US

Estructura molecular.
Àtoms, electrons, neutrons i protons

Sincrotró Alba, accelerador de partícules (electrons)
Sant Cugat del Vallès, Catalunya

L'electró. Què és?

L'electró. Què és?

Un electró és una partícula elemental estable carregada negativament que constitueix un dels components fonamentals de l'àtom. Per aquest motiu també se la pot definir com una partícula subatòmica. Forma part del grup dels leptons.

Els electrons poden aparèixer en estat lliure (sense estar units a cap àtom) o lligats al nucli d'un àtom. Hi electrons en els àtoms en capes esfèriques de diversos radis. Aquestes capes esfèriques representen els nivells d'energia. Com més gran sigui la closca esfèrica, més gran serà l'energia continguda en l'electró.

En els conductors elèctrics, els fluxos de corrent són els electrons dels àtoms que circulen de forma individual d'un àtom a un altre en la direcció del pol negatiu al pol positiu del conductor elèctric. En els materials semiconductors, el corrent elèctric també es produeix mitjançant el moviment dels electrons.

En alguns casos, el més il·lustratiu per visualitzar el moviment del corrent elèctric són les deficiències d'electrons d'àtom a àtom. Un àtom deficient en electrons en un semiconductor s'anomena forat. Els forats, en general, es "mouen" entre els pols elèctrics de positiu a negatiu.

Els electrons són un dels components de l'àtom

Història i descobriment de l'electró

L'electró va ser la primera partícula elemental descoberta. Cap a finals del segle XIX es va dedicar un esforç considerable a investigar les descàrregues elèctriques en els gasos enrarits.

En 1895 Jean Perrin, analitzant la càrrega elèctrica dels anomenats raigs catòdics (catòdic), va demostrar que transportaven càrrega negativa. Al poc temps, J.J. Thomson va dur a terme el clàssic experiment en el qual va aconseguir determinar la càrrega específica de les partícules. Segons Thomson, les càrregues les constituïen els raigs catòdics i que va anomenar electrons. Millikan va aprofitar la relació càrrega / massa (e / m) obtinguda per Thomson per realitzar un nou experimtent. L'experiment de Millikan va esdevenir cèlebre i va poder mesurar en l'any 1909 la càrrega de l'electró i la massa m.

El descobriment de l'electró va iniciar una nova etapa de la física. Es va poder corroborar la hipòtesi que l'electró és una partícula elemental de l'Univers a partir de la qual es formen tots els àtoms.
S'ha pogut comprovar que la massa de l'electró augmenta amb la velocitat, d'acord amb les prediccions de la mecànica relativista d'Albert Einsein. També ha estat verificada la naturalesa ondulatòria de l'electró.

La producció d'electrons lliures per diferents procediments i el seu comportament en mitjans diversos han trobat una extraordinària aplicació pràctica i han fet desenvolupar una nova branca de la física i de l'electricitat, l'electrònica.

Propietats físiques dels electrons

La càrrega d'un sol electró és considerat com la unitat de càrrega elèctrica. Se li assigna polaritat negativa, per això diem que l'electró té càrrega negativa. La càrrega d'un electró és igual, però de sentit oposat, a la càrrega positiva d'un protó o d'un forat.

La quantitat de càrrega elèctrica no es mesura en termes de la càrrega d'un electró degut a que és extremadament petita. En el seu lloc, s'utilitza el Coulomb, amb símbol C. El Coulomb és la unitat estàndard de quantitat de càrrega elèctrica. Un Coulomb representa al voltant de 6,24 x 1018 electrons.

La carga eléctrica d'un electrón es de 1.60 x 10-19 C y la masa de l'electró es aproximadament de  9.11 x 10-31 kg.

Els electrons es mouen a una fracció apreciable de la velocitat de la llum, per exemple, en un accelerador de partícules, tenen una major massa a causa dels efectes relativistes.

valoración: 3 - votos 9

Última revisió: 27 de octubre de 2016

Tornar