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Qu'est-ce qu'un électron?

L'électron est une particule subatomique avec une charge électrique négative que l'on croit être une particule élémentaire.

Qu'est-ce qu'un électron?

Les électrons, avec les protons et les neutrons, sont des composants des atomes et, bien qu'ils contribuent à la masse totale de l'atome de moins de 0,06%, ils caractérisent de manière significative la nature et déterminent ses propriétés chimiques: la liaison chimique La liaison covalente se forme en suivant l'échange d'électrons entre deux ou plusieurs atomes.

Le mouvement de l'électron génère un champ magnétique, tandis que la variation de son énergie et son accélération provoquent l'émission de photons; Il est également chargé de conduire le courant électrique et la chaleur.

L'avènement de l'électronique et le développement relatif des technologies de l'information ont fait de l'électron le protagoniste du développement technologique au XXe siècle. Ses propriétés sont exploitées dans diverses applications, telles que les tubes à rayons cathodiques, les microscopes électroniques, la radiothérapie et les lasers.

Caractéristiques des électrons

Dans le modèle standard de la physique des particules, les électrons appartiennent au groupe de particules subatomiques appelées leptons, qui sont censées être des particules élémentaires, et ont moins de masse que toute autre particule chargée connue.

L'électron appartient à la première génération de particules fondamentales, tandis que les deuxième et troisième générations contiennent d'autres leptons chargés, le muon et le tauone, qui ont une charge et un spin identiques, mais la masse au repos est plus grande. L'électron et tous les leptons diffèrent des autres composants fondamentaux de la matière (qui sont des quarks, qui constituent des protons et des neutrons) du fait qu'ils ne sont pas affectés par la force d'une forte interaction nucléaire.

L'électron est une particule élémentaire de spin 1/2, ce qui en fait un fermion, comme le proton, le neutron et le positron. L'antiparticule de l'électron est appelée positron. Pour autant que l'on sache, l'électron n'a plus de structure interne. Selon la théorie des cordes, l'électron, comme les autres particules élémentaires, est un certain schéma de vibration dans une chaîne unidimensionnelle. Cependant, il y a encore beaucoup de débats sur cette théorie.

L'électron a une charge négative égale au quantum de charge élémentaire (1,6022 × 10  -19  coulomb), d'abord mesuré par Robert Millikan avec son expérience de goutte d'huile.

Selon le modèle standard de la physique des particules, les charges électriques ne peuvent se produire que par multiples de 1 e.

La masse au repos de l'électron est de 9,10938356 (11) × 10  -31  kg  [2]  , ce qui représente 1/1836 de la masse d'un proton et correspond à une énergie au repos de 511 keV. L'électron, comme un photon, possède également des propriétés ondulatoires et est soumis à la dualité des ondes et des particules selon l'hypothèse de Broglie. Cette propriété d'onde des électrons est appliquée au microscope électronique.

La configuration électronique détermine en grande partie le comportement chimique de l'atome.

Conductivité électrique

Dans les conducteurs, les électrons se déplaçant librement fournissent la conductivité électrique. Lorsque les électrons dans le conducteur, par exemple un fil de cuivre, vont en moyenne dans une certaine direction, cela s'appelle le courant électrique dans ce conducteur.

Le conducteur et l'isolant se font face. Un isolant est une substance dans laquelle le courant électrique ne peut pas circuler, il n'y a pas d'électrons libres dans un isolant. Les mouvements des électrons sont limités dans leur atome. Il y a autant d'électrons qu'il y a de niveaux d'énergie. Les électrons ne peuvent que changer de place, mais rien ne change dans les niveaux d'énergie. Dans un champ électrique, le noyau atomique chargé positivement et les orbites des électrons chargés négativement se changent, un effet appelé polarisation.

L'électricité statique se produit lorsqu'un objet contient plus ou moins d'électrons que nécessaire pour annuler la charge positive des protons dans le noyau.

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Date de publication : 25 juillet 2018
Dernier examen : 15 mars 2020