Mostrar código-fonte de Elétron

{{Sem-notas|Este artigo|ciência=sim|data=junho de 2009}}
{{revisão-sobre|Física}}
{{Variante-português|electrão|elétron}}
[[Ficheiro:HAtomOrbitals.png|thumb|right|200px|Estimativas teóricas da densidade do elétron para orbitais do átomo do hidrogênio.]]
O {{PBPE|elétron|electrão}} (do [[Língua grega|grego]] ήλεκτρον, ''élektron'', "[[âmbar]]"), geralmente representado como '''e<sup>-</sup>''', é uma [[partícula subatômica]] que circunda o [[núcleo atômico]], identificada em [[1897]] pelo inglês [[John Joseph Thomson]]. Subatómica e de carga negativa, é o responsável pela criação de campos magnéticos e eléctricos.

No [[modelo padrão]] ele é um [[leptão|lépton]], junto com o [[muon]], o [[tau]] e os respectivos [[neutrino]]s. O elétron foi proposto como partícula subatómica por [[J. J. Thomson]] em 1897. A [[Carga elementar|carga do elétron]] é de -1,60217733 {{e|-19}} C, e a sua massa é de 9,1093897 {{e|-31}} kg, ou 511,0 keV/c². Normalmente, em [[física nuclear]], a carga do elétron é definida como sendo uma unidade.

É o número de electrões de um átomo que define a sua carga, sendo que um número de electrões igual ao número de protões origina uma partícula electricamente neutra. Nas escalas de distâncias dos átomos o comportamento da partícula é regido pela [[mecânica quântica]], segundo a qual os electrões ficam "espalhados" pela maior parte do átomo, numa área denominada "nuvem electrónica". Por outro lado, o núcleo que comporta a carga positiva do átomo está localizado no centro deste.

O elétron, além de interagir com outras partículas pela força electromagnética, também interage pela [[força nuclear fraca]], onde normalmente vem acompanhado do seu neutrino associado. Sua [[antipartícula]] é o [[posítron]], com a mesma massa, mas carga positiva.

== Considerações gerais ==
Os elétrons apresentam uma [[carga elétrica]] muito pequena e seu movimento gera [[corrente elétrica]]. Visto que os elétrons das camadas mais externas de um [[átomo]] definem as atrações com outros átomos, estas partículas possuem um papel importante na [[química]].

== História e descobrimento do elétron ==
A existência do elétron foi postulada por [[G. Johnstone Stoney]] como uma unidade de carga no campo da [[eletroquímica]]. O elétron foi descoberto por [[Joseph John Thomson|Thomson]] em [[1897]] no ''Laboratório [[Henry Cavendish|Cavendish]]'', da [[Universidade de Cambridge]], enquanto estudava o comportamento dos [[raios catódicos]]. Influenciado pelo trabalho de [[James Clerk Maxwell|Maxwell]] e o descobrimento dos [[raios X]].

"O Tubo de Raios catódicos de [[Joseph John Thomson|J.J. Thomson]]".
O [[tubo de raios catódicos]] é semelhante ao tubo de imagem de um aparelho de televisão.
[[Carga elétrica|Partículas carregadas]] (hoje conhecidas como elétrons) são emitidas por um filamento aquecido em uma das extremidades de um tubo evacuado e aceleradas por uma diferença de [[potencial elétrico]] (V). Depois de passarem por uma fenda em um anteparo, formam um feixe estreito. Em seguida, passam por uma região onde existem dois campos cruzados e atingem uma tela [[Fluorescência|fluorescente]], onde produzem um ponto luminoso (na televisão os pontos são parte da imagem). As Forças a que o elétron é submetido na região de campos cruzados podem desviá-lo do centro da tela. (como o sentido da deflexão depende do sinal da carga das partículas, Thomson foi capaz de provar que as [[partícula]]s responsáveis pelo ponto luminoso na tela tinham carga negativa).
Thomson também afirmou que essas partículas estavam presentes em todas as formas de [[matéria]] e também eram mais de 1000 vezes mais leves que o átomo mais leve conhecido ([[Hidrogénio|hidrogênio]]).

Ainda que [[G. Johnstone Stoney|Stoney]] haja proposto a existência do elétron, foi [[Joseph John Thomson|Thomson]] quem descobriu seu caráter de partícula fundamental. Para confirmar a existência do elétron, era necessário medir suas propriedades, em especial a sua carga elétrica. Este objetivo foi alcançado por [[Robert Andrews Millikan|Millikan]], através da célebre [[experiência da gota de azeite]], realizada em [[1909]].

[[George Paget Thomson]], filho de [[Joseph John Thomson|J.J. Thomson]], demonstrou a natureza ondulatória do elétron, provando a dualidade onda-corpúsculo postulada pela [[mecânica quântica]]. Esta descoberta lhe valeu o [[Prémio Nobel]] de física de [[1937]].

O [[spin]] do elétron foi observado pela primeira vez pela [[experiência de Stern-Gerlach]]. Sua carga elétrica pode ser medida diretamente através de um [[eletrômetro]] e a corrente gerada pelo seu movimento com um [[galvanômetro]].

== Os elétrons e a prática ==
=== Classificação dos elétrons ===
O elétron é um tipo de partícula subatômica denominada [[lépton]], acreditando-se que é uma das partículas fundamentais, isto é, que não pode ser dividida em constituintes menores.

A palavra  "partícula" não é totalmente correta, porque a [[mecânica quântica]] nos indica que os elétrons, em determinadas condições, se comportam como uma [[onda]], fato que ocorre na experiência de dupla fenda. Esta propriedade é denominada [[dualidade onda-corpúsculo]].

=== Propriedades e comportamento dos elétrons ===
O elétron tem uma [[carga elétrica]] negativa de −1.6&nbsp;×&nbsp;10<small><sup>−19</sup></small>&nbsp;[[coulomb]] e uma massa de 9.10&nbsp;×&nbsp;10<small><sup>−31</sup></small>&nbsp;[[kilo|kg]] (0.51&nbsp;M[[Elétron-volt|eV]]/c<small>²</small>), que é aproximadamente 1/1836 da massa do [[próton]].

O elétron tem um [[spin]] 1/2, implicando que é um [[férmion]], ou seja, que se pode aplicar-lhe a estatística [[Enrico Fermi|Fermi]]-[[Paul Dirac|Dirac]].

Ainda que a maioria dos elétrons faça parte da constituição dos átomos, existem aqueles que se deslocam independentemente pela matéria ou aqueles que se deslocam juntos, formando um feixe de elétrons no vácuo. Em alguns [[supercondutor]]es os elétrons se movem em pares.

Quando os elétrons que não fazem parte da estrutura do átomo se locomovem e existe um fluxo deles numa determinada direcção, este fluxo é chamado de [[corrente eléctrica]].

A [[eletricidade estática]] não é um fluxo de elétrons. É mais correto denominá-la de "carga estática". Esta carga é causada por um corpo cujos átomos apresentam mais ou menos elétrons que o necessário para equilibrar as cargas positivas dos núcleos dos seus átomos. Quando existe um excesso de elétrons, diz-se que o corpo está carregado negativamente. Quando existem menos elétrons que prótons, o corpo está carregado positivamente. Se o número total de prótons e elétrons é equivalente, o corpo está num estado eletricamente neutro.

Os elétrons e os [[posítron]]s podem aniquilar-se mutuamente, produzindo [[fótons]], assim como, de maneira inversa, fótons de alta energia podem transformar-se em elétrons e posítrons.

O elétron é uma partícula elementar; isso significa que não apresenta uma subestrutura - pelo menos não foi comprovado até agora. Por isso, pode ser representado por um ponto, ou seja, sem extensão espacial. Entretanto, nas cercanias de um elétron, pode-se medir variações na sua massa e na sua carga elétrica. Este é um efeito comum a todas as partículas elementares: a partícula influi nas flutuações do vácuo que o cerca, de forma que as propriedades observadas de maior distância são a soma das propriedades da partícula mais as causadas pelo efeito do vácuo que a rodeia.

Existe uma constante física chamada raio clássico do elétron, com um valor de  2.8179 × 10<sup>−15</sup> [[metro]]s. É preciso considerar que este é o raio que se pode aferir a partir da carga do elétron descrito sob o ponto de vista da [[eletrodinâmica]] clássica, não da [[mecânica quântica]]. Esta constante baseia-se num conceito desfasado, porém útil para alguns cálculos.

=== Elétrons no universo ===
Acredita-se que o número total de elétrons que caberiam no [[universo]] conhecido é da ordem de  10<sup>130</sup>.

=== Elétrons na vida cotidiana ===
A [[corrente elétrica]] que abastece com energia as nossas casas é proveniente de elétrons em movimento. O tubo de [[raios catódicos]] de um [[televisor]] se baseia num feixe de elétrons no vácuo que é desviado por campos magnéticos para atingir uma tela [[fosforescência|fosforescente]]. Os [[semicondutor]]es são utilizados em dispositivos tais como os [[transístor]]es.

=== Elétrons na indústria ===
Feixes de elétrons são utilizados em [[solda]].

== Elétrons em laboratório ==
O [[microscópio eletrônico]], que utiliza feixes de elétrons no lugar de [[fóton]]s, permite ampliar até  500.000 vezes os objetos. Os efeitos quânticos do elétron são a base do microscópio de [[efeito túnel]], que permite estudar a matéria em escala atómica.

== Os elétrons e a teoria ==
Na [[mecânica quântica]], o elétron é descrito pela equação de [[Enrico Fermi|Fermi]]-[[Paul Dirac|Dirac]]. No modelo padrão da física das partículas, forma uma dupla com o neutrino, visto que ambos interagem de forma fraca. O elétron tem os padrões massivos adicionais [[múon]] e [[tau]].

O equivalente do elétron na [[antimatéria]], sua [[antipartícula]], é o [[pósitron]], que tem a mesma quantidade de carga elétrica que o elétron, mas positiva. O [[spin]] e a massa são iguais no elétron e no pósitron. Quando um elétron e um pósitron colidem, acontece a [[aniquilação pósitron-elétron|aniquilação mútua]], originando-se dois fótons de [[raios gama]] com uma energia de 0,500 Mev cada um.

Os elétrons são um elemento chave no [[radiação eletromagnética|eletromagnetismo]], uma teoria adequada desde um ponto de vista clássico, aplicável a sistemas macroscópicos.

== {{Ver também}} ==
* [[Pósitron|Antielétron (pósitron)]]
* [[Efeito fotoelétrico]]
* [[Física de partículas]]
* [[Nêutron]]
* [[Partícula subatômica]]
* [[Próton]]
* [[Raio catódico]]

== {{Ligações externas}} ==
{{Wiktionary1|Elétron}}
* {{Link||2=http://pdg.lbl.gov/ |3=Particle Data Group}}''
* {{Link|pt|2=http://e-quimica.iq.unesp.br/index.php?option=com_content&view=article&id=71:experimento-de-millikan&catid=36:videos&Itemid=55 |3=e-Química}} - Determinação da carga do elétron.

{{Partículas elementares}}

{{Portal3|Ciência|Física}}

{{DEFAULTSORT:Eletron}}
[[Categoria:Léptons]]
[[Categoria:Física de partículas]]

{{Bom interwiki|zh}}

{{Link FA|en}}

[[ml:ഇലക്ട്രോണ്‍]]