginduksi elektron untuk memancarkan energi dalam bentuk radiasi sinkrotron 84 85 cat 6 Emisi energi ini kemudian dapat mementalkan elektron dikenal sebagai Gaya Abraham Lorentz Dirac yang menciptakan gesekan yang memperlambat elektron Gaya ini disebabkan oleh reaksi balik medan elektron terhadap dirinya sendiri 86 Dalam elektrodinamika kuantum interaksi elektromagnetik antara partikel dimediasi oleh foton Elektron terisolasi yang tidak dipercepat tidak dapat memancar ataupun menyerap foton apabila ia menyerap atau memancarkan foton ini berarti pelanggaran hukum kekekalan energi dan momentum Walau demikian foton maya dapat mentransfer momentum antar dua partikel bermuatan Adalah pertukaran foton maya ini yang menghasilkan gaya Coulomb 87 Emisi energi dapat terjadi ketika elektron yang bergerak dibelokkan oleh sebuah partikel bermuatan seperti proton Percepatan elektron menghasilkan pancaran radiasi Bremsstrahlung 88 Di sini Bremsstrahlung dihasilkan oleh elektron e yang dibelokkan oleh medan listrik dari inti atom Perubahan energi E2 E1 menentukan frekuensi f foton yang dipancarkan Tumbukan lenting antara sebuah foton cahaya dengan sebuah elektron bebas disebut sebagai hamburan Compton Tumbukan ini menghasilkan transfer momentum dan transfer energi antar partikel yang mengubah panjang gelombang foton sejumlah geseran Compton cat 7 Besaran maksimum geseran panjang gelombang ini adalah h mec yang dikenal sebagai panjang gelombang Compton 89 Untuk sebuah elektron ini bernilai 2 43 10 12 m 60 Apabila panjang gelombang cahayanya panjang contohnya panjang gelombang cahaya tampak adalah 0 4 0 7 mm geseran panjang gelombang menjadi sangat kecil Interaksi antara cahaya dengan elektron bebas seperti ini disebut sebagai hamburan Thomson 90 Kekuatan relatif interaksi elektromagnetik antara dua partikel bermuatan seperti elektron dengan proton diberikan oleh konstanta struktur halus Nilai konstanta ini tidak memiliki dimensi dan merupakan nisbah dua energi energi elektrostatik tarikan ataupun tolakan pada pemisahan satu panjang gelombang Compton dengan energi rihat muatan Ia bernilai a 7 297353 10 3 ataupun kira kira sama dengan 1 137 60 Ketika elektron dan positron bertumbukan keduanya akan memusnahkan satu sama lainnya menghasilkan dua atau lebih sinar foton gama Jika elektron dan positronnya memiliki momentum yang dapat diabaikan atom positronium dapat terbentuk sebelum pemusnahan menghasilkan dua atau tiga foton sinar gama berenergi sebesar 1 022 MeV 91 92 Di sisi lain foton berenergi tinggi dapat berubah menjadi elektron dan positron kembali dalam suatu proses yang dinamakan produksi pasangan namun hanya terjadi dengan keberadaan partikel bermuatan di dekatnya seperti inti atom 93 94 Atom dan molekul Artikel utama Atom Animasi yang menunjukkan bagaimana dua atom oksigen berinteraksi membentuk molekul oksigen O2 Awan merah yang berpendar mewakili orbital elektron tiap tiap atom Orbital atom 2s dan 2p atom oksigen awal dapat terlihat bergabung menjadi orbital sigma dan orbital pi menjadikan atom terikat bersama Orbital 1s tidak bergabung dan dapat terlihat sebagai dua bulatan kecil yang terpisahElektron dapat terikat pada inti atom melalui gaya tarik menarik Coulomb Suatu sistem berelektron banyak yang terikat pada inti atom disebut sebagai atom Jika jumlah elektron berbeda dari muatan listrik inti atom tersebut dinamakan sebagai ion Perilaku elektron terikat yang seperti gelombang dideskripsikan menggunakan fungsi matematika yang disebut orbital atom Tiap tiap orbital atom memiliki satu set bilangan kuantumnya sendiri yaitu energi momentum sudut dan proyeksi momentum sudut Menurut asas pengecualian Pauli tiap orbital hanya dapat diduduki oleh dua elektron yang harus berbeda dalam bilangan kuantum spinnya Elektron dapat berpindah dari satu orbital ke orbital lainnya melalui emisi ataupun absorpsi foton yang energinya sesuai dengan perbedaan potensial antar orbital 95 Metode perpindahan orbital lainnya meliputi pertumbukan dengan partikel elektron lain dan efek Auger 96 Agar dapat melepaskan diri dari atom energi elektron haruslah ditingkatkan melebihi energi pengikatannya Ini terjadi pada efek fotolistrik di mana foton yang berenergi lebih tinggi dari energi ionisasi atom diserap oleh elektron 97 Momentum sudut orbital elektron terkuantisasi Oleh karena elektron bermuatan ia menghasilkan momen magnetik orbital yang proposional terhadap momentum sudut Keseluruhan momen magnetik sebuah atom adalah setera dengan jumlah vektor momen magnetik orbital dan momen magnetik spin keseluruhan elektron dan inti atom Namun momen magnetik inti sangatlah kecil dan dapat diabaikan jika dibandingkan dengan elektron Momen magnetik dari dua elektron yang menduduki orbital yang sama disebut elektron berpasangan akan saling meniadakan 98 Ikatan kimia antaratom terjadi sebagai akibat dari interaksi elektromagnetik sebagaimana yang dijelaskan oleh hukum mekanika kuantum 99 Ikatan yang terkuat terbentuk melalui perkongsian elektron maupun transfer elektron di antara atom atom mengizinkan terbentuknya molekul 8 Dalam molekul pegerakan elektron dipengaruhi oleh beberapa inti atom dan elektron menduduki orbital molekul sama halnya dengan elektron yang menduduki orbital atom pada atom bebas 100 Faktor mendasar pada struktur molekul adalah keberadaan pasangan elektron Kedua elektron yang berpasangan memiliki spin yang berlawanan mengizinkan keduanya menduduki orbital molekul yang sama tanpa melanggar asas pengecualian Pauli Orbital orbital molekul yang berbeda memiliki distribusi spasial rapatan elektron yang berbeda pula Sebagai contohnya pada elektron berpasangan yang terlibat dalam ikatan elektron dapat ditemukan dengan probabilitas yang tinggi disekitar daerah inti atom tertentu yang sempit manakala pada elektron berpasangan yang tidak terlibat dalam ikatan ia dapat terdistribusi pada ruang yang luas di sekitar inti atom 101 Konduktivitas Petir utamanya terdiri dari aliran elektron 102 Potensial listrik yang diperlukan untuk menghasilkan petir dapat dihasilkan melalui efek tribolistrik 103 104 Jika sebuah benda memiliki elektron yang berlebih atau kurang dari yang diperlukan untuk menyeimbangkan muatan inti atom yang positif benda tersebut akan memiliki muatan listrik Ketika terdapat elektron berlebih benda tersebut dikatakan bermuatan negatif Apabila terdapat elektron yang kurang dari jumlah proton dalam inti atom benda tersebut dikatakan bermuatan positif Ketika jumlah elektron dan jumlah proton adalah sama muatan keduanya meniadakan satu sama lainnya dan benda tersebut dikatakan bermuatan netral Benda makro dapat menjadi bermuatan listrik melalui penggosokan dan menghasilkan efek tribolistrik 105 Elektron tunggal yang bergerak dalam vakum diistilahkan sebagai elektron bebas Elektron elektron dalam logam juga berperilaku seolah olah bebas Dalam kenyataannya partikel yang umumnya diistilahkan elektron dalam logam dan padatan lainnya merupakan kuasi elektron kuasi partikel yang memiliki muatan listrik spin dan momen magnetik yang sama dengan elektron asli namun bermassa berbeda 106 Ketika elektron bebas bergerak dalam vakum ataupun dalam logam ia akan menghasilkan aliran muatan yang disebut sebagai arus listrik Arus listrik ini kemudian akan menghasilkan medan magnetik Sebaliknya arus dapat diciptakan pula dengan mengubah medan magnetik Interaksi ini dinyatakan secara matematis menggunakan persamaan Maxwell 107 Pada suhu tertentu tiap tiap material memiliki konduktivitas listrik yang menentukan nilai arus listriknya ketika potensial listrik dialirkan kepadanya Contoh benda yang memiliki konduktivitas listrik yang baik disebut konduktor misalnya emas dan tembaga sedangkan gelas dan teflon adalah konduktor yang buruk Dalam material dielektrik elektron tetap terikat pada atom penyusunnya dan material tersebut berperilaku seperti insulator Sebaiknya logam memiliki struktur pita elektronik yang mengandung pita elektronik yang terisi sebagian Keberadaan pita tersebut mengizinkan elektron dalam logam berperilaku seolah olah bebas elektron terdelokalisasi Elektron yang terdelokalisasi ini tidak terikat pada atom apapun sehingga ketika dialiri medan listrik elektron tersebut akan bergerak bebas seperti gas gas fermi 108 melalui material tersebut seperti elektron bebas Oleh karena tumbukan antara elektron dengan atom kecepatan hanyutan elektron dalam konduktor memiliki kisaran milimeter per detik Namun kecepatan rambatan elektron biasanya adalah sekitar 75 kecepatan cahaya 109 Ini terjadi karena sinyal elektrik merambat sebagai gelombang yang kecepatannya tergantung dari konstanta dielektrik material atau bahan 110 Logam merupakan konduktor panas yang baik utamanya disebabkan oleh elektron terdelokalisasi yang bebas untuk mentranspor energi termal antaratom Namun berbeda dengan konduktivitas listrik konduktivitas termal logam hampir tidak tergantung pada suhu Konduktivitas termal diekspresikan secara matematis menurut hukum Wiedemann Franz 108 yang menyatakan bahwa rasio konduktivitas termal terhadap konduktivitas listrik berbanding lurus terhadap temperatur Kebalauan termal dalam kisi logam meningkatkan resistivitas listrik material sehingganya membuat arus listrik tergantung pada temperatur 111 Ketika didinginkan di bawah temperatur kritis material dapat mengalami transisi fase yang menyebabkannya kehilangan semua resistivitas arus listrik Hal ini dinamakan superkonduktivitas Dalam teori BCS perilaku ini dimodelkan oleh pasangan elektron yang memasuki keadaan kuantum kondensat Bose Einstein Pasangan Cooper ini memiliki gerakan yang dikopling oleh materi sekitar via getaran kekisi yang disebut fonon sehingga elektron dapat menghindari tumbukan dengan atom atom material yang menciptakan hambatan listrik 112 Pasangan Cooper memiliki jari jari sekitar 100 nm sehingga dapat bertumpang tindih satu sama lain 113 Walaupun begitu mekanisme mengenai bagaimana superkonduktor temperatur tinggi bekerja masih belumlah terpecahkan Elektron yang berada dalam padatan konduktor yang sendirinya juga merupakan kuasipartikel ketika dikungkung secara ketat pada temperatur yang mendekati nol absolut akan berperilaku seolah olah terbelah lebih jauh menjadi dua kuasipartikel spinon dan holon 114 115 Spinon memiliki spin dan momen magnetik sedangkan holon memiliki muatan listrik Gerak dan energi Menurut teori relativitas khusus Einstein seiring dengan bertambahnya kecepatan elektron mendekati kecepatan cahaya massa relativitas elektron akan meningkat menurut pemantau sehingga membuatnya semakin sulit mempercepat diri dari kerangka acuan pemantau Kecepatan elektron dapat mendekati tetapi tidak dapat mencapai kecepatan cahaya dalam vakum senilai c Namun ketika elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya c dimasukkan ke dalam media dielektrik seperti air kecepatan cahaya lokal secara signifikan kurang dari c sehingganya elektron bergerak melebihi kecepatan cahaya dalam medium tersebut Ketika elektron berinteraksi dengan medium tersebut interaksi ini akan menghasilkan pendaran cahaya yang dinamakan radiasi Cherenkov 116 Faktor Lorentz sebagai fungsi kecepatan Ia bermula dari nilai 1 dan menuju ketakterhinggaan seiring dengan v mendekati c Efek relativitas khusus ini didasarkan pada faktor Lorentz didefinisikan sebagai g 1 1 v 2 c 2 displaystyle scriptstyle gamma 1 sqrt 1 v 2 c 2 dengan v adalah kecepatan partikel Energi kinetik Ke sebuah elektron yang bergerak dengan kecepatan v adalah K e g 1 m e c 2 displaystyle displaystyle K e gamma 1 m e c 2 dengan me adalah massa elektron Sebagai contohnya pemercepat linear Stanford dapat mempercepat elektron mencapai 51 GeV 117 Angka memiliki nilai g sebesar hampir 100 000 karena massa sebuah elektron adalah 0 51 MeV c2 Momentum relativistik elektron ini 100 000 kali lebih besar daripada momentum yang diprediksikan oleh mekanika klasik untuk sebuah elektron yang bergerak dengan kecepatan yang sama cat 8 Oleh karena elektron dapat berperilaku seperti gelombang ia akan memiliki karakteristik panjang gelombang de Broglie Nilai ini adalah le h p dengan h adalah konstanta Planck dan p adalah momentum 42 Untuk 51 GeV elektron di atas panjang gelombangnya adalah sekitar 2 4 10 17 m Nilai ini cukup kecil untuk menjelajahi struktur yang lebih kecil dari inti atom 118 Pembentukan Produksi pasangan yang disebabkan oleh tumbukan foton dengan inti atomTeori Big Bang merupakan teori ilmiah yang paling luas diterima sebagai penjelasan atas berbagai tahapan awal evolusi alam semesta 119 Beberapa milidetik setelah Big Bang temperatur alam semesta lebih dari 10 miliar kelvin dan foton memiliki energi rata rata lebih dari satu juta elektronvolt Foton ini memiliki energi yang cukup sehingganya dapat bereaksi satu sama lainnya membentuk pasangan elektron dan positron g g e e displaystyle gamma gamma leftrightharpoons mathrm e mathrm e dengan g adalah foton e adalah positron dan e adalah elektron Sebaliknya pula positron elektron memusnahkan satu sama lainnya dan memancarkan foton berenergi tinggi Kesetimbangan antara elektron positron dan foton terjada semasa fase evolusi alam semesta ini Setelah 15 detik temperatur alam semesta turun di bawah ambang batas yang mengizinkan pembentukan positron elektron Elektron dan positron yang tersisa memusnahkan satu sama lain melepaskan radiasi gama yang memanaskan kembali alam semesta dalam waktu singkat 120 Semasa proses leptogenesis terdapat jumlah elektron yang lebih banyak daripada positron Sampai sekarang masihlah belum jelas mengapa elektron dapat berjumlah lebih banyak daripada positron 121 Sekitar satu dari satu miliar elektron lolos dari proses pemusnahan Kelebihan jumlah proton dibandingkan antiproton juga terjadi dalam kondisi asimetri barion menyebabkan muatan total alam semesta menjadi nol 122 123 Proton dan neutron yang tidak musnah kemudian mulai berpartisipasi dalam reaksi nukleosintesis membentuk isotop hidrogen dan helium serta sekelumit litium Proses ini mencapai puncaknya setelah lima menit 124 Neutron yang tersisa kemudian menjalani peluruhan beta negatif dengan umur paruh sekitar seribu detik melepaskan proton dan elektron dalam prosesnya n p e n e displaystyle mathrm n Rightarrow mathrm p mathrm e bar mathrm nu mathrm e dengan n adalah neutron p adalah proton dan n e adalah antineutrino elektron Selama 300 000 400 000 tahun ke depan energi elektron yang berlebih masih sangat kuat sehingganya tidak berikatan dengan inti atom 125 Setelah itu periode rekombinasi terjadi saat atom netral mulai terbentuk dan alam semesta yang mengembang menjadi transparan terhadap radiasi 126 Kira kira satu juta tahun setelah big bang generasi bintang pertama mulai terbentuk 126 Dalam bintang nukleosintesis bintang mengakibatkan pembentukan positron dari penggabungan inti atom Partikel antimateri ini dengan segera memusnahkan elektron dan melepaskan sinar gama Oleh sebab itu terjadi penurunan jumlah elektron yang diikuti dengan peningkatan jumlah neutron dengan kuantitas yang sama Walau demikian proses evolusi bintang dapat pula mengakibatkan sintesis isotop isotop radioaktif Beberapa isotop tersebut kemudian dapat menjalani peluruhan beta negatif dan memancarkan elektron dan antineutrino dari inti atom 127 Salah satu contohnya adalah isotop kobalt 60 60Co yang meluruh menjadi nikel 60 60Ni 128 Hujanan partikel partikel yang dihasilkan oleh tembakan sinar kosmis ke atmosfer BumiPada akhir masa kehidupannya bintang yang bermassa lebih dari 20 massa surya dapat menjalani keruntuhan gravitasi dan membentuk lubang hitam 129 Menurut fisika klasik objek luar angkasa yang sangat berat ini menghasilkan gaya tarik gravitasi yang sangat besar sehingganya tiada benda apapun termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari jari jari Schwarzschild Namun dipercayai bahwa efek mekanika kuantum mengizinkan radiasi Hawking dipancarkan pada jarak ini Elektron dan positron diperkirakan diciptakan di horizon persitiwa lubang hitam Ketika pasangan pasangan partikel maya seperti elektron dan positron tercipta disekitar horizon peristiwa distribusi spasial acak partikel partikel ini mengizinkan salah satu partikel muncul pada bagian eksterior proses ini disebut sebagai penerowongan kuantum Potensial gravitasi lubang hitam kemudian dapat memasok energi yang mengubah partikel maya menjadi partikel nyata mengizinkannya beradiasi keluar menuju luar angkasa 130 Sebagai gantinya pasangan lainnya akan mendapatkan energi negatif yang menyebabkan penurunan massa energi lubang hitam Laju radiasi Hawking meningkat seiring dengan menurunnya massa pada akhirnya akan menyebabkan lubang hitam menguap sampai akhirnya meledak 131 Sinar kosmis adalah partikel partikel yang bergerak di luar angkasa dengan energi yang tinggi Energi sebesar 3 0 1020 eV telah tercatat 132 Ketika partikel partikel ini bertumbukan dengan nukleon di atmosfer Bumi hujanan partikel partikel dihasilkan termasuk pula pion 133 Lebih dari setengah radiasi kosmis yang terpantau dari permukaan Bumi terdiri dari muon Partikel ini merupakan sejenis lepton yang dihasilkan di atmosfer bagian atas melalui peluruhan pion Muon pada gilirannya dapat meluruh menjadi elektron maupun positron Oleh karena itu untuk pion bermuatan negatif p 134 p m n m displaystyle displaystyle mathrm pi rightarrow mathrm mu bar mathrm nu mathrm mu m e n e n m displaystyle displaystyle mathrm mu rightarrow mathrm e bar mathrm nu mathrm e mathrm nu mathrm mu dengan m adalah muon dan nm adalah neutrino muon Pengamatan Kebanyakan aurora disebabkan oleh elektron energetik yang mengendap ke dalam atmosfer 135 Pengamatan elektron dari jauh memerlukan alat yang mampu mendeteksi energi radiasi elektron tersebut Sebagai contohnya dalam lingkungan berenergi tinggi seperti korona bintang elektron bebas yang berbentuk plasma meradiasikan energinya oleh karena Bremsstrahlung Gas elektron dapat menjalani osilasi plasma yang merupakan gelombang yang disebabkan oleh variasi pada rapatan elektron yang sinkron Hal ini kemudian menghasilkan emisi energi yang dapat dideteksi menggunakan teleskop radio 136 Frekuensi sebuah foton berbanding lurus dengan energinya Elektron yang terikat pada inti atom dengan aras energi tertentu akan menyerap ataupun memancarkan foton pada frekuensi aras energi tersebut Contohnya ketika atom diiradiasi oleh sumber energi berspektrum lebar garis garis absorpsi tertentu akan muncul pada spektrum radiasi yang ditransmisikan Tiap tiap unsur ataupun molekul yang berbeda akan menampakkan garis garis spektrum yang berbeda beda pula Pengukuran spektroskopi terhadap kekuatan dan lebar garis garis spektrum ini memungkinkan penentuan komposisi kimia dan sifat fisika suatu zat 137 138 Dalam laboratorium interaksi elektron individu dapat dipantau menggunakan detektor partikel yang memungkinkan pengukuran sifat sifat fisika elektron seperti energi spin dan muatannya 97 Dikembangkannya perangkap Paul dan perangkap Penning mengizinkan partikel bermuatan diperangkap ke dalam suatu daerah tertentu untuk masa yang lama Hal ini mengizinkan pengukuran yang cermat mengenai sifat dan ciri partikel Dalam satu percobaan perangkap Penning dapat memerangkap satu elektron tunggal dalam periode waktu 10 bulan 139 Momen magnetik elektron yang telah diukur telah mencapai presisi pengukuran hingga 11 digit Pada saat itu 1980 pengukuran ini lebih akurat daripada pengukuran konstanta fisika lainnya 140 Gambar video pertama yang memperlihatkan distribusi energi elektron direkam oleh sekelompok ilmuwan di Universitas Lund Swedia pada Februari 2008 Para ilmuwan ini menggunakan kilatan cahaya yang sangat pendek disebut sebagai pulsa attosekon 10 18 mengizinkan gerak elektron dipantau untuk pertama kalinya 141 142 Distribusi elektron dalam material padat dapat divisualisasikan menggunakan ARPES angle resolved photoemission spectroscopy Teknik ini menggunakan efek fotolistrik untuk mengukur ruang timbal balik yaitu suatu representasi struktur periodik yang digunakan untuk menduga struktur awal material ARPES dapat digunakan untuk menentukan arah kecepatan dan sebaran elektron dalam material 143 AplikasiBerkas partikel Semasa uji terowongan angin NASA sebuah model Pesawat ulang alik ditembakkan hujan elektron untuk mensimulasikan efek gas pengion sewaktu memasuki bumi 144 Berkas elektron digunakan dalam proses pengelasan 145 yang mengizinkan rapatan energi sampai sebesar 107 W cm 2 diterapkan pada sasaran sempit berdiameter 0 1 1 3 mm dan biasanya tidak memerlukan bahan isi Teknik pengelasan ini harus dilakukan dalam kondisi vakum sehingga berkas elektron tidak berinteraksi dengan gas sebelum mencapai target Tekni ini dapat digunakan untuk menyatukan bahan bahan konduktif yang tidak cocok dilas menggunakan teknik pengelasan biasa 146 147 Litografi berkas elektron EBL merupakan suatu metode pengetsaan semikonduktor dengan resolusi lebih kecil dari satu mikron 148 Teknik ini berbiaya tinggi lambat dan perlu dioperasikan secara vakum dan cenderung mengakibatkan sebaran elektron pada padatan Oleh karena sebaran ini resolusinya terbatas pada 10 nm Oleh karenanya EBL utamanya digunakan pada produksi sejumlah kecil sirkuit terpadu yang terspesialisasi 149 Pemrosesan berkas elektron digunakan untuk mengiradiasi material agar sifat sifat fisikanya berubah ataupun untuk tujuan sterilisasi produk makanan dan medis 150 Dalam terapi radiasi berkas elektron dihasilkan oleh pemercepat liner untuk pengobatan tumor superfisial Oleh karena berkas elektron hanya menembus kedalaman yang terbatas sebelum diserap biasanya sampai dengan 5 cm untuk elektron berenergi 5 20 MeV terapi elektron berguna untuk mengobati lesi kulit seperti karsinoma sel basal Berkas elektron dapat digunakan untuk mensuplemen perawatan daerah daerah yang telah diiradiasi oleh sinar X 151 152 Pemercepat partikel menggunakan medan listrik untuk membelokkan elektron dan antipartikelnya mencapai energi tinggi Oleh karena partikel ini bergerak melalui medan magnetik ia memancarkan radiasi sinkrotron Intensitas radiasi ini bergantung pada spin yang menyebabkan polarisasi berkas elektron dikenal sebagai efek Sokolov Ternov Berkas elektron yang terpolarisasi ini dapat digunakan dalam berbagai eksperimen Radiasi sinkotron juga dapat digunakan untuk pendinginan berkas elektron yang menurunkan sebaran momentum partikel Seketika partikel telah dipercepat sampai pada energi yang ditentukan elektron dan positron ditumbukkan Emisi energi yang dihasilkan oleh tumbukan tersebut dipantau menggunakan detektor partikel dan dipelajari dalam fisika partikel 153 Pencitraan Difraksi elektron berenergi rendah Low energy electron diffraction adalah suatu metode penghujanan bahan bahan kristalin dengan berkas kolimasi elektron untuk kemudian dipantau pola pola difraksi yang dihasilkan untuk menentukan struktur material tersebut Energi yang diperlukan pada umumnya berkisar antara 20 200 eV 154 Difraksi elektron berenergi tinggi refleksi reflection high energy electron diffraction adalah teknik yang menggunakan refleksi berkas elektron yang ditembakkan pada berbagai sudut rendah untuk mengkarakterisasikan permukaan material kritsalin Energi berkas biasanya berkisar antara 8 20 keV dan sudut tembakan adalah 1 4 155 156 Mikroskop elektron mengarahkan berkas elektron yang difokuskan kepada suatu spesimen Pada saat berkas berinteraksi dengan spesimen beberapa elektron berubah sifatnya misalnya pada arah pergerakan sudut energi dan fase relatif elektron Dengan mencatat perubahan pada berkas elektron para ilmuwan dapat menghasilkan citra material yang diperbesar tersebut 157 Lihat pulaModel Standar Proton NeutronCatatan kaki Penyebut versi pecahannya merupakan balikan nilai desimal dengan ketidakpastian standar relatif 4 2 10 10 Muatan elektron adalah negatif muatan elementer yang memiliki nilai positif untuk proton Besaran ini didapatkan dari bilangan kuantum spin sebagai S s s 1 h 2 p 3 2 ℏ displaystyle begin alignedat 2 S amp sqrt s s 1 cdot frac h 2 pi amp frac sqrt 3 2 hbar end alignedat untuk bilangan kuantum s Lihat Gupta M C 2001 Atomic and Molecular Spectroscopy New Age Publishers hlm 81 ISBN 8122413005 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Bohr magneton m B e ℏ 2 m e displaystyle textstyle mu B frac e hbar 2m e Jari jari elektron klasik diturunkan sebagai berikut Asumsikan bahwa muatan elektron tersebar merata di seluruh volume bola partikel Oleh karena satu bagian bola tersebut akan menolak bagian yag lainnya bola tersebut mengandung energi potensial elektrostatik Energi ini diasumsikan sama dengan energi rihat elektron yang ditentukan melalui teori relativitas khusus E mc2 Dari teori elektrostatistika energi potensial suatu bola dengan jari jari r dan muatan e adalah E p e 2 8 p e 0 r displaystyle E mathrm p frac e 2 8 pi varepsilon 0 r dengan e0 adalah permitivitas vakum Untuk sebuah elektron dengan massa rihat m0 energi rihatnya adalah sama dengan E p m 0 c 2 displaystyle textstyle E mathrm p m 0 c 2 dengan c adalah kecepatan cahaya dalam vakum Dengan menyamakan kedua persamaan ini dan mencari nilai r kita akan mendapatkan jari jari elektron klasik Lihat Haken Hermann 2005 The Physics of Atoms and Quanta Introduction to Experiments and Theory Springer hlm 70 ISBN 3540672745 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Radiasi yang berasal dari elektron non relativistik kadang kadang disebut radiasi siklotron Perubahan pada panjang gelombang Dl bergantung pada sudut pentalan 8 sebagai berikut D l h m e c 1 cos 8 displaystyle textstyle Delta lambda frac h m e c 1 cos theta dengan c adalah kecepatan cahaya dalam vakum dan me adalah massa elektron Lihat Zombeck 2007 393 396 Dengan mencari kecepatan elektron dan menggunakan pendekatan untuk nilai g yang besar kita akan mendapatkan v c 1 g 2 0 999 999 999 95 c displaystyle begin alignedat 2 v amp c sqrt 1 gamma 2 amp 0 999 999 999 95 c end alignedat Referensi a b c d Dahl 1997 122 185 a b Eichten Estia J Peskin Michael E 1983 New Tests for Quark and Lepton Substructure Physical Review Letters 50 11 811 814 doi 10 1103 PhysRevLett 50 811 a b CODATA value proton electron mass ratio 2006 CODATA recommended values National Institute of Standards and Technology Diarsipkan dari versi asli tanggal 2020 04 22 Diakses tanggal 2009 07 18 a b c d Curtis Lorenzo J 2003 Atomic Structure and Lifetimes A Conceptual Approach Cambridge University Press hlm 74 ISBN 0521536359 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Anastopoulos Charis 2008 Particle Or Wave The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics Princeton University Press hlm 236 237 ISBN 0691135126 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 12 a b Arabatzis Theodore 2006 Representing Electrons A Biographical Approach to Theoretical Entities University of Chicago Press hlm 70 74 ISBN 0226024210 a b Wilson Robert 1997 Astronomy Through the Ages The Story of the Human Attempt to Understand the Universe CRC Press hlm 138 ISBN 0748407480 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 a b Pauling Linus C 1960 The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals an introduction to modern structural chemistry edisi ke 3rd Cornell University Press hlm 4 10 ISBN 0801403332 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 14 Shipley Joseph T 1945 Dictionary of Word Origins The Philosophical Library hlm 133 Baigrie Brian 2006 Electricity and Magnetism A Historical Perspective Greenwood Press hlm 7 8 ISBN 0 3133 3358 0 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 12 Keithley Joseph F 1999 The Story of Electrical and Magnetic Measurements From 500 B C to the 1940s Wiley ISBN 0 780 31193 0 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 12 Benjamin Franklin 1706 1790 Diarsipkan 2017 10 18 di Wayback Machine Science World from Eric Weisstein s World of Scientific Biography The Encyclopedia Americana a library of universal knowledge 1918 New York Encyclopedia Americana Corp Farrar Wilfred V 1969 Richard Laming and the Coal Gas Industry with His Views on the Structure of Matter Annals of Science 25 243 254 doi 10 1080 00033796900200141 Barrow John D 1983 Natural Units Before Planck Royal Astronomical Society Quarterly Journal 24 24 26 Bibcode 1983QJRAS 24 24B Stoney George Johnstone 1894 Of the Electron or Atom of Electricity Philosophical Magazine 38 5 418 420 Soukhanov Anne H ed 1986 Word Mysteries amp Histories Houghton Mifflin Company hlm 73 ISBN 0 395 40265 4 Pemeliharaan CS1 Teks tambahan authors list link Guralnik David B ed 1970 Webster s New World Dictionary Prentice Hall hlm 450 Pemeliharaan CS1 Teks tambahan authors list link Born Max Blin Stoyle Roger John Radcliffe J M 1989 Atomic Physics Courier Dover hlm 26 ISBN 0486659844 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Dahl 1997 55 58 DeKosky Robert 1983 William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s Annals of Science 40 1 1 18 doi 10 1080 00033798300200101 a b c Leicester Henry M 1971 The Historical Background of Chemistry Courier Dover Publications hlm 221 222 ISBN 0486610535 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Dahl 1997 64 78 Zeeman Pieter 1907 Sir William Crookes F R S Nature 77 1984 1 3 doi 10 1038 077001a0 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2009 02 24 Dahl 1997 99 Thomson J J 1906 Nobel Lecture Carriers of Negative Electricity PDF The Nobel Foundation Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2008 10 10 Diakses tanggal 2008 08 25 Trenn Thaddeus J 1976 Rutherford on the Alpha Beta Gamma Classification of Radioactive Rays Isis 67 1 61 75 doi 10 1086 351545 JSTOR 231134 Becquerel Henri 1900 Deviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Electrique Comptes Rendus de l Academie des Sciences 130 809 815 Prancis Buchwald and Warwick 2001 90 91 Myers William G 1976 Becquerel s Discovery of Radioactivity in 1896 Journal of Nuclear Medicine 17 7 579 582 PMID 775027 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 12 22 Diakses tanggal 2010 04 13 Kikoin Isaak K Sominskiĭ Isaak S 1961 Abram Fedorovich Ioffe on his eightieth birthday Soviet Physics Uspekhi 3 798 809 doi 10 1070 PU1961v003n05ABEH005812 Original publication in Russian Kikoin I K Sominskij M S 1960 Akademik A F Ioffe PDF Uspehi Fizicheskih Nauk 72 10 303 321 Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2018 10 09 Diakses tanggal 2010 04 13 Millikan Robert A 1911 The Isolation of an Ion a Precision Measurement of its Charge and the Correction of Stokes Law Physical Review 32 2 349 397 doi 10 1103 PhysRevSeriesI 32 349 Das Gupta N N Ghosh Sanjay K 1999 A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics Reviews of Modern Physics 18 225 290 doi 10 1103 RevModPhys 18 225 a b c Smirnov Boris M 2003 Physics of Atoms and Ions Springer hlm 14 21 ISBN 038795550X Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Bohr Niels 1922 Nobel Lecture The Structure of the Atom PDF The Nobel Foundation Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 12 03 Diakses tanggal 2008 12 03 Lewis Gilbert N 1916 The Atom and the Molecule Journal of the American Chemical Society 38 4 762 786 doi 10 1021 ja02261a002 a b Arabatzis Theodore Gavroglu Kostas 1997 The chemists electron European Journal of Physics 18 150 163 doi 10 1088 0143 0807 18 3 005 Langmuir Irving 1919 The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules Journal of the American Chemical Society 41 6 868 934 doi 10 1021 ja02227a002 Massimi Michela 2005 Pauli s Exclusion Principle The Origin and Validation of a Scientific Principle Cambridge University Press hlm 7 8 ISBN 0521839114 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Uhlenbeck G E Goudsmith S 1925 Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezuglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons Die Naturwissenschaften 13 47 Bibcode 1925NW 13 953E Jerman Pauli Wolfgang 1923 Uber die Gesetzmassigkeiten des anomalen Zeemaneffektes Zeitschrift fur Physik 16 1 155 164 doi 10 1007 BF01327386 Jerman a b de Broglie Louis 1929 Nobel Lecture The Wave Nature of the Electron PDF The Nobel Foundation Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 10 04 Diakses tanggal 2008 08 30 Falkenburg Brigitte 2007 Particle Metaphysics A Critical Account of Subatomic Reality Springer hlm 85 ISBN 3540337318 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Davisson Clinton 1937 Nobel Lecture The Discovery of Electron Waves PDF The Nobel Foundation Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 07 09 Diakses tanggal 2008 08 30 Schrodinger Erwin 1926 Quantisierung als Eigenwertproblem Annalen der Physik 385 13 437 490 Bibcode 1926AnP 385 437S doi 10 1002 andp 19263851302 Jerman Reed Bruce Cameron 2007 Quantum Mechanics Jones amp Bartlett Publishers hlm 275 350 ISBN 0763744514 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Dirac Paul A M 1928 The Quantum Theory of the Electron Proceedings of the Royal Society of London A 117 778 610 624 doi 10 1098 rspa 1928 0023 Dirac Paul A M 1933 Nobel Lecture Theory of Electrons and Positrons PDF The Nobel Foundation Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 07 23 Diakses tanggal 2008 11 01 Kragh Helge 2002 Quantum Generations A History of Physics in the Twentieth Century Princeton University Press hlm 132 ISBN 0691095523 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Gaynor Frank 1950 Concise Encyclopedia of Atomic Energy The Philosophical Library hlm 117 The Nobel Prize in Physics 1965 The Nobel Foundation Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 10 24 Diakses tanggal 2008 11 04 Panofsky Wolfgang K H 1997 The Evolution of Particle Accelerators amp Colliders PDF Stanford University Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2016 06 03 Diakses tanggal 2008 09 15 Elder F R Gurewitsch A M Langmuir R V Pollock H C 1947 Radiation from Electrons in a Synchrotron Physical Review 71 11 829 830 doi 10 1103 PhysRev 71 829 5 Hoddeson Lillian Brown Laurie Riordan Michael Dresden Max 1997 The Rise of the Standard Model Particle Physics in the 1960s and 1970s Cambridge University Press hlm 25 26 ISBN 0521578167 Bernardini Carlo 2004 AdA The First Electron Positron Collider Physics in Perspective 6 2 156 183 Bibcode 2004PhP 6 156B doi 10 1007 s00016 003 0202 y Testing the Standard Model The LEP experiments CERN 2008 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 02 13 Diakses tanggal 2008 09 15 LEP reaps a final harvest CERN Courier 2000 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2010 11 21 Diakses tanggal 2008 11 01 Frampton Paul H 2000 Quarks and Leptons Beyond the Third Generation Physics Reports 330 263 348 doi 10 1016 S0370 1573 99 00095 2 a b c Raith Wilhelm 2001 Constituents of Matter Atoms Molecules Nuclei and Particles CRC Press hlm 777 781 ISBN 0849312027 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan a b c d e f g h Sumber asli CODATA Mohr Peter J Taylor Barry N Newell David B 2006 06 06 CODATA recommended values of the fundamental physical constants Reviews of Modern Physics 80 633 730 doi 10 1103 RevModPhys 80 633 Konstanta fisik dari CODATA tersedia di The NIST Reference on Constants Units and Uncertainty National Institute of Standards and Technology Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 10 14 Diakses tanggal 2009 01 15 Zombeck Martin V 2007 Handbook of Space Astronomy and Astrophysics edisi ke 3rd Cambridge University Press hlm 14 ISBN 0521782422 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Murphy Michael T Flambaum VV Muller S Henkel C 2008 06 20 Strong Limit on a Variable Proton to Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe Science 320 5883 1611 1613 doi 10 1126 science 1156352 PMID 18566280 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 08 01 Diakses tanggal 2008 09 03 Zorn Jens C Chamberlain George E Hughes Vernon W 1963 Experimental Limits for the Electron Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron Physical Review 129 6 2566 2576 doi 10 1103 PhysRev 129 2566 a b Odom B Hanneke D D urso B Gabrielse G 2006 New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One Electron Quantum Cyclotron Physical Review Letters 97 030801 1 4 doi 10 1103 PhysRevLett 97 030801 Anastopoulos Charis 2008 Particle Or Wave The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics Princeton University Press hlm 261 262 ISBN 0691135126 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Gabrielse G Hanneke D Kinoshita T Nio M Odom B 2006 New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED Physical Review Letters 97 030802 1 4 doi 10 1103 PhysRevLett 97 030802 Dehmelt Hans 1988 A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space New Value for Electron Radius Physica Scripta T22 102 110 doi 10 1088 0031 8949 1988 T22 016 Meschede Dieter 2004 Optics light and lasers The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics Wiley VCH hlm 168 ISBN 3527403647 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014 08 21 Diakses tanggal 2010 04 13 Steinberg R I Kwiatkowski K Maenhaut W Wall N S 1999 Experimental test of charge conservation and the stability of the electron Physical Review D 61 2 2582 2586 doi 10 1103 PhysRevD 12 2582 Yao W M 2006 Review of Particle Physics Journal of Physics G Nuclear and Particle Physics 33 1 77 115 doi 10 1088 0954 3899 33 1 001 a b Munowitz Michael 2005 Knowing The Nature of Physical Law Oxford University Press hlm 162 218 ISBN 0195167376 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 13 Kane Gordon 2006 10 09 Are virtual particles really constantly popping in and out of existence Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics Scientific American Diarsipkan dari versi asli tanggal 2020 05 15 Diakses tanggal 2008 09 19 Taylor John 1989 Davies Paul ed The New Physics Cambridge University Press hlm 464 ISBN 0521438314 a b Genz Henning 2001 Nothingness The Science of Empty Space Da Capo Press hlm 241 243 245 247 ISBN 0738206105 Gribbin John 1997 01 25 More to electrons than meets the eye New Scientist Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011 06 23 Diakses tanggal 2008 09 17 Levine I Koltick D Howell B Shibata E Fujimoto J Tauchi T Abe K Abe T Adachi I 1997 Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer Physical Review Letters 78 424 427 doi 10 1103 PhysRevLett 78 424 Murayama Hitoshi March 10 17 2006 Supersymmetry Breaking Made Easy Viable and Generic Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories La Thuile Italy arXiv 0709 3041 Parameter access date membutuhkan url bantuan mencantumkan perbedaan massa 9 untuk elektorn yang seukuran jarak Planck Schwinger Julian 1948 On Quantum Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron Physical Review 73 4 416 417 doi 10 1103 PhysRev 73 416 Huang Kerson 2007 Fundamental Forces of Nature The Story of Gauge Fields World Scientific hlm 123 125 ISBN 9812706453 Foldy Leslie L 1950 On the Dirac Theory of Spin 1 2 Particles and Its Non Relativistic Limit Physical Review 78 29 36 doi 10 1103 PhysRev 78 29 Sidharth Burra G 2008 Revisiting Zitterbewegung International Journal of Theoretical Physics 48 497 506 doi 10 1007 s10773 008 9825 8 arXiv 0806 0985 Elliott Robert S 1978 The history of electromagnetics as Hertz would have known it IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 36 5 806 823 doi 10 1109 22 3600 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2008 09 22 A subscription required for access Munowitz 2005 140 Munowitz 2005 160 Mahadevan Rohan Narayan Ramesh Yi Insu 1996 Harmony in Electrons Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field Astrophysical Journal 465 327 337 doi 10 1086 177422 arXiv astro ph 9601073v1 Parameter access date membutuhkan url bantuan Rohrlich Fritz 1999 The self force and radiation reaction American Journal of Physics 68 12 1109 1112 doi 10 1119 1 1286430 Georgi Howard 1989 Davies Paul ed The New Physics Cambridge University Press hlm 427 ISBN 0521438314 Blumenthal George J 1970 Bremsstrahlung Synchrotron Radiation and Compton Scattering of High Energy Electrons Traversing Dilute Gases Reviews of Modern Physics 42 237 270 doi 10 1103 RevModPhys 42 237 Staff 2008 The Nobel Prize in Physics 1927 The Nobel Foundation Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 10 24 Diakses tanggal 2008 09 28 Chen Szu yuan Chen Szu Yuan Maksimchuk Anatoly 1998 Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering Nature 396 653 655 doi 10 1038 25303 Beringer Robert Montgomery C G 1942 The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation Physical Review 61 5 6 222 224 doi 10 1103 PhysRev 61 222 Wilson Jerry 2000 College Physics edisi ke 4th Prentice Hall hlm 888 ISBN 0130824445 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Eichler Jorg 2005 11 14 Electron positron pair production in relativistic ion atom collisions Physics Letters A 347 1 3 67 72 doi 10 1016 j physleta 2005 06 105 Hubbell J H 2006 Electron positron pair production by photons A historical overview Radiation Physics and Chemistry 75 6 614 623 Bibcode 2006RaPC 75 614H doi 10 1016 j radphyschem 2005 10 008 Mulliken Robert S 1967 Spectroscopy Molecular Orbitals and Chemical Bonding Science 157 3784 13 24 doi 10 1126 science 157 3784 13 PMID 5338306 Burhop Eric H S 1952 The Auger Effect and Other Radiationless Transitions New York Cambridge University Press hlm 2 3 a b Grupen Claus June 28 July 10 1999 Physics of Particle Detection AIP Conference Proceedings Instrumentation in Elementary Particle Physics VIII 536 Istanbul Dordrecht D Reidel Publishing Company hlm 3 34 doi 10 1063 1 1361756 Periksa nilai tanggal di date bantuan Jiles David 1998 Introduction to Magnetism and Magnetic Materials CRC Press hlm 280 287 ISBN 0412798603 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 14 Lowdin Per Olov Erkki Brandas Erkki Kryachko Eugene S 2003 Fundamental World of Quantum Chemistry A Tribute to the Memory of Per Olov Lowdin Springer hlm 393 394 ISBN 140201290X Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 14 line feed character di title pada posisi 72 bantuan Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link McQuarrie Donald Allan Simon John Douglas 1997 Physical Chemistry A Molecular Approach University Science Books hlm 325 361 ISBN 0935702997 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 14 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Daudel R Bader R F W Stephens M E Borrett D S 1973 10 11 The Electron Pair in Chemistry Canadian Journal of Chemistry 52 1310 1320 doi 10 1139 v74 201 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014 01 08 Diakses tanggal 2008 10 12 Rakov Vladimir A Uman Martin A 2007 Lightning Physics and Effects Cambridge University Press hlm 4 ISBN 0521035414 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Freeman Gordon R 1999 Triboelectricity and some associated phenomena Materials science and technology 15 12 1454 1458 Forward Keith M Lacks Daniel J Sankaran R Mohan 2009 Methodology for studying particle particle triboelectrification in granular materials Journal of Electrostatics 67 2 3 178 183 doi 10 1016 j elstat 2008 12 002 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Weinberg Steven 2003 The Discovery of Subatomic Particles Cambridge University Press hlm 15 16 ISBN 052182351X Lou Liang fu 2003 Introduction to phonons and electrons World Scientific hlm 162 164 ISBN 9789812384614 Guru Bhag S 2004 Electromagnetic Field Theory Cambridge University Press hlm 138 276 ISBN 0521830168 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan pranala nonaktif permanen a b Ziman J M 2001 Electrons and Phonons The Theory of Transport Phenomena in Solids Oxford University Press hlm 260 ISBN 0198507798 Main Peter 1993 06 12 When electrons go with the flow Remove the obstacles that create electrical resistance and you get ballistic electrons and a quantum surprise New Scientist 1887 30 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011 06 23 Diakses tanggal 2008 10 09 Blackwell Glenn R 2000 The Electronic Packaging Handbook CRC Press hlm 6 39 6 40 ISBN 0849385911 Durrant Alan 2000 Quantum Physics of Matter The Physical World CRC Press hlm http books google com books id F0JmHRkJHiUC amp pg PA43 ISBN 0750307218 Staff 2008 The Nobel Prize in Physics 1972 The Nobel Foundation Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 10 11 Diakses tanggal 2008 10 13 Kadin Alan M 2007 Spatial Structure of the Cooper Pair Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 20 4 285 292 doi 10 1007 s10948 006 0198 z arXiv cond mat 0510279 Parameter access date membutuhkan url bantuan Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution ScienceDaily com 2009 07 31 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019 04 04 Diakses tanggal 2009 08 01 Jompol Yodchay Ford CJ Griffiths JP Farrer I Jones GA Anderson D Ritchie DA Silk TW Schofield AJ 2009 07 31 Probing Spin Charge Separation in a Tomonaga Luttinger Liquid Science 325 5940 597 601 doi 10 1126 science 1171769 PMID 19644117 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009 08 08 Diakses tanggal 2009 08 01 Staff 2008 The Nobel Prize in Physics 1958 for the discovery and the interpretation of the Cherenkov effect The Nobel Foundation Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 10 18 Diakses tanggal 2008 09 25 Staff 2008 08 26 Special Relativity Stanford Linear Accelerator Center Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 08 28 Diakses tanggal 2008 09 25 Adams Steve 2000 Frontiers Twentieth Century Physics CRC Press hlm 215 ISBN 0748408401 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 17 Lurquin Paul F 2003 The Origins of Life and the Universe Columbia University Press hlm 2 ISBN 0231126557 Silk Joseph 2000 The Big Bang The Creation and Evolution of the Universe edisi ke 3rd Macmillan hlm 110 112 134 137 ISBN 080507256X Christianto Vic 2007 Thirty Unsolved Problems in the Physics of Elementary Particles PDF Progress in Physics 4 112 114 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2008 09 10 Diakses tanggal 2008 09 04 Kolb Edward W 1980 04 07 The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe Physics Letters B 91 2 217 221 doi 10 1016 0370 2693 80 90435 9 Sather Eric Spring Summer 1996 The Mystery of Matter Asymmetry PDF Beam Line University of Stanford Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 10 12 Diakses tanggal 2008 11 01 Periksa nilai tanggal di date bantuan Burles Scott 1999 03 19 Big Bang Nucleosynthesis Linking Inner Space and Outer Space arXiv University of Chicago arXiv astro ph 9903300 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Tidak memiliki atau membutuhkan url bantuan Parameter access date membutuhkan url bantuan Boesgaard A M Steigman G 1985 Big bang nucleosynthesis Theories and observations Annual review of astronomy and astrophysics 23 2 319 378 doi 10 1146 annurev aa 23 090185 001535 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016 06 03 Diakses tanggal 2008 08 28 a b Barkana Rennan 2006 08 18 The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization Science 313 5789 931 934 doi 10 1126 science 1125644 PMID 16917052 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 12 07 Diakses tanggal 2008 11 01 Burbidge E Margaret Burbidge G R Fowler William A Hoyle F 1957 Synthesis of Elements in Stars Reviews of Modern Physics 29 4 548 647 doi 10 1103 RevModPhys 29 547 Rodberg L S Weisskopf VF 1957 Fall of Parity Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature Science 125 3249 627 633 doi 10 1126 science 125 3249 627 PMID 17810563 Fryer Chris L 1999 Mass Limits For Black Hole Formation The Astrophysical Journal 522 1 413 418 Bibcode 1999ApJ 522 413F doi 10 1086 307647 Parikh Maulik K Wilczek F 2000 Hawking Radiation As Tunneling Physical Review Letters 85 24 5042 5045 doi 10 1103 PhysRevLett 85 5042 PMID 11102182 Hawking S W 1974 03 01 Black hole explosions Nature 248 30 31 doi 10 1038 248030a0 Halzen F Hooper Dan 2002 High energy neutrino astronomy the cosmic ray connection Reports on Progress in Physics 66 1025 1078 doi 10 1088 0034 4885 65 7 201 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 08 27 Diakses tanggal 2008 08 28 Ziegler James F Terrestrial cosmic ray intensities IBM Journal of Research and Development 42 1 117 139 doi 10 1147 rd 421 0117 Sutton Christine 1990 08 04 Muons pions and other strange particles New Scientist Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011 06 23 Diakses tanggal 2008 08 28 Wolpert Stuart 2008 07 24 Scientists solve 30 year old aurora borealis mystery University of California Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 08 17 Diakses tanggal 2008 10 11 Gurnett Donald A Anderson RR 1976 12 10 Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts Science 194 4270 1159 1162 doi 10 1126 science 194 4270 1159 PMID 17790910 Martin W C 2007 Atomic Spectroscopy A Compendium of Basic Ideas Notation Data and Formulas National Institute of Standards and Technology Diarsipkan dari versi asli tanggal 2007 02 08 Diakses tanggal 2007 01 08 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Fowles Grant R 1989 Introduction to Modern Optics Courier Dover Publications hlm 227 233 ISBN 0486659577 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 04 29 Staff 2008 The Nobel Prize in Physics 1989 The Nobel Foundation Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 09 28 Diakses tanggal 2008 09 24 Ekstrom Philip 1980 The isolated Electron PDF Scientific American 243 2 91 101 Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 10 02 Diakses tanggal 2008 09 24 Mauritsson Johan Electron filmed for the first time ever PDF Lunds Universitet Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2009 03 25 Diakses tanggal 2008 09 17 Mauritsson J Johnsson P Mansten E Swoboda M Ruchon T L huillier A Schafer K J 2008 Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope pdf Physical Review Letters 100 073003 doi 10 1103 PhysRevLett 100 073003 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017 02 27 Diakses tanggal 2010 04 29 Damascelli Andrea 2004 Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES Physica Scripta T109 61 74 doi 10 1238 Physica Topical 109a00061 Staff 1975 04 14 Image L 1975 02972 Langley Research Center NASA Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 12 07 Diakses tanggal 2008 09 20 Elmer John 2008 03 03 Standardizing the Art of Electron Beam Welding Lawrence Livermore National Laboratory Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 08 29 Diakses tanggal 2008 10 16 Schultz Helmut 1993 Electron Beam Welding Woodhead Publishing hlm 2 3 ISBN 1855730502 Benedict Gary F 1987 Nontraditional Manufacturing Processes Manufacturing engineering and materials processing 19 CRC Press hlm 273 ISBN 0824773527 Ozdemir Faik S June 25 27 1979 Electron beam lithography Proceedings of the 16th Conference on Design automation San Diego CA USA IEEE Press hlm 383 391 Diakses tanggal 2008 10 16 Madou Marc J 2002 Fundamentals of Microfabrication the Science of Miniaturization edisi ke 2nd CRC Press hlm 53 54 ISBN 0849308267 Jongen Yves May 2 5 1996 Electron Beam Scanning in Industrial Applications APS AAPT Joint Meeting American Physical Society Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 08 27 Diakses tanggal 2008 10 16 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Beddar A S 2001 Mobile linear accelerators for intraoperative radiation therapy AORN Journal 74 700 doi 10 1016 S0001 2092 06 61769 9 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2015 08 12 Diakses tanggal 2008 10 26 Gazda Michael J 2007 06 01 Principles of Radiation Therapy Cancer Network Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009 04 06 Diakses tanggal 2008 10 26 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Chao Alexander W 1999 Handbook of Accelerator Physics and Engineering World Scientific Publishing Company hlm 155 188 ISBN 9810235003 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Oura K Lifshifts V G Saranin A A Zotov A V Katayama M 2003 Surface Science An Introduction Springer Verlag hlm 1 45 ISBN 3540005455 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Ichimiya Ayahiko Cohen Philip I 2004 Reflection High energy Electron Diffraction Cambridge University Press hlm 1 ISBN 0521453739 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 03 27 Diakses tanggal 2010 05 01 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Heppell T A 1967 A combined low energy and reflection high energy electron diffraction apparatus Journal of Scientific Instruments 44 686 688 doi 10 1088 0950 7671 44 9 311 McMullan D 1993 Scanning Electron Microscopy 1928 1965 University of Cambridge Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018 01 22 Diakses tanggal 2009 03 23 Pranala luar Wikimedia Commons memiliki media mengenai Elektron The Discovery of the Electron American Institute of Physics Center for History of Physics Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008 03 16 Diakses tanggal 2011 09 30 Particle Data Group University of California Bock R K Vasilescu A 1998 The Particle Detector BriefBook edisi ke 14th Springer ISBN 3 540 64120 3 Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Elektron amp oldid 23982658