Elektron (
e-
veya
β-
simgeleri ile gösterilir), eksi bir temel elektrik yüküne sahip bir atomaltı parçacıktır. Lepton parçacık ailesinin ilk nesline aittir ve bileşenleri ya da bilinen bir alt yapıları olmadığından genellikle temel parçacıklar olarak düşünülürler. Kütleleri, protonların yaklaşık olarak 1/1836'sı kadardır. Kuantum mekaniği özellikleri arasında, indirgenmiş Planck sabiti (ħ) biriminde ifade edilen, yarım tam sayı değerinde içsel bir açısal momentum (spin) vardır. Fermiyon olmasından ötürü, Pauli dışarlama ilkesi gereğince iki elektron aynı kuantum durumunda bulunamaz. Temel parçacıkların tamamı gibi hem parçacık hem dalga özelliklerini gösterir ve bu sayede diğer parçacıklarla çarpışabilir ya da kırınabilirler.
Belirli enerji seviyelerinde (aşağıya doğru artarak: n-1, 2, 3,...) ve açısal momentumlardaki (sağa doğru artarak: s, p, d,...) bir hidrojen atomu elektronunun dalga fonksiyonları. Daha parlak olan bölgeler elektronun pozisyonu için daha yüksek olasılık genliğini gösterir. | |
(Bileşim) | Temel parçacık |
---|---|
Aile | Fermiyon |
Nesil | Birinci |
Etkileşim(ler) | Kütleçekim, elektromanyetik, zayıf |
Sembol | e- , β- |
Antiparçacık | Pozitron |
Teorileştirme | Richard Laming (1838-1851) Johnstone Stoney (1874) ve diğerleri |
Keşif | J. J. Thomson (1897) |
Kütle | 9,1093837015(28)×10-31 kg 5,48579909065(16)×10-4 u [1822,888486209(53)]-1 u 0,51099895000(15) (MeV/c2) |
Ortalama yaşam süresi | Kararlı (>6,6×1028 yıl) |
Elektrik yükü | -1 e -1,602176634×10-19 C |
Manyetik moment | 9,2847647043(28)×10-24 J/T -1.00115965218128(18) μB |
Spin | 12 |
Zayıf izospin | LH: -12, RH: 0 |
Zayıf hiperyük | LH: -1, RH: -2 |
Elektronlar; elektrik, manyetizma, kimya ve ısı iletkenliği gibi çeşitli fizik fenomeninde temel rol oynamalarının yanı sıra; kütleçekimsel, elektromanyetik ve zayıf kuvvetlerde de yer alır. Yüklü olmalarından dolayı kendilerini çevreleyen bir elektrik alanı bulunur ve gözlemciye bağlı hareket etmesi sonucunda manyetik alan meydana gelir. Diğer kaynaklar tarafından oluşturulan manyetik alanlar, Lorentz kuvveti kanunu gereğince elektronların hareketlerini etkiler. Elektronlar, radyasyona uğramaları veya hızlandırılmaları durumlarında enerjiyi foton şeklinde emerler. Laboratuvar aletleri ile elektronların tek tek ya da elektromanyetik alanlar kullanılarak elektron plazmasından yakalanması ve özel teleskoplar aracılığıyla dış uzaydaki elektron plazmasının saptanması mümkündür. Elektronlar; elektronik, kaynak, katot ışını tüpleri, elektron mikroskopları, radyoterapi, lazerler, gaz iyonlaştırma sayaçları ve parçacık hızlandırıcıları gibi alanlarda kullanılırlar.
Atom çekirdeği içindeki pozitif yüklü protonlar ile dışındaki negatif yüklü elektronlar arasındaki Coulomb kuvveti etkileşimleri, atomları oluşturur. İyonlaşma ve parçacıkların özelliklerinde değişimler sistemin bağlanma enerjisini değiştirir. İki veya daha fazla atom arasında elektronların değişimi veya paylaşımı, kimyasal bağları meydana getirir. İlk olarak 1838 yılında Richard Laming tarafından atomların kimyasal özelliklerini açıklamak için elektron yükünün bölünemez bir özelliğinin olması kavramı hipotezleştirilmiştir. Johnstone Stoney 1891 yılında bu yüke elektron adını vermiş, J. J. Thomson ve ekibi ise 1897 yılında onu parçacık olarak tanımlamıştır. Beta parçacıkları olarak bilindikleri yıldız nükleosentezi gibi elektronlar nükleer reaksiyonlara katılırlar. Kozmik ışınların Dünya atmosferine girmeleri gibi yüksek enerjili çarpışmalarda ve radyoaktif izotopların beta bozunması yoluyla elektron oluşabilir. Pozitron olarak adlandırılan elektronun antiparçacığı, zıt simgeli elektrik ve diğer yükleri taşıması dışında elektronla aynıdır. Birer elektronla pozitron arasında yaşanan çarpışmada, her iki parçacık da gama ışını fotonları üreterek annihilasyona uğrayabilirler.
Tarihi
Elektrik kuvvetinin etkilerinin keşfi
Antik Yunanlar kehribarın, kürk ile sürtünmesi sonrasında küçük nesneleri çektiğini fark ettiler. Bu fenomen, şimşekle birlikte insanlığın elektrik hakkında kayıtlara geçmiş ilk deneyimiydi. 1600'de yayımlanan De Magnete adlı eserinde William Gilbert, Latincede kehribar anlamına gelen ve Yunancada da aynı anlamı taşıyan ἤλεκτρον (elektron) electrum kelimesinden esinlenerek, sürtünme sonrası küçük nesneleri çekme özelliğini tanımlayan Yeni Latince electricus kelimesini türetti.Thomas Browne'un 1646'da yayımlanan Pesudoxia Epidemica adlı eserinde, yine aynı kelimeler esas alınarak ilk defa İngilizcedeki electricity ifadesi kullanıldı. Elektrik kelimesi Türkçeye, Fransızcada da aynı anlama gelen électrique kelimesinden geçti.
İki tür yükün keşfi
1733'te yayımlanan Sur l'électricité adlı eserinde Charles François de Cisternay du Fay, yüklü altın varağın ipek sürtülen cam tarafından itildiğini, aynı yüklü altın varağın yün sürtülen kehribar tarafından ise çekildiğini gözlemlediğini yazdı. Buradan yola çıkarak du Fay, camsal ile kehribarsal adlarını verdiği iki tür elektrik akışı içerdiği sonucuna vardı. Bu iki akışkan, birleştirildiği vakit birbirini etkisiz hâle getiriyordu. Bir müddet sonra Ebenezer Kinnersley de bağımsız olarak aynı sonucu elde etti. 10 yıl sonra Benjamin Franklin, elektriğin iki farklı tür akıştan değil de fazla (+) ya da eksik (-) olacak şekilde aynı akıştan geldiğini tespit ederek bunlara, yüklerin modern gösterimi olan pozitif ve negatif isimlerini verdi. Franklin, yükün taşıyıcısını pozitif olarak düşündü, ancak hangi durumda yük taşıyıcısının fazlası ve hangi durumda yük taşıyıcısının eksiği olduğunu tanımlayamadı.
1838 ve 1852 yılları arasında Richard Laming; atomların, birim elektrik yüklerine sahip atomaltı parçacıklar tarafından çevrelenmiş maddenin özünün birleşimi olduğu fikrini ortaya attı.Johnstone Stoney, elektroliz fenomenine dair çalışmalarının ardından 1874'te, "elektriğin tek kesin özelliği" olduğunu ve bunun da tek değerlikli iyonun yükü olduğunu öne sürdü. Faraday'in elektroliz kanunları aracılığıyla bu temel yükün (e) değerini tahmin edebilse de, bu yüklerin atomlara sabitlenmiş olduğuna ve ayrılamayacağına inanıyordu. 1881'de Hermann von Helmholtz, hem pozitif hem negatif yüklerin "elektriğin atomları gibi davranan" temel parçalara ayrıldığı fikrini ortaya attı. 1881'de Stoney, elektroliyon (electrolion) terimini bu temel yükleri adlandırmak için kullandı. 1894 tarihli yazısında: "...elektron (electron) adını önermeye teşebbüs ettiğim elektriğin bu en dikkat çekici, temel biriminin gerçek miktarının bir tahmini yapıldı" ifadeleriyle terimin adını değiştirdi. 1906 yılında önerilen elektriyon (electrion) kelimesi, Hendrik Lorentz'in elektron'u kullanmaya devam etmesi nedeniyle kabul görmedi.Elektron kelimesi elektrik ve iyon kelimelerinin birleşimiyle oluşturulmuştu. Günümüzde, atomaltı parçacıkları tanımlamak için kullanılan -on eki de elektron kelimesinden sonra kullanılmaya başlandı.
Madde dışındaki serbest elektronların keşfi
Seyreltilmiş gazlarda elektrik iletkenliği üzerine çalışmalarda bulunan Julius Plücker, 1859 yılında, katottan yayılan radyasyonun yol açtığı fosforesans ışığın, katodun yanındaki tüpte göründüğünü ve bu ışığın, manyetik alan uygulanmasına bağlı olarak hareket ettiğini gözlemledi. 1869'da Johann Wilhelm Hittorf, katot ile tüpün duvarları arasında koyduğu katı bir cismin bir gölge oluşturduğunu tespit etti. 1876'da Eugen Goldstein, bu cismin gölgesinin cisimden daha büyük boyutlarda olduğunu gözlemleyerek fosforesansı oluşturan ışınların katottan direkt bir yol izleyerek geldiğini belirledi ve bu ışınlara katot ışını (Almanca: Kathodenstrahlen) adını verdi. 1869-1875 yılları arasında William Crookes, içerisine yüksek vakum olan bir tüp geliştirdi. 1874'te, katot ışınlarının izlediği yola koyulan bir çarkın, ışınların etkisiyle döndüğünü gözlemleyerek bu ışınların momentum taşıdığını ve katottan anoda doğru hareket ettiğini gösterdi. Işınlara uyguladığı manyetik alanla ise ışınları saptırmayı başararak bu ışınların negatif yüklüymüş gibi davrandığını tespit etti. 1879'da, "radyant madde" olarak tanımladığı şeyle bu özelliklerin açıklanabileceğini ve maddenin, negatif yükle yüklenmiş olan yüksek hızla katottan tasarlanmış moleküller dahil dört durumu olduğunu olduğunu ileri sürdü.
Arthur Schuster, katot ışınlarına paralel iki metal levha yerleştirdi ve levhalar arasında bir elektrik potansiyeli uygulayarak Crookes'un deneyini ilerletti. Işınların, alanın etkisiyle pozitif yüklü levhaya doğru sapmasıyla negatif enerji taşıdığı kanıtlanmış oldu. 1890'da, akımın verilen seviyesi için sapma miktarını ölçerek ışın bileşenlerinin kütle-yük oranını tahmin etti. Ancak bu üretilen değer beklenenin bin katından fazlaydı, bu yüzden o dönemde kendisinin hesaplamaları yaygın bir biçimde kabul görmedi. 1892'de Hendrik Lorentz, bu parçacıkların (elektronların) kütlelerinin, onların elektrik yükünün bir sonucu olabileceği fikrini ortaya attı.
1896'da floresans mineraller üzerinde çalışmalar yürüttüğü sıralarda Henri Becquerel, bu minerallerin hiçbir dışsal enerji kaynağına maruz kalmadan radyasyon yaydıklarını keşfetti. Sonrasında Ernest Rutherford, bu radyoaktif malzemelerin parçacık yaydığını tespit ederek bu parçacıkları maddeye nüfuz etme özelliklerine göre alfa ve beta olarak adlandırdı. 1900'de Becquerel, radyumun yaydığı beta ışınlarının elektrik alanını saptırabileceğini ve kütle-yük oranlarının katot ışınlarındakinin aynısı olduğunu belirledi. Bu bulgu, elektronların atomların bileşenleri olduğu fikri için bir kanıt oluşturuyordu.
1897'de J. J. Thomson, John Townsend ve Harold Wilson, öncesinde düşünüldüğünün aksine katot ışınlarının dalga, atom veya molekülden farklı ve özgün parçacıklar olduğunu gösteren deneyler yaptı. Thomson, katot ışın parçacıklarının bilinen en hafif iyon olan hidrojeninkinin binde biri olan kütlesinin (m) ve yükünün (e) doğru bir tahminini yaptı. Yük-kütle oranının (e/m) katodun malzemesinden bağımsız olduğunu gösterdi. Devamında ise radyoaktif, sıcak veya aydınlatılmış malzemeler tarafından üretilen negatif yüklü parçacıkların evrensel olduğunu ispatladı.Elektron ismi bir kez daha, Johnstone Stoney tarafından bu parçacıklar için önerildi ve ilerleyen dönemde evrensel olarak kabul gördü.
1909'da gerçekleştirdikleri ve sonuçları 1911'de yayımlanan yağ damlası deneyi sonrasında Robert A. Millikan ve Harvey Fletcher, elektronların yüklerini daha hassas bir şekilde ölçtüler. Deneyde, yüklü yağ damlacığının yerçekimi yüzünden düşmesini önlemek için elektrik alanı kullandı. Bu araç sayesinde %0,3'ten az bir hata payıyla, 1-150 kadar az iyonun elektrik yükü ölçülebildi. Benzer deneyler de elektroliz tarafından yönetilen yüklü su damlacıkları bulutları kullanarak Thomson'ın ekibi tarafından daha önce yapılmıştı. 1911'de ise Abram İoffe'nin, metallerin yüklü mikroparçacıklarını kullanarak yaptığı ve Milikan ile aynı sonuca bağımsız olarak ulaştığı deneylerin sonuçları 1913'te yayımlandı.
20. yüzyılın başlarında, belirli koşullar altında hızlı hareket eden yüklü parçacığın yolu boyunca aşırı doymuş su buharı yoğunluğuna yol açtığı keşfedildi. 1911'de Charles Wilson'ın tasarladığı bulut odasında bu prensip kullanıldı ve böylelikle hızlı hareket eden elektronlar gibi yüklü parçacıkların izleri fotoğrafladı.
Atom teorisi
Ernest Rutherford, Henry Moseley, James Franck ve Gustav Hertz'in 1914'e kadar yaptıkları deneylerle, bir atomun yapısı düşük kütleli elektronla çevrili ve pozitif yüklerin yer aldığı yoğun bir çekirdeği olarak tanımladı. 1913'te Niels Bohr, elektronların çekirdekle ilgili elektron yörüngelerinin açısal momentumlarıyla belirlenen enerjiyle beraber belli bir dereceye kadar enerji içeren durumlarda bulunduğunu tespit etti. Elektronlar, belli sıklıklardaki protonların yayılması veya emilmesi ile bu durumlar ve yörüngeler arasında hareket edebildiğini belirledi. Bu kuantumlanmış yörüngeler aracılığıyla, hidrojen atomunun bu spektrum çizgilerini açıkladı. Fakat Bohr'un modeli bu spektrum çizgilerinin göreli yoğunluklarını hesaplamada yanıldı ve daha karmaşık atomların spektrumlarını açıklamakta başarılı olamadı.
Atomların arasındaki kimyasal bağlar 1916 yılında, iki atom arasındaki kovalent bağın aralarında paylaştıkları elektron çiftleri tarafından korunduğunu ileri süren Gilbert Lewis tarafından açıklandı. 1927'de, Walter Heitler ve Fritz London tarafından, elektron çiftlerinin oluşumu ile kimyasal bağların, kuantum mekaniği bağlamında tam açıklaması gerçekleştirildi. 1919'da, Lewis'in statik atom modelini inceleyen Irving Langmuir, elektronların ardışık "konsentirik (neredeyse) küresel kabuklara dağılmış ve tamamının eşit kalınlıkta" olduğunu öne sürdü. Kabukları, her biri birer elektron çifti içeren birkaç hücreye böldü. Bu modelle Langmuir, genellikle kendilerini periyodik kurallara göre tekrar eden periyodik tablodaki bütün elementlerin niteliksel olarak kimyasal özelliklerini açıklamayı başardı.
1924'te Wolfgang Pauli, atomların kabuk benzeri yapılarının her durum birden fazla elektron tarafından belirlenmedikçe her kuantum enerji durumunu tanımlayan dört parametreyle açıklanabileceğini gözlemledi. Bu aynı kuantum enerji durumunu kaplayan birden fazla elektrona karşı yasaklama olayı, Pauli dışarlama ilkesi olarak kullanıma geçti. İki farkı mümkün değere sahip dördüncü parametreyi açıklamak için kullanılan fiziksel mekanizma, 1925'te yörüngenin açısal momentumuna ek olan bir elektronun bir içsel açısal momentumu ve manyetik dipol momenti olduğunu belirten Samuel Goudsmit ve George Uhlenbeck tarafından belirlendi Bu içsel açısal momentum, ilerleyen dönemlerde spin olarak adlandırıldı ve yüksek çözünürlüklü spektrografla gözlemlenen spektrum çizgilerinin daha önceleri nedeni bilinmeyen ve sonradan ince yapı bölünmesi olarak adlandırılan bir şekilde bölünmesini açıkladı.
Kuantum mekaniği
1924 tarihli Recherches sur la théorie des quanta adlı çalışmasında Louis de Broglie, bütün maddelerin ışık gibi bir dalgaya sahip olduğunu hipotezleştirdi. Bulgulara göre uygun koşullar altındaki elektronlar ve diğer maddeler ya dalga ya da parçacık özellikleri gösteriyordu. Bir parçacığın parçacık özellikleri, verilen anda onun eğik hareketi boyunca uzayda yerleştirildiği konumu olduğu gösterilince ortaya çıkar. 1927'de yaptıkları deneylerle George Thomson, metal bir folyodan bir elektron demetinin geçmesiyle; Clinton Davisson ile Lester Germer ise nikel kristalinden elektronların yansımasıyla elektronun girişim etkisini keşfetti.
De Broglie'nin elektronların dalga yapısı öngörüsü sonrasında Erwin Schrödinger, atom çekirdeğinin etkisi altında hareket eden elektronlar için 1926'da oluşturduğu dalga denklemiyle elektron dalgalarının nasıl yayıldığını tanımladı. Zamanla bu denklem, elektronun yerini belirleyen çözümü sağlamak yerine, özellikle elektron dalga denkleminin zamanla değişmediği uzayda bağlı elektronun olduğu bir pozisyona yakın bir elektron bulunması için de kullanıldı. Bu yaklaşım ikinci bir kuantum mekaniği formülasyonunun oluşturulmasına (ilki 1925'te Werner Heisenberg tarafından yapışmıştı) ve Heisenberg'inki gibi Schrödinger denkleminin çözümleri 1913'te Bohr tarafından elde edilenlere eşit olan ve hidrojen spektrumunu ürettiği bilinen hidrojen atomundaki bir elektronun enerji durumunun türevlerinin elde edilmesine yol açtı. Spin ve çoklu elektronlar arasındaki etkileşimin tanımlanmasının ardından, kuantum mekaniği sayesinde hidrojenden daha yüksek atom numarasına sahip atomlardaki elektronların diziliminin öngörülmesi mümkün kılındı.
1928'de Paul Dirac, Wolfgang Pauli'nin çalışmasını temel alarak görelilik teorisiyle uyumlu olan, kuantum mekaniğinin elektromanyetik alanının hamilton formülasyonuna göreli ve simetrik kavrayışları uygulayarak Dirac denklemi olarak adlandırılan bir elektron modeli oluşturdu. Göreli denklemindeki bazı sorunları çözme amacıyla 1930'da, negatif enerjili parçacıklardan oluşan sonsuz bir deniz olan ve sonraları Dirac denizi olarak adlandırılan bir vakum modeli geliştirdi. Bu sayede elektronun benzer antimaddesi pozitronun varlığını öngördü. Bu parçacık 1932'de, standart elektronlara negaton diyen ve elektron kelimesini pozitif ve negatif yüklü parçacıkları tanımlamak için kullanmayı öneren Carl Anderson tarafından keşfedildi.
1947'de, Robert Retherford ile birlikte çalışan Willis Lamb, bir hidrojen atomunun aynı enerjiye sahip olması gereken belli kuantum durumlarında, sonraları Lamb kayması olarak adlandırılan farklılıklar yaşandığını buldu.Henry Foley ile birlikte çalışmalarını yürüten Polykarp Kusch 1948'de, elektronun manyetik momentinin Dirac'ın teorisi tarafından öngörülenden daha büyük olduğunu buldu.Anormal manyetik dipol moment olarak adlandırılan aradaki fark 1948'de Julian Schwinger tarafından açıklandı.
Parçacık hızlandırıcılar
20. yüzyılın ilk yarısında parçacık hızlandırıcıların geliştirilmesiyle birlikte, atomaltı parçacıkların özellikleri üzerine yapılan araştırmalar da derinleşmeye başladı. İlk elektromanyetik indüksiyon kullanarak elektronları hızlandırma denemesini 1940'ta gerçekleştiren Donald Kerst, yaptığı denemelerde betatronu ile 2,3 MeV enerjiye ulaşmayı başardı. 1947'de, sinkrotron radyasyonu 70 MeV elektron sinkrotron ile General Electric'te keşfedildi. Bu radyasyon elektronların, manyetik alana doğru neredeyse ışık hızıyla hareket etmeleriyle meydana geldi.
İlk yüksek enerji çarpıştırıcı, 1,5 GeV enerji demetiyle 1968'de hizmete giren ADONE'ydi. Alet, elektronları ve pozitronları ters yönlerde, çarpışma enerjilerini bir elektronlu durağan bir hedefe çaptığındakinin iki katına çıkararak hızlandırıyordu. 1989'dan 2000'e kadar etkin olan Avrupa Nükleer Araştırma Merkezindeki Büyük Elektron-Pozitron Çarpıştırıcısı, 204 GeV değerinde enerjiye ulaşan çarpışmalar gerçekleştirmeyi başardı.
Özellikleri
Sınıflandırması
Parçacık fiziğinin Standart Model'inde elektronlar, temel parçacıklar olduklarına inanılan lepton adlı atomaltı parçacık grubuna dahildirler. Elektronlar, yüklü herhangi bir leptondan ya da elektrik yüklenmiş herhangi bir tür parçacıktan daha düşük kütleye sahiptir ve temel parçacıkların ilk nesline aittir. İkinci ve üçüncü nesillerdeki yüklü leptonlar olan müon ve tau; yük, spin ve etkileşim açısından elektronlar ile özdeş olsalar da daha büyük boyuttadırlar. Leptonlar, maddenin diğer basit bileşenlerinden olan kuarklardan, güçlü etkileşimi olmaması bakımından ayrılırlar. Lepton grubunun tüm üyeleri gibi elektronlar, yarım tam sayı spine (12) sahip olduklarından birer fermiyondur.
Temel özellikleri
Elektronun durgun kütlesi 9,1093837015(28)×10-31 kilogram ya da 5,48579909065(16)×10-4 atomik kütle birimidir. Albert Einstein'ın kütle-enerji eşdeğerliği ilkesine göre bu kütle 0,51099895000(15) MeV durgun enerjiye tekabül eder. Protonun kütlesinin elektronunkine oranı yaklaşık 1836'dır. Astronomik ölçümler bu oranın Standart Model'de öngörüldüğü gibi, en azından evrenin yaşının yarısından beri aynı kaldığını gösterir.
Elektronlar, -1,602176634×10-19 coulomb kadar elektrik yüküne sahiptir. Deneysel hassasiyet sınırları içinde elektronun yükü, protonunkinin aynısının zıt işaretlisidir. Temel yük için e simgesinin kullanılması nedeniyle elektron, genellikle
e-
şeklinde, negatif yükü temsil eden eksi işaretiyle birlikte simgeler. Elektronla aynı özelliklere sahip olan ve elektronun aksine pozitif yüke sahip olan elektronun antiparçacığı pozitron ise
e+
şeklinde gösterilir.
Elektronların, spin olarak adlandırılan içsel açısal momentumu 12'dir. Bu spin değerine sahip parçacıklar için spin büyüklüğü ±ħ2 kadardır ve herhangi bir eksendeki spinin izdüşüm ölçümlerinin sonuçları yalnızca √32 ħ olabilir. Spine ek olarak elektron, spin ekseni boyunca içsel bir manyetik momente sahiptir. Bu değer yaklaşık olarak bir Bohr magnetonuna denk gelen 9,2847647043(28)×10-24 joule/tesla kadardır. Elektronun momentumuna göre spinin yönünün belirlenmesi olayı, temel parçacıkların sarmallık olarak bilinen özelliğini ifade eder.
Elektronun bilinen bir alt yapısı yoktur ve uzamsal bir kapsamı olmayan, noktasal yüke sahip nokta parçacık olarak kabul edilir.Klasik fizikte bir nesnenin açısal momentumu ve manyetik momenti, onun fiziksel boyutlarına bağlıdır. Elektronun boyutsuz olarak kabul edilmesinden dolayı, paradoksal ve elektronun sonlu ve sıfırdan farklı yarıçapına işaret eden Penning tuzağındaki deneysel gözlemlerle ters düşüyor gibi gözükebilir. Elektronun yarıçapı konusu, modern teorik fizikte birtakım sorunlara yol açar. Elektronun sonlu bir yarıçapı hipotezinin kabulü, görelilik teorisinin önermeleriyle uyumsuzdur. Diğer yandan, nokta benzeri elektron (sıfır yarıçaplı) sonsuzluğa yönelen elektronun öz enerjisi nedeniyle matematiksel zorlulara yok açar. Bir Penning tuzağındaki tek bir elektronda, parçacığın yarıçapının üst sınırının 10−22 metre olduğunu gözlemlenmiştir. Enerjideki belirsizlik ilkesi kullanılarak üst sınırın 10−18 metre olduğu da söylenebilir. Protonun yarıçapından fazla, klasik elektron yarıçapı denilen çok daha fazla değeri olan 2,8179×10-15 m kadar, "klasik elektron yarıçapı" adı verilen bir fiziksel sabit daha olmakla birlikte bu değer, kuantum mekaniğinin etkilerini göz ardı eden basitleştirilmiş bir hesaplama ile elde edildiğinden dolayı elektronun yapısıyla ilgili gerçeği yansıtmaz.
Elektron, bazı temel parçacıkların aksine teorik temellerde kararlıdırlar ve daha küçük boyutlu parçacıklara bozunmazlar. Sıfırdan farklı elektrik yüküne sahip parçacıklar arasında en düşük boyuta sahip olan elektronların bozunması, yük korunumunu ihlal etmesi anlamına gelecektir. Elektronun deneysel ortalama yaşam süresi için alt sınır, %90 güvenilirlikle 6,6×1028 yıldır.
Kuantum özellikleri
Tüm parçacıklar gibi elektronlar da dalga gibi davranabilirler. Buna dalga-parçacık ikiliği denir ve çift yarık deneyi kullanarak gösterilebilir. Elektronun dalga benzeri yapısı klasik parçacıklardaki gibi tek yarık yerine, paralel yarıklarından aynı anda geçmesine izin verir. Kuantum mekaniğinde bir parçacığın dalga benzeri özelliği genellikle ψ simgesiyle gösterilir ve karmaşık değerli dalga fonksiyonu ile matematiksel olarak tanımlanabilir. Bu fonksiyonun mutlak değerinin karesi alındığında, bir parçacığın bir konumunun yakınında gözlemlenme (olasılık yoğunluğu) ihtimalini verir.
Elektronlar, içsel özelliklerine bakılarak birbirlerinde ayrılamadıkları için özdeş parçacıklardır. Kuantum mekaniğinde bu, etkileşen bir çift elektronun konumlarının, sistemin durumunda gözlemlenebilir hiçbir değişiklik olmadan değiştirilebileceği anlamı taşır. Elektronlar dahil fermiyonların dalga fonksiyonu antisimetriktir. Bu sayede iki elektron, r1 ve r2 sırasıyla birinci ve ikinci elektronları ifade edecek biçimde, ψ(r1, r2) = -ψ(r2, r1) denklemine göre yer değiştirdiğinde elektronların işaretleri de değişir. Simge değişiminde mutlak değerlerde değişim yaşanmadığından olasılıklar eşittir. Antisimetri durumunda, elektronların etkileşimi için dalga denkleminin çözümleri bir çiftin aynı yeri veya durumunu kapsaması sıfır olasılıkla sonuçlanır. Bir atomdaki bağlı elektron gruplarının aynı yörüngede birbirleriyle çakışması yerine farklı yörüngelerde bulunması, iki elektronun aynı kuantum durumunda olmasını engelleyen Pauli dışlama ilkesiyle açıklanabilir.
Sanal parçacıklar
Her foton, sonrasında hızlıca annihilasyona uğrayan sanal elektron ile antiparçacığı sanal pozitronu birlikte barındıracak şekilde bir süreliğine var olur. Enerji çeşitliliğinin birleşiminin bu parçacıkları üretmesi ve var oldukları süre boyunca, ΔE · Δt ≥ ħ formülüyle belirsizlik ilkesinde açıklanan keşfedilebilirlik eşiğine dahil olması gerekse de gerçekte, bu sanal parçacıkların üretimi için gerekli enerji olan ΔE, Δt boyunca vakumdan "ödünç" alınır ve bu sayede ürünleri indirgenmiş Planck sabitinden (ħ ≈ 6,6×10-16 eV·s) daha büyük olamaz. Bu durumda sanal bir elektron için Δt değeri en fazla 1,3×10-21 s olabilir.
Sanal bir elektron-pozitron çifti varken, bir elektronu çevreleyen elektrik alanından gelen Coulomb kuvveti, özgün elektronun oluşturulan pozitronu çekmesine, oluşturulan elektronu ise itmesine yol açar. Bu sayede vakum kutuplaşması olarak adlandırılan olay meydana gelir. Gerçekte vakum, bir birimden fazla dielektrik geçirgenliğine sahip bir ortam gibi davranır. Böylece, etkin değeri, gerçek değerinden düşük olan elektronun yükü, kendisinden uzaklaştıkça düşer. Bu kutuplaşma, TRISTAN parçacık hızlandırıcısı kullanılarak 1997 yılında deneysel olarak kanıtlanmıştır. Sanal parçacıklar elektronun kütlesi için benzer bir perdeleme etkisi oluştururlar.
Sanal parçacıklarla etkileşim, elektronun içsel manyetik momentumunun Bohr magnetonundan %0,1 kadar sapmasını da açıklar. Noktasal bir parçacık olan elektronun içsel açısal momentuma ve manyetik momente sahip olması nedeniyle klasik fizik paradoksu, elektron tarafından üretilen elektrik alanındaki sanal fotonların oluşturulmasıyla açıklanabilir. Bu fotonlar, titreşim hareketi olarak adlandırılan elektronların yer değiştirmesi olayına neden olur. Bu hareket, elektronun hem spinini hem de manyetik momentumunu üretir. Atomlarda bu sanal parça üretimi, spektrum çizgilerinde gözlenen Lamb kaymasını da açıklar.
Etkileşim
Bir elektronun ürettiği elektrik alanı, pozitif yüklü parçacıklara çekme, negatif yüklü parçacıklara ise itme kuvveti uygular. Bu kuvvetin gücünün büyüklüğü Coulomb kanunuyla saptanır. Elektronlar, hareket hâlindeyken manyetik alan oluştururlar. Manyetik alan ile elektronların kütle hareketleri (akım) arasındaki ilişki Ampère kanunu ile açıklanır. İndüksiyonun bu özelliği, bir elektrik motorunu harekete geçiren manyetik alanı sağlar. Rastgele hareket eden yüklü bir parçacığın elektromanyetik alanı, parçacığın hızı ışığınkine (göreli) yakın olduğunda dahi geçerli olan Liénard-Wiechert potansiyelleriyle açıklanır.
Manyetik bir alana doğru hareket eden bir elektron, hızı ile manyetik alana bağlı olan ve düzleme dik etki eden Lorentz kuvvetine maruz kalır. Bu merkezcil kuvvet nedeniyle elektron, eylemsizlik yarıçapı denilen bir yarıçapa sahip alana doğru sarmal bir yörünge izler. Bu eğimli hareketin ivmesi elektronun sinkrotron radyasyonu biçiminde enerji yaymasına yol açar. Elektronun alanının, kendisi üzerindeki karşı tepkiden kaynaklanan Abraham-Lorentz-Dirac kuvveti olarak bilinen sürtünme kuvveti ise, elektronu yavaşlatır.
Fotonlar, parçacıklar arasındaki etkileşimi sağlarlar. Sabit bir hızda izole edilmiş bir elektronun, enerji ve momentumun korunumu kanunlarını ihlal etmiş olacağından gerçek bir fotonu emmesi ya da yayması mümkün değildir. Bunun yerine sanal fotonlar, iki yüklü parçacık arasında momentum aktarımı yapabilirler. Sanal fotonların bu değişimi Coulomb kuvvetini üretir. Hareket eden bir elektronun, proton gibi yüklü bir parçacık tarafından saptırılmasıyla enerji salınımı gerçekleşebilir. Elektronun ivmelenmesi, Bremsstrahlung radyasyonunun salınımı ile sonuçlanır.
Bir foton ile serbest bir elektron arasında yaşanan esnek olmayan çarpışmaya Compton saçılması denir. Bu çarpışma ile parçacıklar arasında momentum ve enerji aktarımı yaşanarak fotonun dalga boyu, Compton kayması olarak adlandırılan miktar kadar değişir. Bu dalga boyu değişiminin en büyük değeri, Compton dalga boyu olarak bilenen h/mec formülüyle tanımlanır ve elektronlar için bu değer yaklaşık 2,43×10-12 m kadardır. Işığın dalga boyu uzadıkça (örneğin görülebilen ışığın dalga boyu 0,4-0,7 μm'dir) dalga boyu kayması daha ihmal edilebilir hâle gelir. Işık ile serbest elektronlar arasındaki bu ilişki, Thomson saçılması olarak adlandırılır.
Elektron ve proton gibi iki yüklü parçacık arasındaki elektromanyetik etkileşimin göreli gücü, ince yapı sabiti ile verilir. Bu değer, bir Compton dalga boyunun ayrımındaki çekmenin ya da itmenin elektrostatik enerjisinin, yükün geri kalan enerjisine oranı ile elde edilen boyutsuz bir niceliktir. α ≈ 7,297353×10-3 şeklindeki bu değer yaklaşık olarak 1137'e eşittir.
Elektronlar ile pozitronlar çarpıştığında, toplam enerjisi 1,022 MeV olan iki ya da daha fazla gama ışını fotonu ortaya çıkararak birbirlerini yok ederler. Elektron ve pozitronun ihmal edilebilecek derecede bir momentuma sahip olmaları durumunda, annihilasyon tamamlanmadan önce bir pozitronyum atomu da oluşabilir. Diğer yandan yüksek enerji bir foton, çift üretimi denilen süreç sonrasında, yalnızca bir atom çekirdeği gibi yakındaki bir yüklü parçacığın varlığında birer elektron ve pozitrona dönüşebilir.
Elektrozayıf etkileşim teorisine göre, elektronun dalga fonksiyonun sola dönen bileşeni ile elektron nötrino bir zayıf izospin çifti meydana getirir ve bu, zayıf etkileşimler süresince elektron nötrinolarının elektron gibi davrandıkları anlamına gelir. Bu çiftin herhangi bir üyesi, bir W bozonu yayarak ya da emerek bir yüklü akım etkileşimine maruz kalabilir ve çiftin diğer üyesine dönüşebilir. Bir yük taşıyan W bozonunun dönüşüm sırasında net yükü sıfırlaması nedeniyle bu reaksiyon boyunca yük korunur. Yüklü akım etkileşimleri, radyoaktif bir atomdaki beta bozunmasından sorumludur. Hem elektron ve hem de elektron nötrinosu,
Z0
değişimi sayesinde nötr akım etkileşimine maruz kalmakta ve bu sayede nötrino-elektron esnek saçılması ortaya çıkar.
Atom ve moleküller
Elektronlar, çekici Coulomb kuvvetiyle bir atomun çekirdeğine bağlanabilirler. Bir çekirdeğe bağlı bir ya da daha fazla elektronun oluşturduğu sisteme atom, elektron sayısının, atom çekirdeğinin elektrik yükünden farklı olduğu atomlara ise iyon denir. Bağlı elektronun dalga benzeri davranışları, atomik orbital işleviyle açıklanır. Her orbitalin kendisine ait enerji, açısal momentum ve açısal momentumun izdüşümü gibi kuantum sayıları vardır ve sadece bu orbitallerin ayrık grupları çekirdeğin etrafında var olabilir. Pauli dışarlama ilkesine göre her bir orbital, spin kuantum sayısı farklı olan en fazla iki elektron içerebilir.
Elektronlar, potansiyel farkıyla aynı enerjili fotonların salınması ya da emilmesiyle farklı orbitallere aktarılabilirler. Elektronlar gibi parçacıklarla çarpışmalar ve Auger etkisi ile de aktarım gerçekleşebilir. Bir elektronun atomdan ayrılması için, kendisini atoma bağlayan bağ enerjisinin üstünde bir enerji gerekir. Bu durum, atomun iyonlaşma enerjisini aşan bir uyarıcı fotonun elektron tarafından emildiği fotoelektrik etkisiyle oluşabilir.
Elektronların orbital açısal momentumu kuantumlanmıştır. Yüklü bir parçacık olmasından dolayı elektron, açısal momentumlaa orantılı bir orbital manyetik momentum da meydana getirir. Atomun net manyetik momenti, çekirdek ile tüm elektronların spin manyetik momentlerinin vektörel toplamına eşittir. Çekirdeğin manyetik momenti, elektronlarınkine kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir. Aynı orbitalde yer alan elektronların (çiftlenmiş elektronlar denir) manyetik momentleri birbirlerini yok eder.
Atomlar arasındaki kimyasal bağ, kuantum mekaniği kanunlarıyla tanımlanan elektromanyetik etkileşimlerin sonucunda ortaya çıkar. Atomlar arasında elektron paylaşımı ya da aktarımıyla meydana gelen en güçlü bağlar, molekülleri oluşturur. Bir moleküldeki birkaç çekirdeğin etkisinde hareket eden elektronlar, moleküler orbitallerin yanı sıra, izole atomların atomik orbitallerinde yer alırlar. Bu moleküler yapılardaki temel etmen, elektron çiftlerinin varlığıdır. Bu elektronlar, zıt spinli olduklarından Pauli dışarlama ilkesini ihlal etmeden aynı moleküler orbitalde bulunabilirler. Moleküler orbitallerdeki elektron yoğunlukları, farklı uzamsal dağılımlarına sahiptir. Örneğin, atomları bir araya bağlayan çiftler gibi bağlı çiftlerdeki elektronlar, çekirdeklerin arasındaki görece küçük hacimli bölgede daha yüksek yoğunlukta bulunur. Tam aksine, bağlı olmayan elektron çiftleri, çekirdeğin etrafındaki görece büyük hacimli bölgeye dağılmıştır.
İletkenlik
Bir yapının çekirdeklerindeki proton sayısı elektron sayısından fazlaysa yapı pozitif, tersi durumda ise negatif yüklüdür. Elektron ve protonların sayısı aynı ise yükleri birbirlerini sıfırlar ve yapı, elektriksel olarak nötr olur. Makroskobik yapılar sürtünme ile elektriklenebilirler.
Vakumda hareket eden bağımsız elektronlar, serbest elektron olarak tanımlanır. Metallerdeki elektronlar da serbestlermiş gibi davranır. Gerçekte ise metal ve diğer katılardaki elektron olarak adlandırılan parçacıklara sanki elektron denir ve gerçek elektronlar ile aynı elektrik yükü, spin ve manyetik momente sahip olsa da kütle açısından farklılık gösterebilirler. Hem metal hem de vakumdaki serbest elektronlar hareket ettiklerinde, manyetik alan üreten ve elektrik akımı olarak adlandırılan net bir yük akışı oluştururlar. Manyetik alan değişimi ile de elektrik akımı yaratılabilir. Bu etkileşimler, matematiksel olarak Maxwell denklemleriyle tanımlanırlar.
Belirli bir sıcaklıkta her malzeme, elektrik potansiyelinin uygulandığında meydana gelen elektrik akımının değerini belirleyen bir elektrik iletkenliğine sahiptir. Dielektrik malzemelerde elektronlar kendi atomlarına bağlı kalırken malzemeler de bir yalıtkan gibi davranır. Çoğu yarı iletken malzeme, yalıtmanın ve iletmenin sınırları arasında olan farklı iletkenlik seviyesine sahiptir. Diğer yandan metaller, kısmen dolu elektronik bantlardan oluşan bir yapıya sahiptir. Bu bantların varlığı, metallerdeki elektronların serbest veya yöresizleşmiş elektronlarmış gibi davranmalarına yol açar. Bu elektronlar belli atomlarla ilişkilendirilmemiş olduklarından, bir elektrik alanı uygulandığında, serbest elektronlara benzer şekilde malzemeye doğru gaz gibi (Fermi gazı denir) gibi hareket etmekte serbesttir.
Elektronlar ile atomlar arasındaki çarpışmalardan dolayı bir iletkendeki elektronların sürüklenme hızı saniyede milimetreler bazındadır. Malzemenin bir noktasındaki akımın değişmesi ile diğer bölümlerindeki akımların da değişmesine neden olan hız faktörü, ışık hızının %75'i kadardır. Bu durum elektrik sinyallerinin, malzemenin dielektrik sabitine bağımlı bir hızla dalga gibi yayılması nedeniyle gerçekleşir.
Hareket alanı genişleyen elektronların atomlar arasındaki ısı enerjisini taşımak için serbest bir şekilde hareket etmelerinden dolayı metaller, görece ısıyı iyi iletirler. Metallerin ısı iletkenlikleri, elektrik iletkenliklerinin aksine sıcaklıktan neredeyse bağımsızdır. Bu durum matematiksel olarak, ısı iletkenliğinin elektrik iletkenliğine oranının sıcaklıkla orantılı olduğunu söyleyen Wiedemann-Franz kanunuyla açıklanır. Metalik kafesteki ısı düzensizliği, elektrik akımına bağımlı sıcaklık üreterek metalin elektrik direncini artırır.
Malzemeler, kritik sıcaklık denilen noktanın altındaki bir noktaya kadar soğutulunca, elektrik akımına karşı tüm dirençlerini kaybettikleri süperiletkenlik olarak adlandırılan faz değişimine uğradıkları bir sürece girerler. BCS teorisinde, Cooper çifti olarak adlandırılan elektron çiftleri, fonon olarak adlandırılan örgü titreşimleriyle yakınlarında bulunan maddeyle hareketlerini eşleştirerek normalde elektrik direnci oluşturan atomlarla çarpışmaktan kaçınırlar (Cooper çiftlerinin yarıçapı 100 nm kadar olduğundan birbirleriyle üst üste binmeleri mümkündür).
İletken katıların içindeki elektronlar, sözde parçacıktır ve mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda sıkıca hapsedildiklerinde; spinon, orbiton ve holonlar olmak üzere üç farklı sanki parçacığa bölünmüş gibi davranırlar. Spinonlar spin ve manyetik moment, orbitonlar orbital konum, holonlar ise elektrik yükü taşırlar.
Hareket ve enerji
Özel görelilik teorisine göre, bir elektronun hızı ışık hızına yaklaştıkça gözlemcinin bakış açısına göre bağıl kütlesi artar. Böylelikle gözlemcinin konuşlanma sistemine göre elektronu hızlandırmak gittikçe zorlaşır. Elektronun hızı, vakumdaki ışık hızına (c) yaklaşabilir ancak hiçbir zaman ulaşamaz. Göreli (c'ye yakın bir hızda hareket eden) elektronlar, su gibi, ışık hızının c'den ihmal edilemeyecek kadar az olduğu dielektrik bir ortama sokulduklarında geçici olarak ortamdaki ışıktan daha hızlı hareket ederler. Ortamla etkileşime girdiklerinde ise Çerenkov radyasyonu olarak bilinen zayıf bir ışık oluştururlar.
Özel göreliliğin etkileri, Lorentz faktörü olarak bilinen ve şeklinde tanımlanan bir niceliğe bağlıdır. Buradaki v, parçacığın hızını ifade eder. Bu hızla hareket eden elektronun kinetik enerjisi Ke ise şu şekildedir:
Buradaki me, elektronun kütlesidir. Örneğin, SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı bir elektronu yaklaşık 51 GeV'e kadar hızlandırabilir. Verilen hızda elektron dalga gibi davrandığı için de Broglie dalga boyu karakterine sahiptir. Bu değer, λe = h/p denklemiyle elde edilir (h Planck sabitini, p momentumu ifade eder). Yukarıdaki 51 GeV değerine sahip elektron dalga boyu, atom çekirdeğinden küçük yapıları keşfetmeye yetecek kadar düşük olan 2,4×10-17 m'dir.
Oluşumu
Büyük Patlama teorisine göre patlamanın ilk milisaniyesinde, sıcaklık 10 milyar Kelvin'in üzerindeydi ve fotonların ortalama enerjisi bir milyon elektronvolttan yüksekti. Bu fotonlar elektron ve pozitron çiftleri kurmak için birbirleriyle etkileşime girmeye yetecek kadar enerjiye sahipti. Aynı şekilde, pozitron-elektron çiftleri birbirlerini annihilasyona uğratarak enerjili fotonlar yaydı:
Elektron, proton ve fotonlar arasındaki bu denge, evrenin evriminin bu safhası boyunca devam etti. 15 saniye geçmesinin ardından evrenin sıcaklığı, elektron-pozitron yapısının ortaya çıkma eşiğinin altına düştü. Kalan elektron ve pozitronların çoğu, evreni tekrar ısıtan gama radyasyonu salınımı yaparak birbirlerini annihilasyona uğrattılar.
Annihilasyon süreci boyunca, bilinmeyen nedenlerden ötürü parçacık sayısı antiparçacığınkinden fazla olmasından ötürü her bir milyar elektron-pozitron çiftinden bir kadar elektron arta kaldı. Bu durum, antiprotonlar yerine fazla protonların eşleşmelerine ve baryon asimetrisi olarak adlandırılan durumun ortaya çıkmasıyla evrendeki net yükün sıfır olmasına yol açtı. Kalan proton ve nötronlar, nükleosentez olarak bilinen süreçle, hidrojen ve helyum izotopları ile eser miktarda lityum oluşturacak biçimde birbirleriyle reaksiyonlara girmeye başladılar. Bu süreç, yaklaşık 5 dakikanın ardından zirve yaptı. Kalan nötronlar, yaklaşık bin saniyelik yarı ömürlerinin ardından negatif beta bozunmasına maruz kalarak birer proton ve elektron yaydı:
Sonraki 300.000-400.000 yıllık süreçte arta kalan elektronlar, atom çekirdeğiyle bağ kurmak için fazla enerjiye sahipti. Yeniden birleşme olarak adlandırılan sonraki safhada, nötr atomlar oluştu ve genişleyen evren, radyasyona uğrayabilecek derecede saydamlaştı.
Büyük Patlama'dan kabaca bir milyon yıl sonra yıldızların birinci nesli oluşmaya başladı. Yıldızlarda gerçekleşen nükleosentez, atom çekirdeğinin füzyonu sonrasında, elektronlarla annihilasyona uğrayarak gama ışınları salan pozitronların oluşumuna yol açar. Süreç, elektron sayısında sabit bir düşüş ve nötron sayısında bununla eşdeğer bir artışla sonuçlanır. Bununla birlikte yıldız evrimi süreci, radyoaktif izotopların senteziyle de yaşanabilir. Seçilmiş izotoplar, beta bozunmasına maruz kalarak atom çekirdeğinden birer elektron ve antinötrino salınımı yapabilirler. Bozunarak nikel-60 (60Ni) oluşturan kobalt-60 (60Co) izotopu, bu duruma örnektir.
Güneş'inkinden yaklaşık 20 kat büyük kütleli yıldızlar, yaşam süresinin sonunda kütleçekimsel çökmeye uğrayarak kara delik oluşturabilirler. Klasik fiziğe göre bu nesneler, elektromanyetik radyasyon dahil, Schwarzschild yarıçapından kaçınacak herhangi bir şeyi engelleyecek kadar güçlü bir kütleçekimsel çekime sahiptirler. Ancak kuantum mekaniği etkilerinin potansiyel olarak bu mesafeden Hawking radyasyonunun yayılımına izin verdiği tahmin edilir. Elektron ve pozitronların, bu yıldız kalıntılarının olay ufkunda meydana geldiği düşünülür.
Sanal bir parçacık çifti (örneğin elektron-pozitron çifti) olay ufku civarında oluştuğunda rastgele uzamsal dağılımı, bu parçacıklardan birinin dışarıda görünmesine izin verir. Bu süreç, kuantum tünelleme olarak adlandırılır. Kara deliğin kütleçekimsel potansiyeli, bu sanal parçacığın gerçek parçacığa dönüşmesi için gereken enerjiyi sağlayabilir. Buna karşılık çiftin diğer üyesine kara delik tarafından, kütle enerjisinde net bir kayba yol açan negatif enerji verilir. Hawking radyasyonunun oranı, kütlenin azalmasıyla artar ve bu artış, kara deliğin patlayıncaya kadar buharlaşmasına yol açar.
Kozmik ışınlar, yüksek enerjiyle uzayda hareket eden parçacıklardır ve bunlardaki en yüksek enerji değeri 3,0×1020 eV olarak kaydedilmiştir. Bu parçacıklar Dünya atmosferinde nükleonlarla çarpışınca, pionların da yer aldığı bir parçacık sağanağına neden olur. Dünya'nın yüzeyinden gözlemlenen kozmik radyasyonun yarısından fazlası, mezosferdeki pionların bozunması sonucu oluşan leptonlar olan müonları içerir:
Müonlar da elektron ya da pozitron oluşturacak şekilde bozunabilirler:
μ-
→
e-
+ (
ν
e) +
ν
μ
Gözlemlenmesi
Elektronların uzaktan gözlemlenmesi için radyasyon yapan enerjilerinin saptanması gerekir. Örneğin, bir yıldızın taç küresi gibi yüksek enerjili ortamlardaki serbest elektronlar, Bremsstrahlung radyasyonu nedeniyle enerji saçan bir plazma oluşturur. Elektron gazı, elektron yoğunluğundaki eşzamanlı değişimlerin yol açtığı dalgalar olan plazma salınımına maruz kalır ve radyo teleskoplar kullanarak tespit edilebilen bir enerji yayılımı üretir.
Fotonların frekansları, enerjileriyle oranlıdır. Bir atomun enerji seviyelerinde geçiş yapan bağlı elektronlar, karakteristik frekanslardaki protonları emer ya da yayar. Örneğin atomlar, bir geniş spektrum kaynağı tarafından radyasyona maruz bırakıldığında, iletilen radyasyonun spektrumunda ayrı soğurma çizgileri görünür. Her element ya da molekül, hidrojen spektrumu serileri gibi karakteristik spektral çizgi grubuna sahiptir. Bu çizgilerin kuvvet ve genişliklerinin spektroskopik ölçümleri, maddenin fiziksel özelliklerinin ve bileşenlerinin tespitini sağlar.
Laboratuvar koşullarında bireysel elektronlar arasındaki etkileşimler; enerji, spin ve yük gibi belirli özelliklerin ölçümüne olanak sağlayan parçacık dedektörleriyle yapılabilir.Paul ve Penning tuzaklarının geliştirilmesiyle birlikte yüklü parçacıkların daha uzun süreler boyunca küçük bir alanda tutulabilmeleri mümkün hâle geldiğinden parçacık özelliklerinin daha net ölçülebilmeye başlanmıştır. Elektronun manyetik momenti 1980'de, diğer bütün fiziksel sabitlerden daha kesin olarak 11. basamağa kadar bir hassasiyetle ölçülebilmiştir.
Elektronun enerji dağılımının ilk video görüntüleri Şubat 2008'de, Lund Üniversitesindeki bir ekip tarafından kaydedildi. Deneylerde, attosaniye darbeleri olarak adlandırılan ışık parlamaları kullanılarak elektronun hareketi ilk kez gözlemlenebilmişti.
Katı malzemelerdeki elektron dağılımı, açı çözümlemeli fotoemisyon spektroskopisi tarafından görselleştirilebilir. Fotoelektrik etkisini, özgün yapıyı anlayabilmek için kullanılan periyodik yapıların matematiksel bir gösterimi olan ters uzayı ölçmek için kullanan bu teknik; malzemedeki elektronların yön, hız ve dağılımlarını belirlemek için kullanılabilir.
Plazma uygulamaları
Parçacık demetleri
Elektron demetleri, kaynakta kullanılır.0,1-1,3 mm arasındaki odak çapı boyunca, 107 W·cm-2'ye kadarki enerji yoğunluklarında elektron demetleriyle kaynak yapılabilir ve genellikle dolgu malzemesi gerektirmezler. Normalde kaynak için uygun olmayan iletken malzemeleri birleştirmek için kullanılan bu teknik, elektronların hedefe ulaşmalarından önce gazla etkileşmemesi amacıyla vakumda gerçekleştirilir.
Elektron demeti litografi, mikrometreden daha küçük çözünürlüklerdeki yarı iletkenleri aşındırma yöntemidir. Görece yüksek maliyetli olması, yavaş çalışması, ışınların vakumda çalışması gerekmesi, elektronların katılardaki dağılma eğilimi olması ve 10 nm'ye kadar çözünürlük sınırı olması nedeniyle, özelleştirilmiş entegre devrelerin üretiminde kullanılır.
Elektron ışınıyla işleme, fiziksel özelliklerini değiştirmek ya da tıp ve gıda ürünlerini sterilize etme amacıyla metalleri radyasyona uğratmak için kullanılır. Elektron demetleri, yoğun radyasyonda sıcaklık artışına sebep olmadan camları akışkanlaştırır ya da sözde erimesini sağlar. Örneğin yoğun elektron radyasyonu, viskozite şiddetinin ani, aktivasyon enerjisinin ise aşamalı olarak düşmesine sebep olur.
Doğrusal parçacık hızlandırıcılar, elektron demetlerini üreterek tümörlerin radyoterapi yöntemiyle tedavisinde kullanılır. Elektron demetleri soğrulmadan önce belli bir sınırdaki derinliğe (5-20 MeV aralığında enerjiye sahip elektronlar için genelde 5 cm'ye kadar) kadar etki edebilmelerinden dolayı elektroterapi, bazal hücreli karsinom gibi yüzeysel deri bozukluklarının tedavilerinde de etkilidir. Elektron demetleri ayrıca, X ışınları tarafından radyasyona maruz kalmış bölgelerin tedavisinde destekleyici olarak da kullanılır.
Parçacık hızlandırıcılar, elektrik alanları kullanarak elektron ve antiparçacıkların enerjilerini yükseltir. Bu parçacıklar, manyetik alanlardan geçerken sinkrotron radyasyonu yayarlar. Bu radyasyonun yoğunluğunun spine bağlı olmasının elektron demetini kutuplaştırmasına Sokolov-Ternov etkisi denir. Kutuplanmış elektron demetleri, çeşitli deneylerde kullanılır. Sinkrotron radyasyonu ayrıca, elektron demetlerinin soğutularak parçacıkların momentum yayılımlarının azaltılmasını sağlar. Elektron ve pozitron demetleri, ortaya çıkan enerjinin parçacık dedektörleriyle gözlemlenmesi için, gerekli enerjiye ulaşana kadar hızlandırılarak çarpıştırılırlar.
Görüntüleme
Düşük enerjili elektron kırınımı, kristal malzemeleri koşutlanmış elektron demeti bombardımanına tutma ve sonrasında ortaya çıkan kırınım desenlerini gözlemleyerek malzemenin yapısını belirlemek için kullanılan bir yöntemidir. Elektronların sahip olmaları gereken enerji genellikle 20-200 eV arasındadır.Yansımalı yüksek enerjili elektron kırınımı ise çeşitli dar açılardan yollanan elektron demetini kullanarak kristal malzemelerin yüzeyini belirleme yöntemidir. Demet enerjisi genellikle 8-20 keV, geliş açısı ise 1-4° aralığındadır.
Elektron mikroskobu, gözlemlenmek istenen numuneye, odaklanmış elektron demeti gönderir. Bazı elektronlar, demetin malzeme ile etkileşime girmesiyle birlikte malzemenin hareket yönü, açısı ve bağıl fazı ve enerjisi gibi özelliklerini değiştirirler. Gözlemciler, elektron demetindeki bu değişimleri kaydederek malzemenin kararlı atomik görünüşünü elde ederler. Mavi ışıkta, geleneksel optik mikroskoplar yaklaşık 200 nm'lik kırınımla sınırlı çözünürlüğe sahiplerdir. Elektron mikroskopları ise elektronun de Broglie dalga boyu ile sınırlılardır. Örneğin 100.000 volt değerindeki potansiyel boyunca hızlandırılan elektronlar için dalga boyu 0,0037 nm'dir.Transmission Electron Aberration-Corrected Microscope, bireysel atomları çözümlemek için yeterli olan 0,05 nm'nin altında çözünürlük kapasitesine sahiptir.
Geçirimli ve taramalı olmak üzere iki tür elektron mikroskobu vardır. Geçirimli elektron mikroskopları, bir malzeme parçasından geçen elektron demetiyle bu malzemenin yük bağlaşımlı aygıta ya da fotoğraf slayda lenslerle yansıtılmasını sağlayarak tepegöz gibi çalışırlar. Taramalı elektron mikroskopları ise televizyonda olduğu gibi çalışılmış örnekten görüntü üretmek için iyi odaklanmış elektrona raster tarama yaparlar. Magnifikasyon oranı her iki mikroskop türünde de 100× ilâ 1.000.000× arasında ya da daha fazladır. Taramalı tünelleme mikroskopları ise, keskin metal ucundan üzerinde çalışılan malzemeye kuantum tünelleme ile elektronlar yollayarak malzeme yüzeyinin atomik çözünürlüklü görüntüsünü üretirler.
Diğer
Serbest elektron lazerlerinde göreli bir elektron demeti, alanları değişken yönleri gösteren dipol mıknatısları sırasının meydana getirdiği salındırıcıdan geçer. Elektronlar, rezonans frekansında radyasyon alanını güçlendirmek için aynı elektronlarla uyumlu olarak etkileşime giren sinkrotron radyasyonu yayarlar. Serbest elektron lazerleri, geniş frekanslarla, mikrodalgalardan hafif X ışınlarına uyumlu yüksek radyans derecesine sahip elektromanyetik radyasyon yayımı gerçekleştirebilirler. Bu araçlar; imalat ve iletişimin yanı sıra yumuşak doku cerrahisi gibi çeşitli tıbbi alanlarla kullanılır.
Elektronlar; laboratuvar araçları, bilgisayar ekranları ve televizyon alıcılarında çoğunlukla görüntüleme aracı olarak kullanılan katot ışını tüpleri için önemlidirler.Fotomultiper tüplerde fotokatoda çarpan her foton, saptanabilir bir akım darbesi üreten bir elektron yayılımı başlatır.Vakum tüpleri, elektron akışını, elektrik sinyallerini idare etmek için kullansa da; yerlerini transistör gibi katı hâl aletlerine bırakmışlardır.
Notlar
- ^ Kesirli sürümün böleni, ondalık değerin tersidir (4,2×10-13 u göreli standart belirsizlik değeri ile birlikte).
- ^ Elektronun yükü, temel yükün negatifidir.
- ^ Bu büyüklük, spin kuantum sayısından şu şekilde elde edilir:
- ^ Bohr magnetonu:
- ^ Klasik elektron yarıçapı değerine şu şekilde ulaşılır: Elektronun yükünün, küresel yapısına eşit olarak dağıldığı varsayılır. Kürenin bir bölümü diğer bölümlerini iteceğinden, kürede bir elektrostatik potansiyel enerji olacaktır. Bu enerjinin, özel görelilik ile tanımlanan (E = mc2) elektronun (durgun enerjisine) eşit olduğu düşünülür. Elektrostatik teoriden, kürenin potansiyel enerjisi, yarıçapı r ve yükü e olmak üzere şu şekildedir:
- ^ Göreli olmayan elektronlardan yayılan radyasyonlar da bazı kaynaklarda sinkrotron radyasyonu olarak adlandırılır.
- ^ Dalga boyundaki değişim (Δλ), saçılma açısına (θ) bağlıdır ve matematiksel gösterimi şu şekildedir:
Kaynakça
- Özel
- ^ a b Benjamin, Park (1898). A History of Electricity (İngilizce). New York: Wiley. ss. 315, 484-485. ISBN .
- ^ a b Cresswell, Julia (2010). Oxford Dictionary of Word Origins (İngilizce). Oxford University Press. s. 147. ISBN .
- ^ a b Chen, E. C. M.; Chen, E. S. D. (2004). The Electron Capture Detector and The Study of Reactions With Thermal Electrons (İngilizce). New York: Wiley. s. 4. ISBN .
- ^ "Elektrik". Nişanyan Sözlük. 31 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements (İngilizce). IEEE Press. ss. 15, 20. ISBN .
- ^ Cajori, Florian (1917). A History of Physics in Its Elementary Branches (İngilizce). Macmillan. s. 118.
- ^ McKenzie, A. E. E. (1961). Magnetism and Electricity (İngilizce). Cambridge: Cambridge University Press. s. 25.
- ^ Myers, Rusty L. (2006). The Basics of Physics (İngilizce). (Greenwood Publishing Group). s. 242. ISBN .
- ^ Farrar, W. V. (1969). "Richard Laming and the coal-gas industry, with his views on the structure of matter". Annals of Science (İngilizce). 25 (3): 243-254. doi:10.1080/00033796900200141.
- ^ Barrow, John D. (1983). "Natural Units Before Planck". (İngilizce). 24: 24-26. Bibcode:1983QJRAS..24...24B. ISSN 0035-8738.
- ^ Arabatzis, Theodore (2006). Representing Electrons (İngilizce). University of Chicago Press. ss. 70-74, 96. ISBN .
- ^ Okamura, Sōgo (1994). History of Electron Tubes (İngilizce). IOS Press. s. 11. ISBN .
- ^ Stoney, G. J. (1894). "Of the "electron," or atom of electricity". Philosophical Magazine (İngilizce). 38 (5): 418-420. doi:10.1080/14786449408620653.
- ^ ""electron, n.2"". (İngilizce). Oxford University Press. 27 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Soukhanov, A. H., (Ed.) (1986). Word Mysteries & Histories (İngilizce). Houghton Mifflin Company. s. 73. ISBN .
- ^ Guralnik, D. B., (Ed.) (1970). Webster's New World Dictionary (İngilizce). Prentice Hall. s. 450.
- ^ a b c Thomson, J. J. (2005). Conduction of Electricity Through Gases (İngilizce). Watchmaker Publishing. s. 621-622. ISBN .
- ^ (1951). A History of the Theories of Aether and Electricity (İngilizce). 1. Londra: Nelson. s. 393.
- ^ a b c Leicester, H. M. (1971). The Historical Background of Chemistry (İngilizce). Courier Dover. ss. 221-222. ISBN .
- ^ DeKosky, R. K. (1983). "William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s". Annals of Science (İngilizce). 40 (1): 1-18. doi:10.1080/00033798300200101.
- ^ Zeeman, P. (1907). Lockyer, Norman (Ed.). "Sir William Crookes, F.R.S". Nature (İngilizce). 77 (1984): 1-3. Bibcode:1907Natur..77....1C. doi:10.1038/077001a0.
- ^ Wilczek, Frank (1 Haziran 2012). "Happy Birthday, Electron". Scientific American (İngilizce). ISSN 0036-8733. 1 Kasım 2013 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Ekim 2018.
- ^ Rechenberg, Helmut (2001). The Historical Development of Quantum Theory (İngilizce). Springer. s. 631. ISBN .
- ^ Chmielewski, A. G.; Haji-Saeid, M. (Eylül-Ekim 2004). "Radiation technologies: past, present and future". Radiation Physics and Chemistry (İngilizce). 71 (1-2): 17-21. doi:10.1016/j.radphyschem.2004.05.040.
- ^ Trenn, T. J. (1976). "Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays". Isis (İngilizce). 67 (1): 61-75. doi:10.1086/351545. JSTOR 231134.
- ^ Becquerel, Henri (1900). "Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique". Comptes rendus de l'Académie des sciences (Fransızca). 130: 809-815.
- ^ Buchwald, J. Z.; Warwick, A. (2001). Histories of the Electron (İngilizce). MIT Press. ss. 90-91. ISBN .
- ^ Myers, W. G. (1976). "Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896". The Journal of Nuclear Medicine (İngilizce). 17 (7): 579-582. (PMID) 775027.
- ^ a b c d Thomson, J. J. (1897). "Cathode Rays". Philosophical Magazine (İngilizce). 44 (269): 293-316. doi:10.1080/14786449708621070.
- ^ O'Hara, J. G. (Mart 1975). "George Johnstone Stoney, F.R.S., and the concept of the electron". Notes and Records (İngilizce). 29 (2): 265-276. doi:10.1098/rsnr.1975.0018. JSTOR 531468.
- ^ Kikoin, İ. K.; Sominski, İ. S. (1961). "Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)". Soviet Physics Uspekhi (İngilizce). 3 (5): 798-809. Bibcode:1961SvPhU...3..798K. doi:10.1070/PU1961v003n05ABEH005812.
- ^ Das Gupta, N. N.; Ghosh, S. K. (1999). "A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics". Reviews of Modern Physics (İngilizce). 18 (2): 225-290. Bibcode:1946RvMP...18..225G. doi:10.1103/RevModPhys.18.225.
- ^ a b c Smirnov, B. M. (2003). Physics of Atoms and Ions (İngilizce). Springer. ss. 14-21. ISBN .
- ^ Pais, Abraham (1991). Niels Bohr's Times, In Physics, Philosophy and Polity (İngilizce). Oxford: Clarendon Press. ss. 146-149. ISBN .
- ^ Lewis, Gilbert (1916). "The Atom and the Molecule". Journal of the American Chemical Society (İngilizce). 38 (4): 762-786. doi:10.1021/ja02261a002.
- ^ Arabatzis, T.; Gavroglu, K. (1997). "The chemists' electron". European Journal of Physics (İngilizce). 18 (3): 150-163. Bibcode:1997EJPh...18..150A. 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 (İngilizce). 41 (6): 868-934. doi:10.1021/ja02227a002.
- ^ Scerri, E. R. (2007). The Periodic Table (İngilizce). Oxford University Press. ss. 205-226. ISBN .
- ^ Massimi, Michela (2005). Pauli's Exclusion Principle (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 7-8. ISBN .
- ^ Uhlenbeck, G. E.; Goudsmith, S. (1925). "Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons". Naturwissenschaften (Almanca). 13 (47): 953-954. Bibcode:1925NW.....13..953E. doi:10.1007/BF01558878.
- ^ Pauli, Wolfgang (1923). "Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes". Zeitschrift für Physik (Almanca). 16 (1): 155-164. Bibcode:1923ZPhy...16..155P. doi:10.1007/BF01327386.
- ^ Karplus, Robert (1969). Introductory Physics (İngilizce). W. A. Cummings. s. 217. 21 Ağustos 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ekim 2019.
- ^ Falkenburg, Brigette (2007). Particle Metaphysics (İngilizce). Springer. s. 85. ISBN .
- ^ Thomson, G. P.; Reid, A. (18 Haziran 1927). "Diffraction of Cathode Rays by a Thin Film". Nature (İngilizce). 119 (3007): 890. doi:10.1038/119890a0.
- ^ "Lester Halbert Germer". Encyclopædia Britannica (İngilizce). 23 Ocak 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ekim 2019.
- ^ Schrödinger, Erwin (1926). "Quantisierung als Eigenwertproblem". Annalen der Physik (Almanca). 385 (13): 437-490. Bibcode:1926AnP...385..437S. doi:10.1002/andp.19263851302.
- ^ Rigden, J. S. (2003). Hydrogen (İngilizce). Harvard University Press. ss. 59-86. ISBN .
- ^ Reed, B. C. (2007). Quantum Mechanics (İngilizce). Jones & Bartlett Publishers. ss. 275-350. ISBN .
- ^ Dirac, P. A. M. (1928). "The quantum theory of the electron". (Proceedings of the Royal Society A) (İngilizce). 117 (778): 610-624. Bibcode:1928RSPSA.117..610D. doi:10.1098/rspa.1928.0023.
- ^ Dirac, Paul (1930). "A theory of electrons and protons". Proceedings of the Royal Society A (İngilizce). Royal Society Publishing. 126 (801): 360-365. Bibcode:1930RSPSA.126..360D. doi:10.1098/rspa.1930.0013. JSTOR 95359.
- ^ Greiner, Walter (2000). Relativistic Quantum Mechanics. Wave Equations (İngilizce) (3. bas.). Springer. ISBN . 22 Nisan 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ekim 2019.
- ^ Anderson, C. D. (1933). "The Positive Electron". Physical Review (İngilizce). 43 (6): 491-494. Bibcode:1933PhRv...43..491A. doi:10.1103/PhysRev.43.491.
- ^ Lamb, Willis E.; Retherford, Robert C. (1947). "Fine Structure of the Hydrogen Atom by a Microwave Method". Physical Review (İngilizce). 72 (3): 241-243. Bibcode:1947PhRv...72..241L. doi:10.1103/PhysRev.72.241.
- ^ Kusch, P.; Foley, H. M. (1948). "The Magnetic Moment of the Electron". Physical Review (İngilizce). 74: 250. Bibcode:1948PhRv...74..250R. doi:10.1103/PhysRev.74.250.
- ^ Schwinger, Julian (1948). "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron". Physical Review (İngilizce). 73 (4): 416. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PhysRev.73.416.
- ^ Panofsky, Wolfgang K. H. (1997). "The Evolution of Particle Accelerators & Colliders" (PDF) (İngilizce). Stanford Üniversitesi. 3 Haziran 2016 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 14 Ekim 2018.
- ^ Kerst, D. W. (1940). "Acceleration of Electrons by Magnetic Induction". Physical Review (İngilizce). 58 (9): 841. Bibcode:1940PhRv...58..841K. doi:10.1103/PhysRev.58.841.
- ^ Elder, F. R.; Gurewitsch, A. M.; Langmuir, R. V.; Pollock, H. C. (1947). "Radiation from Electrons in a Synchrotron". Physical Review (İngilizce). 71 (11): 829-830. Bibcode:1947PhRv...71..829E. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5.
- ^ Hoddeson, Lillian; Brown, Laurie; Riordan, Michael; Dresden, Max, (Ed.) (1997). The Rise of the Standard Model (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 25-26. ISBN .
- ^ Bernardini, Carlo (2004). "AdA: The First Electron-Positron Collider". Physics in Perspective (İngilizce). 6 (2): 156-183. Bibcode:2004PhP.....6..156B. doi:10.1007/s00016-003-0202-y.
- ^ (İngilizce). Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi. 2008. 13 Şubat 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ekim 2018.
- ^ "LEP reaps a final harvest". CERN Courier (İngilizce). 40 (10). 2000. 21 Kasım 2010 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 14 Ekim 2018.
- ^ Frampton; Hung, P. Q.; Sher, Marc (2000). "Quarks and leptons beyond the third generation". Physics Reports (İngilizce). 330 (5-6): 263-348. arXiv:hep-ph/9903387 $2. Bibcode:2000PhR...330..263F. doi:10.1016/S0370-1573(99)00095-2.
- ^ a b Raith, W.; Mulvey, T. (2001). Constituents of Matter (İngilizce). CRC Press. ss. 777-781. ISBN .
- ^ a b c d e f g h Tiesinga, Eite; Mohr, Peter J.; Newell, David B.; Taylor, Barry N. (2021). "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2018". Journal of Physical and Chemical Reference Data (İngilizce). 50: 033105. doi:10.1103/RevModPhys.93.025010.
- ^ Murphy, M. T. (2008). "Strong limit on a variable proton-to-electron mass ratio from molecules in the distant universe". Science (İngilizce). 320 (5883): 1611-1613. arXiv:0806.3081 $2. Bibcode:2008Sci...320.1611M. doi:10.1126/science.1156352. (PMID) 18566280.
- ^ Zorn, J. C.; Chamberlain, G. E.; Hughes, V. W. (1963). "Experimental limits for the electron-proton charge difference and for the charge of the neutron". Physical Review (İngilizce). 129 (6): 2566-2576. Bibcode:1963PhRv..129.2566Z. doi:10.1103/PhysRev.129.2566.
- ^ Gupta, M. C. (2001). Atomic and Molecular Spectroscopy (İngilizce). New Age Publishers. s. 81. ISBN .
- ^ a b Odom, B. (2006). "New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One-Electron Quantum Cyclotron". Physical Review Letters (İngilizce). 97 (3): 030801. Bibcode:2006PhRvL..97c0801O. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030801. (PMID) 16907490.
- ^ Anastopoulos, C. (200). Particle or Wave (İngilizce). Princeton University Press. ss. 261-262. ISBN .
- ^ Eichten, E. J.; Peskin, M. E.; Peskin, M. (1983). "New tests for quark and lepton substructure". Physical Review Letters (İngilizce). 50 (11): 811-814. Bibcode:1983PhRvL..50..811E. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811.
- ^ Gabrielse, G. (2006). "New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED". Physical Review Letters (İngilizce). 97 (3): 030802(1-4). Bibcode:2006PhRvL..97c0802G. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030802. (PMID) 16907491.
- ^ a b Curtis, L. J. (2003). Atomic Structure and Lifetimes (İngilizce). Cambridge University Press. s. 74. ISBN .
- ^ Dehmelt, H. (1988). "A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius". Physica Scripta (İngilizce). T22: 102-110. Bibcode:1988PhST...22..102D. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016.
- ^ Gabrielse, Gerald. (İngilizce). Harvard Üniversitesi. 10 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ekim 2019.
- ^ Meschede, D. (2004). Optics, Light and Lasers (İngilizce). Wiley-VCH. s. 168. ISBN .
- ^ Haken, H.; Wolf, H. C.; Brewer, W. D. (2005). The Physics of Atoms and Quanta (İngilizce). Springer. s. 70. ISBN .
- ^ Steinberg, R. I. (1999). "Experimental test of charge conservation and the stability of the electron". Physical Review D (İngilizce). 61 (2): 2582-2586. Bibcode:1975PhRvD..12.2582S. doi:10.1103/PhysRevD.12.2582.
- ^ Agostini, M.; ve diğerleri. (Borexino işbirliği) (2015). "Test of Electric Charge Conservation with Borexino". Physical Review Letters (İngilizce). 115 (23): 231802. arXiv:1509.01223 $2. Bibcode:2015PhRvL.115w1802A. doi:10.1103/PhysRevLett.115.231802. (PMID) 26684111.
- ^ Beringer, J. (Particle Data Group) (2012). "Review of Particle Physics: [electron properties]" (PDF). Physical Review D (İngilizce). 86 (1): 010001. Bibcode:2012PhRvD..86a0001B. doi:10.1103/PhysRevD.86.010001. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 9 Kasım 2018.
- ^ Back, H. O. (2002). "Search for electron decay mode e → γ + ν with prototype of Borexino detector". Physics Letters B (İngilizce). 525 (1-2): 29-40. Bibcode:2002PhLB..525...29B. doi:10.1016/S0370-2693(01)01440-X.
- ^ Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (1965). The Feynman Lectures on Physics (İngilizce). 3. Addison-Wesley. s. 15. ISBN .
- ^ a b c d Munowitz, M. (2005). Knowing, The Nature of Physical Law (İngilizce). Oxford University Press. ss. 162-218. ISBN .
- ^ Kane, Gordon (9 Ekim 2006). "Are virtual particles really constantly popping in and out of existence? Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics?". Scientific American (İngilizce). 19 Eylül 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 15 Ekim 2019.
- ^ Taylor, J. (1989). "Gauge Theories in Particle Physics". Davies, Paul (Ed.). The New Physics (İngilizce). Cambridge University Press. s. 464. ISBN .
- ^ a b Genz, H. (2001). Nothingness (İngilizce). Da Capo Press. ss. 241-243, 245-247. ISBN .
- ^ Gribbin, J. (25 Ocak 1997). "More to electrons than meets the eye". New Scientist (İngilizce). 11 Şubat 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Kasım 2018.
- ^ Levine, I. (1997). "Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer". Physical Review Letters (İngilizce). 78 (3): 424-427. Bibcode:1997PhRvL..78..424L. doi:10.1103/PhysRevLett.78.424.
- ^ Murayama, H. (10-17 Mart 2006). Supersymmetry Breaking Made Easy, Viable and Generic. Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories (İngilizce). La Thuile. arXiv:0709.3041 $2. Bibcode:2007arXiv0709.3041M.
- ^ Schwinger, J. (1948). "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron". Physical Review (İngilizce). 73 (4): 416-417. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PhysRev.73.416.
- ^ Foldy, L. L.; Wouthuysen, S. (1950). "On the Dirac Theory of Spin 1/2 Particles and Its Non-Relativistic Limit". Physical Review (İngilizce). 78 (1): 29-36. Bibcode:1950PhRv...78...29F. doi:10.1103/PhysRev.78.29.
- ^ Sidharth, B. G. (2009). "Revisiting Zitterbewegung". International Journal of Theoretical Physics (İngilizce). 48 (2): 497-506. arXiv:0806.0985 $2. Bibcode:2009IJTP...48..497S. doi:10.1007/s10773-008-9825-8.
- ^ Griffiths 1998, ss. 58-61.
- ^ Crowell, Benjamin (2000). Electricity and Magnetism (Light And Matter, Book 4) (İngilizce). Light and Matter. ss. 129-152. ISBN .
- ^ Griffiths 1998, s. 429-434.
- ^ Munowitz 2005, s. 160.
- ^ Mahadevan, R.; Narayan, R.; Yi, I. (1996). "Harmony in Electrons: Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field". The Astrophysical Journal (İngilizce). 465: 327-337. arXiv:astro-ph/9601073 $2. Bibcode:1996ApJ...465..327M. doi:10.1086/177422.
- ^ Rohrlich, F. (1999). "The Self-Force and Radiation Reaction". American Journal of Physics (İngilizce). 68 (12): 1109-1112. Bibcode:2000AmJPh..68.1109R. doi:10.1119/1.1286430.
- ^ Georgi, H. (1989). "Grand Unified Theories". Davies, Paul (Ed.). The New Physics (İngilizce). Cambridge University Press. s. 427. ISBN .
- ^ Blumenthal, G. J.; Gould, R. (1970). "Bremsstrahlung, Synchrotron Radiation, and Compton Scattering of High-Energy Electrons Traversing Dilute Gases". Reviews of Modern Physics (İngilizce). 42 (2): 237-270. Bibcode:1970RvMP...42..237B. doi:10.1103/RevModPhys.42.237.
- ^ Zombeck 2007, ss. 393, 396.
- ^ Chen, S. -Y.; Maksimchuk, A.; Umstadter, D. (1998). "Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering". Nature (İngilizce). 396 (6712): 653-655. arXiv:physics/9810036 $2. Bibcode:1998Natur.396..653C. doi:10.1038/25303.
- ^ Beringer, R.; Montgomery, C. G. (1942). "The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation". Physical Review (İngilizce). 61 (5-6): 222-224. Bibcode:1942PhRv...61..222B. doi:10.1103/PhysRev.61.222.
- ^ Buffa, A. (2000). College Physics (İngilizce) (4. bas.). Prentice Hall. s. 888. ISBN .
- ^ Eichler, J. (2005). "Electron–positron pair production in relativistic ion–atom collisions". Physics Letters A (İngilizce). 347 (1-3): 67-72. Bibcode:2005PhLA..347...67E. 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 (İngilizce). 75 (6): 614-623. Bibcode:2006RaPC...75..614H. doi:10.1016/j.radphyschem.2005.10.008.
- ^ Quigg, C. (4-30 Haziran 2000). The Electroweak Theory. TASI 2000: Flavor Physics for the Millennium (İngilizce). Boulder, Colorado. s. 80. arXiv:hep-ph/0204104 $2. Bibcode:2002hep.ph....4104Q.
- ^ Hall, Peter Joseph (1986). "The Pauli exclusion principle and the foundations of chemistry". Synthese (İngilizce). 69 (3): 267-272. doi:10.1007/BF00413974.
- ^ Mulliken, R. S. (1967). "Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding". Science (İngilizce). 157 (3784): 13-24. Bibcode:1967Sci...157...13M. doi:10.1126/science.157.3784.13. (PMID) 5338306.
- ^ Burhop, Eric (1952). The Auger Effect and Other Radiationless Transitions (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 2-3. ISBN .
- ^ a b Grupen, C. (2000). "Physics of Particle Detection". AIP Conference Proceedings (İngilizce). 536: 3-34. arXiv:physics/9906063 $2. doi:10.1063/1.1361756.
- ^ Jiles, D. (1998). Introduction to Magnetism and Magnetic Materials (İngilizce). CRC Press. ss. 280-287. ISBN .
- ^ Löwdin, P. O.; Erkki Brändas, E.; Kryachko, E. S. (2003). Fundamental World of Quantum Chemistry (İngilizce). Springer. ss. 393-394. ISBN .
- ^ Pauling, L. C. (1960). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals (İngilizce) (3. bas.). Cornell University Press. ss. 4-10. ISBN .
- ^ McQuarrie, D. A.; Simon, J. D. (1997). Physical Chemistry (İngilizce). University Science Books. ss. 325-361. ISBN .
- ^ Daudel, R. (1974). "The Electron Pair in Chemistry". Canadian Journal of Chemistry (İngilizce). 52 (8): 1310-1320. doi:10.1139/v74-201.
- ^ Rakov, V. A.; Uman, M. A. (2007). Lightning (İngilizce). Cambridge University Press. s. 4. ISBN .
- ^ Freeman, G. R.; March, N. H. (1999). "Triboelectricity and some associated phenomena". Materials Science and Technology (İngilizce). 15 (12): 1454-1458. doi:10.1179/026708399101505464.
- ^ Forward, K. M.; Lacks, D. J.; Sankaran, R. M. (2009). "Methodology for studying particle–particle triboelectrification in granular materials". Journal of Electrostatics (İngilizce). 67 (2-3): 178-183. doi:10.1016/j.elstat.2008.12.002.
- ^ Weinberg, S. (2003). The Discovery of Subatomic Particles (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 15-16. ISBN .
- ^ Lou, L. -F. (2003). Introduction to Phonons and Electrons (İngilizce). World Scientific. ss. 162, 164. ISBN .
- ^ Guru, B. S.; Hızıroğlu, H. R. (2004). Electromagnetic Field Theory (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 138, 276. ISBN .
- ^ Achuthan, M. K.; Bhat, K. N. (2007). Fundamentals of Semiconductor Devices (İngilizce). Tata McGraw-Hill Education. ss. 49-67. ISBN .
- ^ a b Ziman, J. M. (2001). Electrons and Phonons (İngilizce). Oxford University Press. s. 260. ISBN .
- ^ Main, P. (12 Haziran 1993). "When electrons go with the flow: Remove the obstacles that create electrical resistance, and you get ballistic electrons and a quantum surprise". New Scientist (İngilizce). 1887: 30. 11 Şubat 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Ocak 2019.
- ^ Blackwell, G. R. (2000). The Electronic Packaging Handbook (İngilizce). CRC Press. ss. 6.39-6.40. ISBN .
- ^ Durrant, A. (2000). Quantum Physics of Matter (İngilizce). CRC Press. ss. 43, 71-78. ISBN . 27 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Ocak 2019.
- ^ Kadin, A. M. (2007). "Spatial Structure of the Cooper Pair". Journal of Superconductivity and Novel Magnetism (İngilizce). 20 (4): 285-292. arXiv:cond-mat/0510279 $2. doi:10.1007/s10948-006-0198-z.
- ^ "Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution". Science Daily (İngilizce). 31 Temmuz 2009. 3 Haziran 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 28 Ekim 2019.
- ^ Jompol, Y. (2009). "Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid". Science (İngilizce). 325 (5940): 597-601. arXiv:1002.2782 $2. Bibcode:2009Sci...325..597J. doi:10.1126/science.1171769. (PMID) 19644117.
- ^ Çerenkov, Pavel (1934). "Visible emission of clean liquids by action of γ radiation". Dokladı Akademii Nauk SSSR. 2: 451.
- ^ Tamm, I. E.; Frank, I. M. (1937). "Coherent radiation of fast electrons". Proceedings of the USSR Academy of Sciences (İngilizce). 14 (3): 107-112.
- ^ (İngilizce). SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı. 26 Ağustos 2008. 12 Aralık 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Ekim 2018.
- ^ Resnick, R.; Eisberg, R. (1985). Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles (İngilizce) (2. bas.). New York: John Wiley & Sons. ISBN .
- ^ Adams, S. (2000). Frontiers (İngilizce). CRC Press. s. 215. ISBN .
- ^ Silk, J. (2000). The Big Bang (İngilizce) (3. bas.). Macmillan. ss. 110-112, 134-137. ISBN .
- ^ Kolb, E. W.; Wolfram, Stephen (1980). "The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe". Physics Letters B (İngilizce). 91 (2): 217-221. Bibcode:1980PhLB...91..217K. doi:10.1016/0370-2693(80)90435-9.
- ^ Sather, E. (1996) [İlkbahar-Yaz]. "The Mystery of Matter Asymmetry" (PDF). (İngilizce). Stanford Üniversitesi. 20 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 30 Ekim 2019.
- ^ Burles, S.; Nollett, K. M.; Turner, M. S. (1999), Big-Bang Nucleosynthesis (İngilizce), arXiv:astro-ph/9903300 $2
- ^ Boesgaard, A. M.; Steigman, G. (1985). "Big bang nucleosynthesis – Theories and observations". Annual Review of Astronomy and Astrophysics (İngilizce). 23 (2): 319-378. Bibcode:1985ARA&A..23..319B. doi:10.1146/annurev.aa.23.090185.001535.
- ^ a b Barkana, R. (2006). "The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization". Science (İngilizce). 313 (5789): 931-934. arXiv:astro-ph/0608450 $2. Bibcode:2006Sci...313..931B. CiteSeerX 10.1.1.256.7276 $2. doi:10.1126/science.1125644. (PMID) 16917052.
- ^ Burbidge, E. M. (1957). "Synthesis of Elements in Stars" (PDF). Reviews of Modern Physics (İngilizce). 29 (4): 548-647. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547. 23 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 31 Ekim 2019.
- ^ Rodberg, L. S.; Weisskopf, V. (1957). "Fall of Parity: Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature". Science (İngilizce). 125 (3249): 627-633. Bibcode:1957Sci...125..627R. doi:10.1126/science.125.3249.627. (PMID) 17810563.
- ^ Fryer, C. L. (1999). "Mass Limits For Black Hole Formation". The Astrophysical Journal (İngilizce). 522 (1): 413-418. arXiv:astro-ph/9902315 $2. Bibcode:1999ApJ...522..413F. doi:10.1086/307647.
- ^ Hutchinson, John; Stojkovic, Dejan (2016). "Icezones instead of firewalls: extended entanglement beyond the event horizon and unitary evaporation of a black hole". Classical and Quantum Gravity (İngilizce). 33 (13): 135006. doi:10.1088/0264-9381/33/13/135006.
- ^ Parikh, M. K.; Wilczek, F. (2000). "Hawking Radiation As Tunneling". Physical Review Letters (İngilizce). 85 (24): 5042-5045. arXiv:hep-th/9907001 $2. Bibcode:2000PhRvL..85.5042P. doi:10.1103/PhysRevLett.85.5042. hdl:1874/17028. (PMID) 11102182.
- ^ Hawking, Stephen W. (1974). "Black hole explosions?". Nature (İngilizce). 248 (5443): 30-31. Bibcode:1974Natur.248...30H. doi:10.1038/248030a0.
- ^ Halzen, F.; Hooper, D. (2002). "High-energy neutrino astronomy: the cosmic ray connection". Reports on Progress in Physics (İngilizce). 66 (7): 1025-1078. arXiv:astro-ph/0204527 $2. Bibcode:2002RPPh...65.1025H. doi:10.1088/0034-4885/65/7/201.
- ^ Ziegler, J. F. (1998). "Terrestrial cosmic ray intensities". IBM Journal of Research and Development (İngilizce). 42 (1): 117-139. Bibcode:1998IBMJ...42..117Z. doi:10.1147/rd.421.0117.
- ^ Sutton, C. (4 Ağustos 1990). "Muons, pions and other strange particles". New Scientist (İngilizce). 11 Şubat 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 31 Ekim 2019.
- ^ Wolpert, Stuart (24 Temmuz 2008). (İngilizce). Kaliforniya Üniversitesi. 17 Ağustos 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Ekim 2019.
- ^ Gurnett, Donald A.; Anderson, Roger R. (1976). "Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts". Science (İngilizce). 194 (4270): 1159-1162. Bibcode:1976Sci...194.1159G. doi:10.1126/science.194.4270.1159. (PMID) 17790910.
- ^ Martin, W. C.; Wiese, W. L. (2007). (İngilizce). Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. 23 Şubat 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Kasım 2019.
- ^ Fowles, Grant R. (1989). Introduction to Modern Optics (İngilizce). Courier Dover. ss. 227-233. ISBN .
- ^ Wineland, David; Ekstrom, Philip (1980). "The isolated Electron". Scientific American (İngilizce). 243 (2): 91-101. Bibcode:1980SciAm.243b.104E. doi:10.1038/scientificamerican0880-104.
- ^ Mauritsson, J. (2008). "Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope". Physical Review Letters (İngilizce). 100 (7): 073003. arXiv:0708.1060 $2. Bibcode:2008PhRvL.100g3003M. doi:10.1103/PhysRevLett.100.073003. (PMID) 18352546.
- ^ Damascelli, Andrea (2004). "Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES". Physica Scripta (İngilizce). T109: 61-74. arXiv:cond-mat/0307085 $2. Bibcode:2004PhST..109...61D. doi:10.1238/Physica.Topical.109a00061.
- ^ (İngilizce). Langley Araştırma Merkezi, NASA. 4 Nisan 1975. 7 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Kasım 2019.
- ^ Elmer, J. (3 Mart 2008). (İngilizce). Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı. 29 Ağustos 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Kasım 2019.
- ^ Schultz, H. (1993). Electron Beam Welding (İngilizce). Woodhead Publishing. ss. 2-3. ISBN .
- ^ Benedict, G. F. (1987). Nontraditional Manufacturing Processes. Manufacturing engineering and materials processing (İngilizce). 19. CRC Press. s. 273. ISBN .
- ^ Özdemir, F. S. (25-27 Haziran 1979). Electron beam lithography. Proceedings of the 16th Conference on Design automation (İngilizce). San Diego, Kaliforniya: IEEE Press. ss. 383-391.
- ^ Madou, M. J. (2002). Fundamentals of Microfabrication (İngilizce) (2. bas.). CRC Press. ss. 53-54. ISBN .
- ^ Jongen, Y.; Herer, A. (2-5 Mayıs 1996). Electron Beam Scanning in Industrial Applications. APS/AAPT Joint Meeting (İngilizce). Amerikan Fizik Topluluğu. Bibcode:1996APS..MAY.H9902J.
- ^ Mobus, G. (2010). "Nano-scale quasi-melting of alkali-borosilicate glasses under electron irradiation". Journal of Nuclear Materials (İngilizce). 396 (2-3): 264-271. Bibcode:2010JNuM..396..264M. doi:10.1016/j.jnucmat.2009.11.020.
- ^ Beddar, A. S.; Domanovic, Mary Ann; Kubu, Mary Lou; Ellis, Rod J.; Sibata, Claudio H.; Kinsella, Timothy J. (2001). "Mobile linear accelerators for intraoperative radiation therapy". AORN Journal (İngilizce). 74 (5): 700-705. doi:10.1016/S0001-2092(06)61769-9.
- ^ Gazda, M. J.; Coia, L. R. (1 Haziran 2007). (PDF) (İngilizce). 5 Ekim 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Kasım 2019.
- ^ Chao, A. W.; Tigner, M. (1999). Handbook of Accelerator Physics and Engineering (İngilizce). World Scientific. ss. 155, 188. ISBN .
- ^ Oura, K. (2003). Surface Science (İngilizce). Springer. ss. 1-45. ISBN .
- ^ Ichimiya, A.; Cohen, P. I. (2004). Reflection High-energy Electron Diffraction (İngilizce). Cambridge University Press. s. 1. ISBN .
- ^ Heppell, T. A. (1967). "A combined low energy and reflection high energy electron diffraction apparatus". Journal of Scientific Instruments (İngilizce). 44 (9): 686-688. Bibcode:1967JScI...44..686H. doi:10.1088/0950-7671/44/9/311.
- ^ McMullan, D. (1993). "Scanning Electron Microscopy" (İngilizce). Cambridge Üniversitesi. 14 Mayıs 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Kasım 2019.
- ^ Slayter, H. S. (1992). Light and Electron Microscopy (İngilizce). Cambridge University Press. s. 1. ISBN .
- ^ Cember, H. (1996). Introduction to Health Physics (İngilizce). McGraw-Hill Professional. ss. 42-43. ISBN .
- ^ Erni, R. (2009). "Atomic-Resolution Imaging with a Sub-50-pm Electron Probe". Physical Review Letters (İngilizce). 102 (9): 096101. Bibcode:2009PhRvL.102i6101E. doi:10.1103/PhysRevLett.102.096101. (PMID) 19392535.
- ^ Bozzola, J. J.; Russell, L. D. (1999). Electron Microscopy (İngilizce). Jones & Bartlett Publishers. ss. 12, 197-199. ISBN .
- ^ Flegler, S. L.; Heckman Jr., J. W.; Klomparens, K. L. (1995). Scanning and Transmission Electron Microscopy (İngilizce) (yeniden bas.). Oxford University Press. ss. 43-45. ISBN .
- ^ Bozzola, J. J.; Russell, L. D. (1999). Electron Microscopy (İngilizce) (2. bas.). Jones & Bartlett Publishers. s. 9. ISBN .
- ^ Freund, H. P.; Antonsen, T. (1996). Principles of Free-Electron Lasers (İngilizce). Springer. ss. 1-30. ISBN .
- ^ Kitzmiller, J. W. (1995). Television Picture Tubes and Other Cathode-Ray Tubes (İngilizce). Diane Publishing. ss. 3-5. ISBN .
- ^ Sclater, N. (1999). Electronic Technology Handbook (İngilizce). McGraw-Hill Professional. ss. 227-228. ISBN .
- ^ Navarro Sosa, Estanislao. "Electron tube". Encyclopædia Britannica (İngilizce). 14 Nisan 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Kasım 2019.
- Genel
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Elektron e veya b simgeleri ile gosterilir eksi bir temel elektrik yukune sahip bir atomalti parcaciktir Lepton parcacik ailesinin ilk nesline aittir ve bilesenleri ya da bilinen bir alt yapilari olmadigindan genellikle temel parcaciklar olarak dusunulurler Kutleleri protonlarin yaklasik olarak 1 1836 si kadardir Kuantum mekanigi ozellikleri arasinda indirgenmis Planck sabiti ħ biriminde ifade edilen yarim tam sayi degerinde icsel bir acisal momentum spin vardir Fermiyon olmasindan oturu Pauli disarlama ilkesi geregince iki elektron ayni kuantum durumunda bulunamaz Temel parcaciklarin tamami gibi hem parcacik hem dalga ozelliklerini gosterir ve bu sayede diger parcaciklarla carpisabilir ya da kirinabilirler ElektronBelirli enerji seviyelerinde asagiya dogru artarak n 1 2 3 ve acisal momentumlardaki saga dogru artarak s p d bir hidrojen atomu elektronunun dalga fonksiyonlari Daha parlak olan bolgeler elektronun pozisyonu icin daha yuksek olasilik genligini gosterir BilesimTemel parcacikAileFermiyonNesilBirinciEtkilesim ler Kutlecekim elektromanyetik zayifSembole b AntiparcacikPozitronTeorilestirmeRichard Laming 1838 1851 Johnstone Stoney 1874 ve digerleriKesifJ J Thomson 1897 Kutle9 1093837015 28 10 31 kg 5 48579909065 16 10 4 u 1822 888486209 53 1 u 0 51099895000 15 MeV c2Ortalama yasam suresiKararli gt 6 6 1028 yil Elektrik yuku 1 e 1 602176634 10 19 CManyetik moment9 2847647043 28 10 24 J T 1 001159 652 181 28 18 mBSpin1 2Zayif izospinLH 1 2 RH 0Zayif hiperyukLH 1 RH 2 Elektronlar elektrik manyetizma kimya ve isi iletkenligi gibi cesitli fizik fenomeninde temel rol oynamalarinin yani sira kutlecekimsel elektromanyetik ve zayif kuvvetlerde de yer alir Yuklu olmalarindan dolayi kendilerini cevreleyen bir elektrik alani bulunur ve gozlemciye bagli hareket etmesi sonucunda manyetik alan meydana gelir Diger kaynaklar tarafindan olusturulan manyetik alanlar Lorentz kuvveti kanunu geregince elektronlarin hareketlerini etkiler Elektronlar radyasyona ugramalari veya hizlandirilmalari durumlarinda enerjiyi foton seklinde emerler Laboratuvar aletleri ile elektronlarin tek tek ya da elektromanyetik alanlar kullanilarak elektron plazmasindan yakalanmasi ve ozel teleskoplar araciligiyla dis uzaydaki elektron plazmasinin saptanmasi mumkundur Elektronlar elektronik kaynak katot isini tupleri elektron mikroskoplari radyoterapi lazerler gaz iyonlastirma sayaclari ve parcacik hizlandiricilari gibi alanlarda kullanilirlar Atom cekirdegi icindeki pozitif yuklu protonlar ile disindaki negatif yuklu elektronlar arasindaki Coulomb kuvveti etkilesimleri atomlari olusturur Iyonlasma ve parcaciklarin ozelliklerinde degisimler sistemin baglanma enerjisini degistirir Iki veya daha fazla atom arasinda elektronlarin degisimi veya paylasimi kimyasal baglari meydana getirir Ilk olarak 1838 yilinda Richard Laming tarafindan atomlarin kimyasal ozelliklerini aciklamak icin elektron yukunun bolunemez bir ozelliginin olmasi kavrami hipotezlestirilmistir Johnstone Stoney 1891 yilinda bu yuke elektron adini vermis J J Thomson ve ekibi ise 1897 yilinda onu parcacik olarak tanimlamistir Beta parcaciklari olarak bilindikleri yildiz nukleosentezi gibi elektronlar nukleer reaksiyonlara katilirlar Kozmik isinlarin Dunya atmosferine girmeleri gibi yuksek enerjili carpismalarda ve radyoaktif izotoplarin beta bozunmasi yoluyla elektron olusabilir Pozitron olarak adlandirilan elektronun antiparcacigi zit simgeli elektrik ve diger yukleri tasimasi disinda elektronla aynidir Birer elektronla pozitron arasinda yasanan carpismada her iki parcacik da gama isini fotonlari ureterek annihilasyona ugrayabilirler TarihiElektrik kuvvetinin etkilerinin kesfi Antik Yunanlar kehribarin kurk ile surtunmesi sonrasinda kucuk nesneleri cektigini fark ettiler Bu fenomen simsekle birlikte insanligin elektrik hakkinda kayitlara gecmis ilk deneyimiydi 1600 de yayimlanan De Magnete adli eserinde William Gilbert Latincede kehribar anlamina gelen ve Yunancada da ayni anlami tasiyan ἤlektron elektron electrum kelimesinden esinlenerek surtunme sonrasi kucuk nesneleri cekme ozelligini tanimlayan Yeni Latince electricus kelimesini turetti Thomas Browne un 1646 da yayimlanan Pesudoxia Epidemica adli eserinde yine ayni kelimeler esas alinarak ilk defa Ingilizcedeki electricity ifadesi kullanildi Elektrik kelimesi Turkceye Fransizcada da ayni anlama gelen electrique kelimesinden gecti Iki tur yukun kesfi 1733 te yayimlanan Sur l electricite adli eserinde Charles Francois de Cisternay du Fay yuklu altin varagin ipek surtulen cam tarafindan itildigini ayni yuklu altin varagin yun surtulen kehribar tarafindan ise cekildigini gozlemledigini yazdi Buradan yola cikarak du Fay camsal ile kehribarsal adlarini verdigi iki tur elektrik akisi icerdigi sonucuna vardi Bu iki akiskan birlestirildigi vakit birbirini etkisiz hale getiriyordu Bir muddet sonra Ebenezer Kinnersley de bagimsiz olarak ayni sonucu elde etti 10 yil sonra Benjamin Franklin elektrigin iki farkli tur akistan degil de fazla ya da eksik olacak sekilde ayni akistan geldigini tespit ederek bunlara yuklerin modern gosterimi olan pozitif ve negatif isimlerini verdi Franklin yukun tasiyicisini pozitif olarak dusundu ancak hangi durumda yuk tasiyicisinin fazlasi ve hangi durumda yuk tasiyicisinin eksigi oldugunu tanimlayamadi 1838 ve 1852 yillari arasinda Richard Laming atomlarin birim elektrik yuklerine sahip atomalti parcaciklar tarafindan cevrelenmis maddenin ozunun birlesimi oldugu fikrini ortaya atti Johnstone Stoney elektroliz fenomenine dair calismalarinin ardindan 1874 te elektrigin tek kesin ozelligi oldugunu ve bunun da tek degerlikli iyonun yuku oldugunu one surdu Faraday in elektroliz kanunlari araciligiyla bu temel yukun e degerini tahmin edebilse de bu yuklerin atomlara sabitlenmis olduguna ve ayrilamayacagina inaniyordu 1881 de Hermann von Helmholtz hem pozitif hem negatif yuklerin elektrigin atomlari gibi davranan temel parcalara ayrildigi fikrini ortaya atti 1881 de Stoney elektroliyon electrolion terimini bu temel yukleri adlandirmak icin kullandi 1894 tarihli yazisinda elektron electron adini onermeye tesebbus ettigim elektrigin bu en dikkat cekici temel biriminin gercek miktarinin bir tahmini yapildi ifadeleriyle terimin adini degistirdi 1906 yilinda onerilen elektriyon electrion kelimesi Hendrik Lorentz in elektron u kullanmaya devam etmesi nedeniyle kabul gormedi Elektron kelimesi elektrik ve iyon kelimelerinin birlesimiyle olusturulmustu Gunumuzde atomalti parcaciklari tanimlamak icin kullanilan on eki de elektron kelimesinden sonra kullanilmaya baslandi Madde disindaki serbest elektronlarin kesfi Siradan isikla gorulen ustte ve calisir durumdaki kendi floresansi ile aydinlanmis bir Crookes tupu Elektronlar soldaki katottan duzgun bir sekilde ilerleyerek en sagdaki floresans yuzeye carparak yesil isik yayar Asagidaki kisim ise anottur Seyreltilmis gazlarda elektrik iletkenligi uzerine calismalarda bulunan Julius Plucker 1859 yilinda katottan yayilan radyasyonun yol actigi fosforesans isigin katodun yanindaki tupte gorundugunu ve bu isigin manyetik alan uygulanmasina bagli olarak hareket ettigini gozlemledi 1869 da Johann Wilhelm Hittorf katot ile tupun duvarlari arasinda koydugu kati bir cismin bir golge olusturdugunu tespit etti 1876 da Eugen Goldstein bu cismin golgesinin cisimden daha buyuk boyutlarda oldugunu gozlemleyerek fosforesansi olusturan isinlarin katottan direkt bir yol izleyerek geldigini belirledi ve bu isinlara katot isini Almanca Kathodenstrahlen adini verdi 1869 1875 yillari arasinda William Crookes icerisine yuksek vakum olan bir tup gelistirdi 1874 te katot isinlarinin izledigi yola koyulan bir carkin isinlarin etkisiyle dondugunu gozlemleyerek bu isinlarin momentum tasidigini ve katottan anoda dogru hareket ettigini gosterdi Isinlara uyguladigi manyetik alanla ise isinlari saptirmayi basararak bu isinlarin negatif yukluymus gibi davrandigini tespit etti 1879 da radyant madde olarak tanimladigi seyle bu ozelliklerin aciklanabilecegini ve maddenin negatif yukle yuklenmis olan yuksek hizla katottan tasarlanmis molekuller dahil dort durumu oldugunu oldugunu ileri surdu Bir manyetik alanla halka icinde yonunden saptirilmis bir elektron demeti Arthur Schuster katot isinlarina paralel iki metal levha yerlestirdi ve levhalar arasinda bir elektrik potansiyeli uygulayarak Crookes un deneyini ilerletti Isinlarin alanin etkisiyle pozitif yuklu levhaya dogru sapmasiyla negatif enerji tasidigi kanitlanmis oldu 1890 da akimin verilen seviyesi icin sapma miktarini olcerek isin bilesenlerinin kutle yuk oranini tahmin etti Ancak bu uretilen deger beklenenin bin katindan fazlaydi bu yuzden o donemde kendisinin hesaplamalari yaygin bir bicimde kabul gormedi 1892 de Hendrik Lorentz bu parcaciklarin elektronlarin kutlelerinin onlarin elektrik yukunun bir sonucu olabilecegi fikrini ortaya atti 1896 da floresans mineraller uzerinde calismalar yuruttugu siralarda Henri Becquerel bu minerallerin hicbir dissal enerji kaynagina maruz kalmadan radyasyon yaydiklarini kesfetti Sonrasinda Ernest Rutherford bu radyoaktif malzemelerin parcacik yaydigini tespit ederek bu parcaciklari maddeye nufuz etme ozelliklerine gore alfa ve beta olarak adlandirdi 1900 de Becquerel radyumun yaydigi beta isinlarinin elektrik alanini saptirabilecegini ve kutle yuk oranlarinin katot isinlarindakinin aynisi oldugunu belirledi Bu bulgu elektronlarin atomlarin bilesenleri oldugu fikri icin bir kanit olusturuyordu 1897 de J J Thomson John Townsend ve Harold Wilson oncesinde dusunuldugunun aksine katot isinlarinin dalga atom veya molekulden farkli ve ozgun parcaciklar oldugunu gosteren deneyler yapti Thomson katot isin parcaciklarinin bilinen en hafif iyon olan hidrojeninkinin binde biri olan kutlesinin m ve yukunun e dogru bir tahminini yapti Yuk kutle oraninin e m katodun malzemesinden bagimsiz oldugunu gosterdi Devaminda ise radyoaktif sicak veya aydinlatilmis malzemeler tarafindan uretilen negatif yuklu parcaciklarin evrensel oldugunu ispatladi Elektron ismi bir kez daha Johnstone Stoney tarafindan bu parcaciklar icin onerildi ve ilerleyen donemde evrensel olarak kabul gordu 1909 da gerceklestirdikleri ve sonuclari 1911 de yayimlanan yag damlasi deneyi sonrasinda Robert A Millikan ve Harvey Fletcher elektronlarin yuklerini daha hassas bir sekilde olctuler Deneyde yuklu yag damlaciginin yercekimi yuzunden dusmesini onlemek icin elektrik alani kullandi Bu arac sayesinde 0 3 ten az bir hata payiyla 1 150 kadar az iyonun elektrik yuku olculebildi Benzer deneyler de elektroliz tarafindan yonetilen yuklu su damlaciklari bulutlari kullanarak Thomson in ekibi tarafindan daha once yapilmisti 1911 de ise Abram Ioffe nin metallerin yuklu mikroparcaciklarini kullanarak yaptigi ve Milikan ile ayni sonuca bagimsiz olarak ulastigi deneylerin sonuclari 1913 te yayimlandi 20 yuzyilin baslarinda belirli kosullar altinda hizli hareket eden yuklu parcacigin yolu boyunca asiri doymus su buhari yogunluguna yol actigi kesfedildi 1911 de Charles Wilson in tasarladigi bulut odasinda bu prensip kullanildi ve boylelikle hizli hareket eden elektronlar gibi yuklu parcaciklarin izleri fotografladi Atom teorisi Bohr modeline gore n numarasiyla kuantumlanan elektron durumlarini gosteren cizim Alt yorungelere dusen bir elektron yorungeler arasindaki enerji farki kadar foton yayar Ernest Rutherford Henry Moseley James Franck ve Gustav Hertz in 1914 e kadar yaptiklari deneylerle bir atomun yapisi dusuk kutleli elektronla cevrili ve pozitif yuklerin yer aldigi yogun bir cekirdegi olarak tanimladi 1913 te Niels Bohr elektronlarin cekirdekle ilgili elektron yorungelerinin acisal momentumlariyla belirlenen enerjiyle beraber belli bir dereceye kadar enerji iceren durumlarda bulundugunu tespit etti Elektronlar belli sikliklardaki protonlarin yayilmasi veya emilmesi ile bu durumlar ve yorungeler arasinda hareket edebildigini belirledi Bu kuantumlanmis yorungeler araciligiyla hidrojen atomunun bu spektrum cizgilerini acikladi Fakat Bohr un modeli bu spektrum cizgilerinin goreli yogunluklarini hesaplamada yanildi ve daha karmasik atomlarin spektrumlarini aciklamakta basarili olamadi Atomlarin arasindaki kimyasal baglar 1916 yilinda iki atom arasindaki kovalent bagin aralarinda paylastiklari elektron ciftleri tarafindan korundugunu ileri suren Gilbert Lewis tarafindan aciklandi 1927 de Walter Heitler ve Fritz London tarafindan elektron ciftlerinin olusumu ile kimyasal baglarin kuantum mekanigi baglaminda tam aciklamasi gerceklestirildi 1919 da Lewis in statik atom modelini inceleyen Irving Langmuir elektronlarin ardisik konsentirik neredeyse kuresel kabuklara dagilmis ve tamaminin esit kalinlikta oldugunu one surdu Kabuklari her biri birer elektron cifti iceren birkac hucreye boldu Bu modelle Langmuir genellikle kendilerini periyodik kurallara gore tekrar eden periyodik tablodaki butun elementlerin niteliksel olarak kimyasal ozelliklerini aciklamayi basardi 1924 te Wolfgang Pauli atomlarin kabuk benzeri yapilarinin her durum birden fazla elektron tarafindan belirlenmedikce her kuantum enerji durumunu tanimlayan dort parametreyle aciklanabilecegini gozlemledi Bu ayni kuantum enerji durumunu kaplayan birden fazla elektrona karsi yasaklama olayi Pauli disarlama ilkesi olarak kullanima gecti Iki farki mumkun degere sahip dorduncu parametreyi aciklamak icin kullanilan fiziksel mekanizma 1925 te yorungenin acisal momentumuna ek olan bir elektronun bir icsel acisal momentumu ve manyetik dipol momenti oldugunu belirten Samuel Goudsmit ve George Uhlenbeck tarafindan belirlendi Bu icsel acisal momentum ilerleyen donemlerde spin olarak adlandirildi ve yuksek cozunurluklu spektrografla gozlemlenen spektrum cizgilerinin daha onceleri nedeni bilinmeyen ve sonradan ince yapi bolunmesi olarak adlandirilan bir sekilde bolunmesini acikladi Kuantum mekanigi Kuantum mekaniginde bir atomdaki bir elektronun davranisi yorungeden ziyade bir dagilim olasiligi olan orbital tarafindan tanimlanir Cizimde tarali alan o noktadaki verilen kuantum sayisiyla ilgili enerjiye sahip olarak goreli elektron bulma ihtimali gosterilir 1924 tarihli Recherches sur la theorie des quanta adli calismasinda Louis de Broglie butun maddelerin isik gibi bir dalgaya sahip oldugunu hipotezlestirdi Bulgulara gore uygun kosullar altindaki elektronlar ve diger maddeler ya dalga ya da parcacik ozellikleri gosteriyordu Bir parcacigin parcacik ozellikleri verilen anda onun egik hareketi boyunca uzayda yerlestirildigi konumu oldugu gosterilince ortaya cikar 1927 de yaptiklari deneylerle George Thomson metal bir folyodan bir elektron demetinin gecmesiyle Clinton Davisson ile Lester Germer ise nikel kristalinden elektronlarin yansimasiyla elektronun girisim etkisini kesfetti De Broglie nin elektronlarin dalga yapisi ongorusu sonrasinda Erwin Schrodinger atom cekirdeginin etkisi altinda hareket eden elektronlar icin 1926 da olusturdugu dalga denklemiyle elektron dalgalarinin nasil yayildigini tanimladi Zamanla bu denklem elektronun yerini belirleyen cozumu saglamak yerine ozellikle elektron dalga denkleminin zamanla degismedigi uzayda bagli elektronun oldugu bir pozisyona yakin bir elektron bulunmasi icin de kullanildi Bu yaklasim ikinci bir kuantum mekanigi formulasyonunun olusturulmasina ilki 1925 te Werner Heisenberg tarafindan yapismisti ve Heisenberg inki gibi Schrodinger denkleminin cozumleri 1913 te Bohr tarafindan elde edilenlere esit olan ve hidrojen spektrumunu urettigi bilinen hidrojen atomundaki bir elektronun enerji durumunun turevlerinin elde edilmesine yol acti Spin ve coklu elektronlar arasindaki etkilesimin tanimlanmasinin ardindan kuantum mekanigi sayesinde hidrojenden daha yuksek atom numarasina sahip atomlardaki elektronlarin diziliminin ongorulmesi mumkun kilindi 1928 de Paul Dirac Wolfgang Pauli nin calismasini temel alarak gorelilik teorisiyle uyumlu olan kuantum mekaniginin elektromanyetik alaninin hamilton formulasyonuna goreli ve simetrik kavrayislari uygulayarak Dirac denklemi olarak adlandirilan bir elektron modeli olusturdu Goreli denklemindeki bazi sorunlari cozme amaciyla 1930 da negatif enerjili parcaciklardan olusan sonsuz bir deniz olan ve sonralari Dirac denizi olarak adlandirilan bir vakum modeli gelistirdi Bu sayede elektronun benzer antimaddesi pozitronun varligini ongordu Bu parcacik 1932 de standart elektronlara negaton diyen ve elektron kelimesini pozitif ve negatif yuklu parcaciklari tanimlamak icin kullanmayi oneren Carl Anderson tarafindan kesfedildi 1947 de Robert Retherford ile birlikte calisan Willis Lamb bir hidrojen atomunun ayni enerjiye sahip olmasi gereken belli kuantum durumlarinda sonralari Lamb kaymasi olarak adlandirilan farkliliklar yasandigini buldu Henry Foley ile birlikte calismalarini yuruten Polykarp Kusch 1948 de elektronun manyetik momentinin Dirac in teorisi tarafindan ongorulenden daha buyuk oldugunu buldu Anormal manyetik dipol moment olarak adlandirilan aradaki fark 1948 de Julian Schwinger tarafindan aciklandi Parcacik hizlandiricilar 20 yuzyilin ilk yarisinda parcacik hizlandiricilarin gelistirilmesiyle birlikte atomalti parcaciklarin ozellikleri uzerine yapilan arastirmalar da derinlesmeye basladi Ilk elektromanyetik induksiyon kullanarak elektronlari hizlandirma denemesini 1940 ta gerceklestiren Donald Kerst yaptigi denemelerde betatronu ile 2 3 MeV enerjiye ulasmayi basardi 1947 de sinkrotron radyasyonu 70 MeV elektron sinkrotron ile General Electric te kesfedildi Bu radyasyon elektronlarin manyetik alana dogru neredeyse isik hiziyla hareket etmeleriyle meydana geldi Ilk yuksek enerji carpistirici 1 5 GeV enerji demetiyle 1968 de hizmete giren ADONE ydi Alet elektronlari ve pozitronlari ters yonlerde carpisma enerjilerini bir elektronlu duragan bir hedefe captigindakinin iki katina cikararak hizlandiriyordu 1989 dan 2000 e kadar etkin olan Avrupa Nukleer Arastirma Merkezindeki Buyuk Elektron Pozitron Carpistiricisi 204 GeV degerinde enerjiye ulasan carpismalar gerceklestirmeyi basardi OzellikleriSiniflandirmasi Temel parcaciklarin Standart Model i Soldan birinci sutunun ustten ucuncu satirinda e simgesi ile gosterilen elektron yer alir Parcacik fiziginin Standart Model inde elektronlar temel parcaciklar olduklarina inanilan lepton adli atomalti parcacik grubuna dahildirler Elektronlar yuklu herhangi bir leptondan ya da elektrik yuklenmis herhangi bir tur parcaciktan daha dusuk kutleye sahiptir ve temel parcaciklarin ilk nesline aittir Ikinci ve ucuncu nesillerdeki yuklu leptonlar olan muon ve tau yuk spin ve etkilesim acisindan elektronlar ile ozdes olsalar da daha buyuk boyuttadirlar Leptonlar maddenin diger basit bilesenlerinden olan kuarklardan guclu etkilesimi olmamasi bakimindan ayrilirlar Lepton grubunun tum uyeleri gibi elektronlar yarim tam sayi spine 1 2 sahip olduklarindan birer fermiyondur Temel ozellikleri Elektronun durgun kutlesi 9 1093837015 28 10 31 kilogram ya da 5 48579909065 16 10 4 atomik kutle birimidir Albert Einstein in kutle enerji esdegerligi ilkesine gore bu kutle 0 51099895000 15 MeV durgun enerjiye tekabul eder Protonun kutlesinin elektronunkine orani yaklasik 1836 dir Astronomik olcumler bu oranin Standart Model de ongoruldugu gibi en azindan evrenin yasinin yarisindan beri ayni kaldigini gosterir Elektronlar 1 602176634 10 19 coulomb kadar elektrik yukune sahiptir Deneysel hassasiyet sinirlari icinde elektronun yuku protonunkinin aynisinin zit isaretlisidir Temel yuk icin e simgesinin kullanilmasi nedeniyle elektron genellikle e seklinde negatif yuku temsil eden eksi isaretiyle birlikte simgeler Elektronla ayni ozelliklere sahip olan ve elektronun aksine pozitif yuke sahip olan elektronun antiparcacigi pozitron ise e seklinde gosterilir Elektronlarin spin olarak adlandirilan icsel acisal momentumu 1 2 dir Bu spin degerine sahip parcaciklar icin spin buyuklugu ħ 2 kadardir ve herhangi bir eksendeki spinin izdusum olcumlerinin sonuclari yalnizca 3 2 ħ olabilir Spine ek olarak elektron spin ekseni boyunca icsel bir manyetik momente sahiptir Bu deger yaklasik olarak bir Bohr magnetonuna denk gelen 9 2847647043 28 10 24 joule tesla kadardir Elektronun momentumuna gore spinin yonunun belirlenmesi olayi temel parcaciklarin sarmallik olarak bilinen ozelligini ifade eder Elektronun bilinen bir alt yapisi yoktur ve uzamsal bir kapsami olmayan noktasal yuke sahip nokta parcacik olarak kabul edilir Klasik fizikte bir nesnenin acisal momentumu ve manyetik momenti onun fiziksel boyutlarina baglidir Elektronun boyutsuz olarak kabul edilmesinden dolayi paradoksal ve elektronun sonlu ve sifirdan farkli yaricapina isaret eden Penning tuzagindaki deneysel gozlemlerle ters dusuyor gibi gozukebilir Elektronun yaricapi konusu modern teorik fizikte birtakim sorunlara yol acar Elektronun sonlu bir yaricapi hipotezinin kabulu gorelilik teorisinin onermeleriyle uyumsuzdur Diger yandan nokta benzeri elektron sifir yaricapli sonsuzluga yonelen elektronun oz enerjisi nedeniyle matematiksel zorlulara yok acar Bir Penning tuzagindaki tek bir elektronda parcacigin yaricapinin ust sinirinin 10 22 metre oldugunu gozlemlenmistir Enerjideki belirsizlik ilkesi kullanilarak ust sinirin 10 18 metre oldugu da soylenebilir Protonun yaricapindan fazla klasik elektron yaricapi denilen cok daha fazla degeri olan 2 8179 10 15 m kadar klasik elektron yaricapi adi verilen bir fiziksel sabit daha olmakla birlikte bu deger kuantum mekaniginin etkilerini goz ardi eden basitlestirilmis bir hesaplama ile elde edildiginden dolayi elektronun yapisiyla ilgili gercegi yansitmaz Elektron bazi temel parcaciklarin aksine teorik temellerde kararlidirlar ve daha kucuk boyutlu parcaciklara bozunmazlar Sifirdan farkli elektrik yukune sahip parcaciklar arasinda en dusuk boyuta sahip olan elektronlarin bozunmasi yuk korunumunu ihlal etmesi anlamina gelecektir Elektronun deneysel ortalama yasam suresi icin alt sinir 90 guvenilirlikle 6 6 1028 yildir Kuantum ozellikleri Tek boyutlu kutudaki iki ozdes fermiyonun kuantum durumunun bir antisimetrik dalga fonksiyonu ornegi parcaciklarin yer degistirmesi durumunda dalga fonksiyonunun isareti de degisir Tum parcaciklar gibi elektronlar da dalga gibi davranabilirler Buna dalga parcacik ikiligi denir ve cift yarik deneyi kullanarak gosterilebilir Elektronun dalga benzeri yapisi klasik parcaciklardaki gibi tek yarik yerine paralel yariklarindan ayni anda gecmesine izin verir Kuantum mekaniginde bir parcacigin dalga benzeri ozelligi genellikle ps simgesiyle gosterilir ve karmasik degerli dalga fonksiyonu ile matematiksel olarak tanimlanabilir Bu fonksiyonun mutlak degerinin karesi alindiginda bir parcacigin bir konumunun yakininda gozlemlenme olasilik yogunlugu ihtimalini verir Bir cift yarik deneyi sonucunda elde edilen tek elektronlarin girisim oruntusu Elektron sayilari sirasiyla 200 b 6000 c 40 000 d ve 140 000 e kadardir Elektronlar icsel ozelliklerine bakilarak birbirlerinde ayrilamadiklari icin ozdes parcaciklardir Kuantum mekaniginde bu etkilesen bir cift elektronun konumlarinin sistemin durumunda gozlemlenebilir hicbir degisiklik olmadan degistirilebilecegi anlami tasir Elektronlar dahil fermiyonlarin dalga fonksiyonu antisimetriktir Bu sayede iki elektron r1 ve r2 sirasiyla birinci ve ikinci elektronlari ifade edecek bicimde ps r1 r2 ps r2 r1 denklemine gore yer degistirdiginde elektronlarin isaretleri de degisir Simge degisiminde mutlak degerlerde degisim yasanmadigindan olasiliklar esittir Antisimetri durumunda elektronlarin etkilesimi icin dalga denkleminin cozumleri bir ciftin ayni yeri veya durumunu kapsamasi sifir olasilikla sonuclanir Bir atomdaki bagli elektron gruplarinin ayni yorungede birbirleriyle cakismasi yerine farkli yorungelerde bulunmasi iki elektronun ayni kuantum durumunda olmasini engelleyen Pauli dislama ilkesiyle aciklanabilir Sanal parcaciklar Sanal elektron pozitron ciftlerinin bir elektronun yakininda rastgele gorunmesinin sematik bir tasviri Her foton sonrasinda hizlica annihilasyona ugrayan sanal elektron ile antiparcacigi sanal pozitronu birlikte barindiracak sekilde bir sureligine var olur Enerji cesitliliginin birlesiminin bu parcaciklari uretmesi ve var olduklari sure boyunca DE Dt ħ formuluyle belirsizlik ilkesinde aciklanan kesfedilebilirlik esigine dahil olmasi gerekse de gercekte bu sanal parcaciklarin uretimi icin gerekli enerji olan DE Dt boyunca vakumdan odunc alinir ve bu sayede urunleri indirgenmis Planck sabitinden ħ 6 6 10 16 eV s daha buyuk olamaz Bu durumda sanal bir elektron icin Dt degeri en fazla 1 3 10 21 s olabilir Sanal bir elektron pozitron cifti varken bir elektronu cevreleyen elektrik alanindan gelen Coulomb kuvveti ozgun elektronun olusturulan pozitronu cekmesine olusturulan elektronu ise itmesine yol acar Bu sayede vakum kutuplasmasi olarak adlandirilan olay meydana gelir Gercekte vakum bir birimden fazla dielektrik gecirgenligine sahip bir ortam gibi davranir Boylece etkin degeri gercek degerinden dusuk olan elektronun yuku kendisinden uzaklastikca duser Bu kutuplasma TRISTAN parcacik hizlandiricisi kullanilarak 1997 yilinda deneysel olarak kanitlanmistir Sanal parcaciklar elektronun kutlesi icin benzer bir perdeleme etkisi olustururlar Sanal parcaciklarla etkilesim elektronun icsel manyetik momentumunun Bohr magnetonundan 0 1 kadar sapmasini da aciklar Noktasal bir parcacik olan elektronun icsel acisal momentuma ve manyetik momente sahip olmasi nedeniyle klasik fizik paradoksu elektron tarafindan uretilen elektrik alanindaki sanal fotonlarin olusturulmasiyla aciklanabilir Bu fotonlar titresim hareketi olarak adlandirilan elektronlarin yer degistirmesi olayina neden olur Bu hareket elektronun hem spinini hem de manyetik momentumunu uretir Atomlarda bu sanal parca uretimi spektrum cizgilerinde gozlenen Lamb kaymasini da aciklar Etkilesim Bir elektronun urettigi elektrik alani pozitif yuklu parcaciklara cekme negatif yuklu parcaciklara ise itme kuvveti uygular Bu kuvvetin gucunun buyuklugu Coulomb kanunuyla saptanir Elektronlar hareket halindeyken manyetik alan olustururlar Manyetik alan ile elektronlarin kutle hareketleri akim arasindaki iliski Ampere kanunu ile aciklanir Induksiyonun bu ozelligi bir elektrik motorunu harekete geciren manyetik alani saglar Rastgele hareket eden yuklu bir parcacigin elektromanyetik alani parcacigin hizi isiginkine goreli yakin oldugunda dahi gecerli olan Lienard Wiechert potansiyelleriyle aciklanir Cizimde q yuklu bir parcacik solda izleyiciye dogru konuslanmis B manyetik alanina dogru v hizi ile ilerler Bir elektron icin q degeri negatiftir ve elektron yukariya dogru egimli bir yol izler Manyetik bir alana dogru hareket eden bir elektron hizi ile manyetik alana bagli olan ve duzleme dik etki eden Lorentz kuvvetine maruz kalir Bu merkezcil kuvvet nedeniyle elektron eylemsizlik yaricapi denilen bir yaricapa sahip alana dogru sarmal bir yorunge izler Bu egimli hareketin ivmesi elektronun sinkrotron radyasyonu biciminde enerji yaymasina yol acar Elektronun alaninin kendisi uzerindeki karsi tepkiden kaynaklanan Abraham Lorentz Dirac kuvveti olarak bilinen surtunme kuvveti ise elektronu yavaslatir Bir atom cekirdeginin elektrik alani tarafindan saptirilan bir elektron e tarafindan uretilen Bremsstrahlung gosterilir E2 E1 enerji degisimi yayilan fotonun frekansini f belirler Fotonlar parcaciklar arasindaki etkilesimi saglarlar Sabit bir hizda izole edilmis bir elektronun enerji ve momentumun korunumu kanunlarini ihlal etmis olacagindan gercek bir fotonu emmesi ya da yaymasi mumkun degildir Bunun yerine sanal fotonlar iki yuklu parcacik arasinda momentum aktarimi yapabilirler Sanal fotonlarin bu degisimi Coulomb kuvvetini uretir Hareket eden bir elektronun proton gibi yuklu bir parcacik tarafindan saptirilmasiyla enerji salinimi gerceklesebilir Elektronun ivmelenmesi Bremsstrahlung radyasyonunun salinimi ile sonuclanir Bir foton ile serbest bir elektron arasinda yasanan esnek olmayan carpismaya Compton sacilmasi denir Bu carpisma ile parcaciklar arasinda momentum ve enerji aktarimi yasanarak fotonun dalga boyu Compton kaymasi olarak adlandirilan miktar kadar degisir Bu dalga boyu degisiminin en buyuk degeri Compton dalga boyu olarak bilenen h mec formuluyle tanimlanir ve elektronlar icin bu deger yaklasik 2 43 10 12 m kadardir Isigin dalga boyu uzadikca ornegin gorulebilen isigin dalga boyu 0 4 0 7 mm dir dalga boyu kaymasi daha ihmal edilebilir hale gelir Isik ile serbest elektronlar arasindaki bu iliski Thomson sacilmasi olarak adlandirilir Elektron ve proton gibi iki yuklu parcacik arasindaki elektromanyetik etkilesimin goreli gucu ince yapi sabiti ile verilir Bu deger bir Compton dalga boyunun ayrimindaki cekmenin ya da itmenin elektrostatik enerjisinin yukun geri kalan enerjisine orani ile elde edilen boyutsuz bir niceliktir a 7 297353 10 3 seklindeki bu deger yaklasik olarak 1 137 e esittir Elektronlar ile pozitronlar carpistiginda toplam enerjisi 1 022 MeV olan iki ya da daha fazla gama isini fotonu ortaya cikararak birbirlerini yok ederler Elektron ve pozitronun ihmal edilebilecek derecede bir momentuma sahip olmalari durumunda annihilasyon tamamlanmadan once bir pozitronyum atomu da olusabilir Diger yandan yuksek enerji bir foton cift uretimi denilen surec sonrasinda yalnizca bir atom cekirdegi gibi yakindaki bir yuklu parcacigin varliginda birer elektron ve pozitrona donusebilir Elektrozayif etkilesim teorisine gore elektronun dalga fonksiyonun sola donen bileseni ile elektron notrino bir zayif izospin cifti meydana getirir ve bu zayif etkilesimler suresince elektron notrinolarinin elektron gibi davrandiklari anlamina gelir Bu ciftin herhangi bir uyesi bir W bozonu yayarak ya da emerek bir yuklu akim etkilesimine maruz kalabilir ve ciftin diger uyesine donusebilir Bir yuk tasiyan W bozonunun donusum sirasinda net yuku sifirlamasi nedeniyle bu reaksiyon boyunca yuk korunur Yuklu akim etkilesimleri radyoaktif bir atomdaki beta bozunmasindan sorumludur Hem elektron ve hem de elektron notrinosu Z0 degisimi sayesinde notr akim etkilesimine maruz kalmakta ve bu sayede notrino elektron esnek sacilmasi ortaya cikar Atom ve molekuller Ilk birkac hidrojen atomu orbitali icin olasilik yogunluklarinin kesit gosterimi Bag elektronun enerji seviyesi yer aldigi orbitali belirler Renkler ise verilen konumda elektron bulma olasiligini gosterir Elektronlar cekici Coulomb kuvvetiyle bir atomun cekirdegine baglanabilirler Bir cekirdege bagli bir ya da daha fazla elektronun olusturdugu sisteme atom elektron sayisinin atom cekirdeginin elektrik yukunden farkli oldugu atomlara ise iyon denir Bagli elektronun dalga benzeri davranislari atomik orbital isleviyle aciklanir Her orbitalin kendisine ait enerji acisal momentum ve acisal momentumun izdusumu gibi kuantum sayilari vardir ve sadece bu orbitallerin ayrik gruplari cekirdegin etrafinda var olabilir Pauli disarlama ilkesine gore her bir orbital spin kuantum sayisi farkli olan en fazla iki elektron icerebilir Elektronlar potansiyel farkiyla ayni enerjili fotonlarin salinmasi ya da emilmesiyle farkli orbitallere aktarilabilirler Elektronlar gibi parcaciklarla carpismalar ve Auger etkisi ile de aktarim gerceklesebilir Bir elektronun atomdan ayrilmasi icin kendisini atoma baglayan bag enerjisinin ustunde bir enerji gerekir Bu durum atomun iyonlasma enerjisini asan bir uyarici fotonun elektron tarafindan emildigi fotoelektrik etkisiyle olusabilir Elektronlarin orbital acisal momentumu kuantumlanmistir Yuklu bir parcacik olmasindan dolayi elektron acisal momentumlaa orantili bir orbital manyetik momentum da meydana getirir Atomun net manyetik momenti cekirdek ile tum elektronlarin spin manyetik momentlerinin vektorel toplamina esittir Cekirdegin manyetik momenti elektronlarinkine kiyasla ihmal edilebilir duzeydedir Ayni orbitalde yer alan elektronlarin ciftlenmis elektronlar denir manyetik momentleri birbirlerini yok eder Atomlar arasindaki kimyasal bag kuantum mekanigi kanunlariyla tanimlanan elektromanyetik etkilesimlerin sonucunda ortaya cikar Atomlar arasinda elektron paylasimi ya da aktarimiyla meydana gelen en guclu baglar molekulleri olusturur Bir molekuldeki birkac cekirdegin etkisinde hareket eden elektronlar molekuler orbitallerin yani sira izole atomlarin atomik orbitallerinde yer alirlar Bu molekuler yapilardaki temel etmen elektron ciftlerinin varligidir Bu elektronlar zit spinli olduklarindan Pauli disarlama ilkesini ihlal etmeden ayni molekuler orbitalde bulunabilirler Molekuler orbitallerdeki elektron yogunluklari farkli uzamsal dagilimlarina sahiptir Ornegin atomlari bir araya baglayan ciftler gibi bagli ciftlerdeki elektronlar cekirdeklerin arasindaki gorece kucuk hacimli bolgede daha yuksek yogunlukta bulunur Tam aksine bagli olmayan elektron ciftleri cekirdegin etrafindaki gorece buyuk hacimli bolgeye dagilmistir Iletkenlik Bir simsek cakmasi temel olarak bir elektron akisi icerir Simsek cakmasi icin gerekli elektrik potansiyeli bir surtunme ile elektriklenme sonucu olusabilir Bir yapinin cekirdeklerindeki proton sayisi elektron sayisindan fazlaysa yapi pozitif tersi durumda ise negatif yukludur Elektron ve protonlarin sayisi ayni ise yukleri birbirlerini sifirlar ve yapi elektriksel olarak notr olur Makroskobik yapilar surtunme ile elektriklenebilirler Vakumda hareket eden bagimsiz elektronlar serbest elektron olarak tanimlanir Metallerdeki elektronlar da serbestlermis gibi davranir Gercekte ise metal ve diger katilardaki elektron olarak adlandirilan parcaciklara sanki elektron denir ve gercek elektronlar ile ayni elektrik yuku spin ve manyetik momente sahip olsa da kutle acisindan farklilik gosterebilirler Hem metal hem de vakumdaki serbest elektronlar hareket ettiklerinde manyetik alan ureten ve elektrik akimi olarak adlandirilan net bir yuk akisi olustururlar Manyetik alan degisimi ile de elektrik akimi yaratilabilir Bu etkilesimler matematiksel olarak Maxwell denklemleriyle tanimlanirlar Belirli bir sicaklikta her malzeme elektrik potansiyelinin uygulandiginda meydana gelen elektrik akiminin degerini belirleyen bir elektrik iletkenligine sahiptir Dielektrik malzemelerde elektronlar kendi atomlarina bagli kalirken malzemeler de bir yalitkan gibi davranir Cogu yari iletken malzeme yalitmanin ve iletmenin sinirlari arasinda olan farkli iletkenlik seviyesine sahiptir Diger yandan metaller kismen dolu elektronik bantlardan olusan bir yapiya sahiptir Bu bantlarin varligi metallerdeki elektronlarin serbest veya yoresizlesmis elektronlarmis gibi davranmalarina yol acar Bu elektronlar belli atomlarla iliskilendirilmemis olduklarindan bir elektrik alani uygulandiginda serbest elektronlara benzer sekilde malzemeye dogru gaz gibi Fermi gazi denir gibi hareket etmekte serbesttir Elektronlar ile atomlar arasindaki carpismalardan dolayi bir iletkendeki elektronlarin suruklenme hizi saniyede milimetreler bazindadir Malzemenin bir noktasindaki akimin degismesi ile diger bolumlerindeki akimlarin da degismesine neden olan hiz faktoru isik hizinin 75 i kadardir Bu durum elektrik sinyallerinin malzemenin dielektrik sabitine bagimli bir hizla dalga gibi yayilmasi nedeniyle gerceklesir Hareket alani genisleyen elektronlarin atomlar arasindaki isi enerjisini tasimak icin serbest bir sekilde hareket etmelerinden dolayi metaller gorece isiyi iyi iletirler Metallerin isi iletkenlikleri elektrik iletkenliklerinin aksine sicakliktan neredeyse bagimsizdir Bu durum matematiksel olarak isi iletkenliginin elektrik iletkenligine oraninin sicaklikla orantili oldugunu soyleyen Wiedemann Franz kanunuyla aciklanir Metalik kafesteki isi duzensizligi elektrik akimina bagimli sicaklik ureterek metalin elektrik direncini artirir Malzemeler kritik sicaklik denilen noktanin altindaki bir noktaya kadar sogutulunca elektrik akimina karsi tum direnclerini kaybettikleri superiletkenlik olarak adlandirilan faz degisimine ugradiklari bir surece girerler BCS teorisinde Cooper cifti olarak adlandirilan elektron ciftleri fonon olarak adlandirilan orgu titresimleriyle yakinlarinda bulunan maddeyle hareketlerini eslestirerek normalde elektrik direnci olusturan atomlarla carpismaktan kacinirlar Cooper ciftlerinin yaricapi 100 nm kadar oldugundan birbirleriyle ust uste binmeleri mumkundur Iletken katilarin icindeki elektronlar sozde parcaciktir ve mutlak sifira yakin sicakliklarda sikica hapsedildiklerinde spinon orbiton ve holonlar olmak uzere uc farkli sanki parcaciga bolunmus gibi davranirlar Spinonlar spin ve manyetik moment orbitonlar orbital konum holonlar ise elektrik yuku tasirlar Hareket ve enerji Hiz fonksiyonu olarak Lorentz faktoru 1 degerinden baslar ve v c ye yaklastikca sonsuza gider Ozel gorelilik teorisine gore bir elektronun hizi isik hizina yaklastikca gozlemcinin bakis acisina gore bagil kutlesi artar Boylelikle gozlemcinin konuslanma sistemine gore elektronu hizlandirmak gittikce zorlasir Elektronun hizi vakumdaki isik hizina c yaklasabilir ancak hicbir zaman ulasamaz Goreli c ye yakin bir hizda hareket eden elektronlar su gibi isik hizinin c den ihmal edilemeyecek kadar az oldugu dielektrik bir ortama sokulduklarinda gecici olarak ortamdaki isiktan daha hizli hareket ederler Ortamla etkilesime girdiklerinde ise Cerenkov radyasyonu olarak bilinen zayif bir isik olustururlar Ozel goreliligin etkileri Lorentz faktoru olarak bilinen ve g 1 1 v2 c2 displaystyle scriptstyle gamma 1 sqrt 1 v 2 c 2 seklinde tanimlanan bir nicelige baglidir Buradaki v parcacigin hizini ifade eder Bu hizla hareket eden elektronun kinetik enerjisi Ke ise su sekildedir Ke g 1 mec2 displaystyle displaystyle K mathrm e gamma 1 m mathrm e c 2 Buradaki me elektronun kutlesidir Ornegin SLAC Ulusal Hizlandirici Laboratuvari bir elektronu yaklasik 51 GeV e kadar hizlandirabilir Verilen hizda elektron dalga gibi davrandigi icin de Broglie dalga boyu karakterine sahiptir Bu deger le h p denklemiyle elde edilir h Planck sabitini p momentumu ifade eder Yukaridaki 51 GeV degerine sahip elektron dalga boyu atom cekirdeginden kucuk yapilari kesfetmeye yetecek kadar dusuk olan 2 4 10 17 m dir OlusumuBir atom cekirdegine yaklasan bir fotonun g yol actigi birer elektron e ve pozitron e cifti uretimi Cizimdeki simsek simgesi sanal bir fotonun degisimini temsil eder Buyuk Patlama teorisine gore patlamanin ilk milisaniyesinde sicaklik 10 milyar Kelvin in uzerindeydi ve fotonlarin ortalama enerjisi bir milyon elektronvolttan yuksekti Bu fotonlar elektron ve pozitron ciftleri kurmak icin birbirleriyle etkilesime girmeye yetecek kadar enerjiye sahipti Ayni sekilde pozitron elektron ciftleri birbirlerini annihilasyona ugratarak enerjili fotonlar yaydi g g e e Elektron proton ve fotonlar arasindaki bu denge evrenin evriminin bu safhasi boyunca devam etti 15 saniye gecmesinin ardindan evrenin sicakligi elektron pozitron yapisinin ortaya cikma esiginin altina dustu Kalan elektron ve pozitronlarin cogu evreni tekrar isitan gama radyasyonu salinimi yaparak birbirlerini annihilasyona ugrattilar Annihilasyon sureci boyunca bilinmeyen nedenlerden oturu parcacik sayisi antiparcaciginkinden fazla olmasindan oturu her bir milyar elektron pozitron ciftinden bir kadar elektron arta kaldi Bu durum antiprotonlar yerine fazla protonlarin eslesmelerine ve baryon asimetrisi olarak adlandirilan durumun ortaya cikmasiyla evrendeki net yukun sifir olmasina yol acti Kalan proton ve notronlar nukleosentez olarak bilinen surecle hidrojen ve helyum izotoplari ile eser miktarda lityum olusturacak bicimde birbirleriyle reaksiyonlara girmeye basladilar Bu surec yaklasik 5 dakikanin ardindan zirve yapti Kalan notronlar yaklasik bin saniyelik yari omurlerinin ardindan negatif beta bozunmasina maruz kalarak birer proton ve elektron yaydi n p e n e Sonraki 300 000 400 000 yillik surecte arta kalan elektronlar atom cekirdegiyle bag kurmak icin fazla enerjiye sahipti Yeniden birlesme olarak adlandirilan sonraki safhada notr atomlar olustu ve genisleyen evren radyasyona ugrayabilecek derecede saydamlasti Buyuk Patlama dan kabaca bir milyon yil sonra yildizlarin birinci nesli olusmaya basladi Yildizlarda gerceklesen nukleosentez atom cekirdeginin fuzyonu sonrasinda elektronlarla annihilasyona ugrayarak gama isinlari salan pozitronlarin olusumuna yol acar Surec elektron sayisinda sabit bir dusus ve notron sayisinda bununla esdeger bir artisla sonuclanir Bununla birlikte yildiz evrimi sureci radyoaktif izotoplarin senteziyle de yasanabilir Secilmis izotoplar beta bozunmasina maruz kalarak atom cekirdeginden birer elektron ve antinotrino salinimi yapabilirler Bozunarak nikel 60 60Ni olusturan kobalt 60 60Co izotopu bu duruma ornektir Dunya atmosferine carpan enerjili kozmik isinlar tarafindan uretilen bir parcacik saganagi Gunes inkinden yaklasik 20 kat buyuk kutleli yildizlar yasam suresinin sonunda kutlecekimsel cokmeye ugrayarak kara delik olusturabilirler Klasik fizige gore bu nesneler elektromanyetik radyasyon dahil Schwarzschild yaricapindan kacinacak herhangi bir seyi engelleyecek kadar guclu bir kutlecekimsel cekime sahiptirler Ancak kuantum mekanigi etkilerinin potansiyel olarak bu mesafeden Hawking radyasyonunun yayilimina izin verdigi tahmin edilir Elektron ve pozitronlarin bu yildiz kalintilarinin olay ufkunda meydana geldigi dusunulur Sanal bir parcacik cifti ornegin elektron pozitron cifti olay ufku civarinda olustugunda rastgele uzamsal dagilimi bu parcaciklardan birinin disarida gorunmesine izin verir Bu surec kuantum tunelleme olarak adlandirilir Kara deligin kutlecekimsel potansiyeli bu sanal parcacigin gercek parcaciga donusmesi icin gereken enerjiyi saglayabilir Buna karsilik ciftin diger uyesine kara delik tarafindan kutle enerjisinde net bir kayba yol acan negatif enerji verilir Hawking radyasyonunun orani kutlenin azalmasiyla artar ve bu artis kara deligin patlayincaya kadar buharlasmasina yol acar Kozmik isinlar yuksek enerjiyle uzayda hareket eden parcaciklardir ve bunlardaki en yuksek enerji degeri 3 0 1020 eV olarak kaydedilmistir Bu parcaciklar Dunya atmosferinde nukleonlarla carpisinca pionlarin da yer aldigi bir parcacik saganagina neden olur Dunya nin yuzeyinden gozlemlenen kozmik radyasyonun yarisindan fazlasi mezosferdeki pionlarin bozunmasi sonucu olusan leptonlar olan muonlari icerir p m n m Muonlar da elektron ya da pozitron olusturacak sekilde bozunabilirler m e n e nmGozlemlenmesiKutup isiklari cogunlukla atmosferdeki tetikleyici elektronlar tarafindan olusturulurlar Elektronlarin uzaktan gozlemlenmesi icin radyasyon yapan enerjilerinin saptanmasi gerekir Ornegin bir yildizin tac kuresi gibi yuksek enerjili ortamlardaki serbest elektronlar Bremsstrahlung radyasyonu nedeniyle enerji sacan bir plazma olusturur Elektron gazi elektron yogunlugundaki eszamanli degisimlerin yol actigi dalgalar olan plazma salinimina maruz kalir ve radyo teleskoplar kullanarak tespit edilebilen bir enerji yayilimi uretir Fotonlarin frekanslari enerjileriyle oranlidir Bir atomun enerji seviyelerinde gecis yapan bagli elektronlar karakteristik frekanslardaki protonlari emer ya da yayar Ornegin atomlar bir genis spektrum kaynagi tarafindan radyasyona maruz birakildiginda iletilen radyasyonun spektrumunda ayri sogurma cizgileri gorunur Her element ya da molekul hidrojen spektrumu serileri gibi karakteristik spektral cizgi grubuna sahiptir Bu cizgilerin kuvvet ve genisliklerinin spektroskopik olcumleri maddenin fiziksel ozelliklerinin ve bilesenlerinin tespitini saglar Laboratuvar kosullarinda bireysel elektronlar arasindaki etkilesimler enerji spin ve yuk gibi belirli ozelliklerin olcumune olanak saglayan parcacik dedektorleriyle yapilabilir Paul ve Penning tuzaklarinin gelistirilmesiyle birlikte yuklu parcaciklarin daha uzun sureler boyunca kucuk bir alanda tutulabilmeleri mumkun hale geldiginden parcacik ozelliklerinin daha net olculebilmeye baslanmistir Elektronun manyetik momenti 1980 de diger butun fiziksel sabitlerden daha kesin olarak 11 basamaga kadar bir hassasiyetle olculebilmistir Elektronun enerji dagiliminin ilk video goruntuleri Subat 2008 de Lund Universitesindeki bir ekip tarafindan kaydedildi Deneylerde attosaniye darbeleri olarak adlandirilan isik parlamalari kullanilarak elektronun hareketi ilk kez gozlemlenebilmisti Kati malzemelerdeki elektron dagilimi aci cozumlemeli fotoemisyon spektroskopisi tarafindan gorsellestirilebilir Fotoelektrik etkisini ozgun yapiyi anlayabilmek icin kullanilan periyodik yapilarin matematiksel bir gosterimi olan ters uzayi olcmek icin kullanan bu teknik malzemedeki elektronlarin yon hiz ve dagilimlarini belirlemek icin kullanilabilir Plazma uygulamalariParcacik demetleri NASA nin yaptigi bir ruzgar tuneli denemesinde bir Space Shuttle modeline elektron demetleri uygulanirken Bu sayede atmosfere giris esnasinda iyonlasmis gazlarin yarattigi etki simule edilir Elektron demetleri kaynakta kullanilir 0 1 1 3 mm arasindaki odak capi boyunca 107 W cm 2 ye kadarki enerji yogunluklarinda elektron demetleriyle kaynak yapilabilir ve genellikle dolgu malzemesi gerektirmezler Normalde kaynak icin uygun olmayan iletken malzemeleri birlestirmek icin kullanilan bu teknik elektronlarin hedefe ulasmalarindan once gazla etkilesmemesi amaciyla vakumda gerceklestirilir Elektron demeti litografi mikrometreden daha kucuk cozunurluklerdeki yari iletkenleri asindirma yontemidir Gorece yuksek maliyetli olmasi yavas calismasi isinlarin vakumda calismasi gerekmesi elektronlarin katilardaki dagilma egilimi olmasi ve 10 nm ye kadar cozunurluk siniri olmasi nedeniyle ozellestirilmis entegre devrelerin uretiminde kullanilir Elektron isiniyla isleme fiziksel ozelliklerini degistirmek ya da tip ve gida urunlerini sterilize etme amaciyla metalleri radyasyona ugratmak icin kullanilir Elektron demetleri yogun radyasyonda sicaklik artisina sebep olmadan camlari akiskanlastirir ya da sozde erimesini saglar Ornegin yogun elektron radyasyonu viskozite siddetinin ani aktivasyon enerjisinin ise asamali olarak dusmesine sebep olur Dogrusal parcacik hizlandiricilar elektron demetlerini ureterek tumorlerin radyoterapi yontemiyle tedavisinde kullanilir Elektron demetleri sogrulmadan once belli bir sinirdaki derinlige 5 20 MeV araliginda enerjiye sahip elektronlar icin genelde 5 cm ye kadar kadar etki edebilmelerinden dolayi elektroterapi bazal hucreli karsinom gibi yuzeysel deri bozukluklarinin tedavilerinde de etkilidir Elektron demetleri ayrica X isinlari tarafindan radyasyona maruz kalmis bolgelerin tedavisinde destekleyici olarak da kullanilir Parcacik hizlandiricilar elektrik alanlari kullanarak elektron ve antiparcaciklarin enerjilerini yukseltir Bu parcaciklar manyetik alanlardan gecerken sinkrotron radyasyonu yayarlar Bu radyasyonun yogunlugunun spine bagli olmasinin elektron demetini kutuplastirmasina Sokolov Ternov etkisi denir Kutuplanmis elektron demetleri cesitli deneylerde kullanilir Sinkrotron radyasyonu ayrica elektron demetlerinin sogutularak parcaciklarin momentum yayilimlarinin azaltilmasini saglar Elektron ve pozitron demetleri ortaya cikan enerjinin parcacik dedektorleriyle gozlemlenmesi icin gerekli enerjiye ulasana kadar hizlandirilarak carpistirilirlar Goruntuleme Modern bir transmisyon elektron mikroskobu Dusuk enerjili elektron kirinimi kristal malzemeleri kosutlanmis elektron demeti bombardimanina tutma ve sonrasinda ortaya cikan kirinim desenlerini gozlemleyerek malzemenin yapisini belirlemek icin kullanilan bir yontemidir Elektronlarin sahip olmalari gereken enerji genellikle 20 200 eV arasindadir Yansimali yuksek enerjili elektron kirinimi ise cesitli dar acilardan yollanan elektron demetini kullanarak kristal malzemelerin yuzeyini belirleme yontemidir Demet enerjisi genellikle 8 20 keV gelis acisi ise 1 4 araligindadir Elektron mikroskobu gozlemlenmek istenen numuneye odaklanmis elektron demeti gonderir Bazi elektronlar demetin malzeme ile etkilesime girmesiyle birlikte malzemenin hareket yonu acisi ve bagil fazi ve enerjisi gibi ozelliklerini degistirirler Gozlemciler elektron demetindeki bu degisimleri kaydederek malzemenin kararli atomik gorunusunu elde ederler Mavi isikta geleneksel optik mikroskoplar yaklasik 200 nm lik kirinimla sinirli cozunurluge sahiplerdir Elektron mikroskoplari ise elektronun de Broglie dalga boyu ile sinirlilardir Ornegin 100 000 volt degerindeki potansiyel boyunca hizlandirilan elektronlar icin dalga boyu 0 0037 nm dir Transmission Electron Aberration Corrected Microscope bireysel atomlari cozumlemek icin yeterli olan 0 05 nm nin altinda cozunurluk kapasitesine sahiptir Gecirimli ve taramali olmak uzere iki tur elektron mikroskobu vardir Gecirimli elektron mikroskoplari bir malzeme parcasindan gecen elektron demetiyle bu malzemenin yuk baglasimli aygita ya da fotograf slayda lenslerle yansitilmasini saglayarak tepegoz gibi calisirlar Taramali elektron mikroskoplari ise televizyonda oldugu gibi calisilmis ornekten goruntu uretmek icin iyi odaklanmis elektrona raster tarama yaparlar Magnifikasyon orani her iki mikroskop turunde de 100 ila 1 000 000 arasinda ya da daha fazladir Taramali tunelleme mikroskoplari ise keskin metal ucundan uzerinde calisilan malzemeye kuantum tunelleme ile elektronlar yollayarak malzeme yuzeyinin atomik cozunurluklu goruntusunu uretirler Diger Serbest elektron lazerlerinde goreli bir elektron demeti alanlari degisken yonleri gosteren dipol miknatislari sirasinin meydana getirdigi salindiricidan gecer Elektronlar rezonans frekansinda radyasyon alanini guclendirmek icin ayni elektronlarla uyumlu olarak etkilesime giren sinkrotron radyasyonu yayarlar Serbest elektron lazerleri genis frekanslarla mikrodalgalardan hafif X isinlarina uyumlu yuksek radyans derecesine sahip elektromanyetik radyasyon yayimi gerceklestirebilirler Bu araclar imalat ve iletisimin yani sira yumusak doku cerrahisi gibi cesitli tibbi alanlarla kullanilir Elektronlar laboratuvar araclari bilgisayar ekranlari ve televizyon alicilarinda cogunlukla goruntuleme araci olarak kullanilan katot isini tupleri icin onemlidirler Fotomultiper tuplerde fotokatoda carpan her foton saptanabilir bir akim darbesi ureten bir elektron yayilimi baslatir Vakum tupleri elektron akisini elektrik sinyallerini idare etmek icin kullansa da yerlerini transistor gibi kati hal aletlerine birakmislardir Notlar Kesirli surumun boleni ondalik degerin tersidir 4 2 10 13 u goreli standart belirsizlik degeri ile birlikte Elektronun yuku temel yukun negatifidir Bu buyukluk spin kuantum sayisindan su sekilde elde edilir S s s 1 h2p 32ℏ displaystyle begin alignedat 2 S amp sqrt s s 1 cdot frac h 2 pi amp frac sqrt 3 2 hbar end alignedat s kuantum sayisi icin 1 2 Bohr magnetonu mB eℏ2me displaystyle textstyle mu mathrm B frac e hbar 2m mathrm e Klasik elektron yaricapi degerine su sekilde ulasilir Elektronun yukunun kuresel yapisina esit olarak dagildigi varsayilir Kurenin bir bolumu diger bolumlerini iteceginden kurede bir elektrostatik potansiyel enerji olacaktir Bu enerjinin ozel gorelilik ile tanimlanan E mc2 elektronun durgun enerjisine esit oldugu dusunulur Elektrostatik teoriden kurenin potansiyel enerjisi yaricapi r ve yuku e olmak uzere su sekildedir Ep e28pe0r displaystyle E mathrm p frac e 2 8 pi varepsilon 0 r buradaki e0 vakum gecirgenligini gosterir Durgun kutlesi m0 olan bir elektronun durgun enerjisi suna esittir Ep m0c2 displaystyle textstyle E mathrm p m 0 c 2 buradaki c vakumdaki isik hizini ifade eder Bunlari esit olarak belirlemek ve r degeri icin cozmek klasik elektron yaricapini verir Goreli olmayan elektronlardan yayilan radyasyonlar da bazi kaynaklarda sinkrotron radyasyonu olarak adlandirilir Dalga boyundaki degisim Dl sacilma acisina 8 baglidir ve matematiksel gosterimi su sekildedir Dl hmec 1 cos 8 displaystyle textstyle Delta lambda frac h m mathrm e c 1 cos theta Buradaki c vakumdaki isik hizini me ise elektron kutlesini ifade eder KaynakcaOzel a b Benjamin Park 1898 A History of Electricity Ingilizce New York Wiley ss 315 484 485 ISBN 978 1313106054 a b Cresswell Julia 2010 Oxford Dictionary of Word Origins Ingilizce Oxford University Press s 147 ISBN 0199547939 a b Chen E C M Chen E S D 2004 The Electron Capture Detector and The Study of Reactions With Thermal Electrons Ingilizce New York Wiley s 4 ISBN 0471659886 Elektrik Nisanyan Sozluk 31 Ocak 2022 tarihinde kaynagindan arsivlendi Keithley Joseph F 1999 The Story of Electrical and Magnetic Measurements Ingilizce IEEE Press ss 15 20 ISBN 978 0 7803 1193 0 Cajori Florian 1917 A History of Physics in Its Elementary Branches Ingilizce Macmillan s 118 McKenzie A E E 1961 Magnetism and Electricity Ingilizce Cambridge Cambridge University Press s 25 Myers Rusty L 2006 The Basics of Physics Ingilizce Greenwood Publishing Group s 242 ISBN 978 0 313 32857 2 Farrar W V 1969 Richard Laming and the coal gas industry with his views on the structure of matter Annals of Science Ingilizce 25 3 243 254 doi 10 1080 00033796900200141 Barrow John D 1983 Natural Units Before Planck Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society Ingilizce 24 24 26 Bibcode 1983QJRAS 24 24B ISSN 0035 8738 Arabatzis Theodore 2006 Representing Electrons Ingilizce University of Chicago Press ss 70 74 96 ISBN 978 0 226 02421 9 Okamura Sōgo 1994 History of Electron Tubes Ingilizce IOS Press s 11 ISBN 978 90 5199 145 1 Stoney G J 1894 Of the electron or atom of electricity Philosophical Magazine Ingilizce 38 5 418 420 doi 10 1080 14786449408620653 electron n 2 Ingilizce Oxford University Press 27 Temmuz 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Soukhanov A H Ed 1986 Word Mysteries amp Histories Ingilizce Houghton Mifflin Company s 73 ISBN 978 0 395 40265 8 Guralnik D B Ed 1970 Webster s New World Dictionary Ingilizce Prentice Hall s 450 a b c Thomson J J 2005 Conduction of Electricity Through Gases Ingilizce Watchmaker Publishing s 621 622 ISBN 1929148496 1951 A History of the Theories of Aether and Electricity Ingilizce 1 Londra Nelson s 393 a b c Leicester H M 1971 The Historical Background of Chemistry Ingilizce Courier Dover ss 221 222 ISBN 978 0 486 61053 5 DeKosky R K 1983 William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s Annals of Science Ingilizce 40 1 1 18 doi 10 1080 00033798300200101 Zeeman P 1907 Lockyer Norman Ed Sir William Crookes F R S Nature Ingilizce 77 1984 1 3 Bibcode 1907Natur 77 1C doi 10 1038 077001a0 Wilczek Frank 1 Haziran 2012 Happy Birthday Electron Scientific American Ingilizce ISSN 0036 8733 1 Kasim 2013 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Ekim 2018 Rechenberg Helmut 2001 The Historical Development of Quantum Theory Ingilizce Springer s 631 ISBN 038795175X Chmielewski A G Haji Saeid M Eylul Ekim 2004 Radiation technologies past present and future Radiation Physics and Chemistry Ingilizce 71 1 2 17 21 doi 10 1016 j radphyschem 2004 05 040 Trenn T J 1976 Rutherford on the Alpha Beta Gamma Classification of Radioactive Rays Isis Ingilizce 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 Fransizca 130 809 815 Buchwald J Z Warwick A 2001 Histories of the Electron Ingilizce MIT Press ss 90 91 ISBN 978 0 262 52424 7 Myers W G 1976 Becquerel s Discovery of Radioactivity in 1896 The Journal of Nuclear Medicine Ingilizce 17 7 579 582 PMID 775027 a b c d Thomson J J 1897 Cathode Rays Philosophical Magazine Ingilizce 44 269 293 316 doi 10 1080 14786449708621070 O Hara J G Mart 1975 George Johnstone Stoney F R S and the concept of the electron Notes and Records Ingilizce 29 2 265 276 doi 10 1098 rsnr 1975 0018 JSTOR 531468 Kikoin I K Sominski I S 1961 Abram Fedorovich Ioffe on his eightieth birthday Soviet Physics Uspekhi Ingilizce 3 5 798 809 Bibcode 1961SvPhU 3 798K doi 10 1070 PU1961v003n05ABEH005812 Das Gupta N N Ghosh S K 1999 A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics Reviews of Modern Physics Ingilizce 18 2 225 290 Bibcode 1946RvMP 18 225G doi 10 1103 RevModPhys 18 225 a b c Smirnov B M 2003 Physics of Atoms and Ions Ingilizce Springer ss 14 21 ISBN 978 0 387 95550 6 Pais Abraham 1991 Niels Bohr s Times In Physics Philosophy and Polity Ingilizce Oxford Clarendon Press ss 146 149 ISBN 978 0 19 852049 8 Lewis Gilbert 1916 The Atom and the Molecule Journal of the American Chemical Society Ingilizce 38 4 762 786 doi 10 1021 ja02261a002 Arabatzis T Gavroglu K 1997 The chemists electron European Journal of Physics Ingilizce 18 3 150 163 Bibcode 1997EJPh 18 150A 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 Ingilizce 41 6 868 934 doi 10 1021 ja02227a002 Scerri E R 2007 The Periodic Table Ingilizce Oxford University Press ss 205 226 ISBN 978 0 19 530573 9 Massimi Michela 2005 Pauli s Exclusion Principle Ingilizce Cambridge University Press ss 7 8 ISBN 978 0 521 83911 2 Uhlenbeck G E Goudsmith S 1925 Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezuglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons Naturwissenschaften Almanca 13 47 953 954 Bibcode 1925NW 13 953E doi 10 1007 BF01558878 Pauli Wolfgang 1923 Uber die Gesetzmassigkeiten des anomalen Zeemaneffektes Zeitschrift fur Physik Almanca 16 1 155 164 Bibcode 1923ZPhy 16 155P doi 10 1007 BF01327386 Karplus Robert 1969 Introductory Physics Ingilizce W A Cummings s 217 21 Agustos 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Ekim 2019 Falkenburg Brigette 2007 Particle Metaphysics Ingilizce Springer s 85 ISBN 978 3 540 33731 7 Thomson G P Reid A 18 Haziran 1927 Diffraction of Cathode Rays by a Thin Film Nature Ingilizce 119 3007 890 doi 10 1038 119890a0 Lester Halbert Germer Encyclopaedia Britannica Ingilizce 23 Ocak 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Ekim 2019 Schrodinger Erwin 1926 Quantisierung als Eigenwertproblem Annalen der Physik Almanca 385 13 437 490 Bibcode 1926AnP 385 437S doi 10 1002 andp 19263851302 Rigden J S 2003 Hydrogen Ingilizce Harvard University Press ss 59 86 ISBN 978 0 674 01252 3 Reed B C 2007 Quantum Mechanics Ingilizce Jones amp Bartlett Publishers ss 275 350 ISBN 978 0 7637 4451 9 Dirac P A M 1928 The quantum theory of the electron Proceedings of the Royal Society A Ingilizce 117 778 610 624 Bibcode 1928RSPSA 117 610D doi 10 1098 rspa 1928 0023 Dirac Paul 1930 A theory of electrons and protons Proceedings of the Royal Society A Ingilizce Royal Society Publishing 126 801 360 365 Bibcode 1930RSPSA 126 360D doi 10 1098 rspa 1930 0013 JSTOR 95359 Greiner Walter 2000 Relativistic Quantum Mechanics Wave Equations Ingilizce 3 bas Springer ISBN 3 5406 74578 22 Nisan 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Ekim 2019 Anderson C D 1933 The Positive Electron Physical Review Ingilizce 43 6 491 494 Bibcode 1933PhRv 43 491A doi 10 1103 PhysRev 43 491 Lamb Willis E Retherford Robert C 1947 Fine Structure of the Hydrogen Atom by a Microwave Method Physical Review Ingilizce 72 3 241 243 Bibcode 1947PhRv 72 241L doi 10 1103 PhysRev 72 241 Kusch P Foley H M 1948 The Magnetic Moment of the Electron Physical Review Ingilizce 74 250 Bibcode 1948PhRv 74 250R doi 10 1103 PhysRev 74 250 Schwinger Julian 1948 On Quantum Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron Physical Review Ingilizce 73 4 416 Bibcode 1948PhRv 73 416S doi 10 1103 PhysRev 73 416 Panofsky Wolfgang K H 1997 The Evolution of Particle Accelerators amp Colliders PDF Ingilizce Stanford Universitesi 3 Haziran 2016 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 14 Ekim 2018 Kerst D W 1940 Acceleration of Electrons by Magnetic Induction Physical Review Ingilizce 58 9 841 Bibcode 1940PhRv 58 841K doi 10 1103 PhysRev 58 841 Elder F R Gurewitsch A M Langmuir R V Pollock H C 1947 Radiation from Electrons in a Synchrotron Physical Review Ingilizce 71 11 829 830 Bibcode 1947PhRv 71 829E doi 10 1103 PhysRev 71 829 5 Hoddeson Lillian Brown Laurie Riordan Michael Dresden Max Ed 1997 The Rise of the Standard Model Ingilizce Cambridge University Press ss 25 26 ISBN 978 0 521 57816 5 Bernardini Carlo 2004 AdA The First Electron Positron Collider Physics in Perspective Ingilizce 6 2 156 183 Bibcode 2004PhP 6 156B doi 10 1007 s00016 003 0202 y Ingilizce Avrupa Nukleer Arastirma Merkezi 2008 13 Subat 2013 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 14 Ekim 2018 LEP reaps a final harvest CERN Courier Ingilizce 40 10 2000 21 Kasim 2010 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 14 Ekim 2018 Frampton Hung P Q Sher Marc 2000 Quarks and leptons beyond the third generation Physics Reports Ingilizce 330 5 6 263 348 arXiv hep ph 9903387 2 Bibcode 2000PhR 330 263F doi 10 1016 S0370 1573 99 00095 2 a b Raith W Mulvey T 2001 Constituents of Matter Ingilizce CRC Press ss 777 781 ISBN 978 0 8493 1202 1 a b c d e f g h Tiesinga Eite Mohr Peter J Newell David B Taylor Barry N 2021 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants 2018 Journal of Physical and Chemical Reference Data Ingilizce 50 033105 doi 10 1103 RevModPhys 93 025010 Murphy M T 2008 Strong limit on a variable proton to electron mass ratio from molecules in the distant universe Science Ingilizce 320 5883 1611 1613 arXiv 0806 3081 2 Bibcode 2008Sci 320 1611M doi 10 1126 science 1156352 PMID 18566280 Zorn J C Chamberlain G E Hughes V W 1963 Experimental limits for the electron proton charge difference and for the charge of the neutron Physical Review Ingilizce 129 6 2566 2576 Bibcode 1963PhRv 129 2566Z doi 10 1103 PhysRev 129 2566 Gupta M C 2001 Atomic and Molecular Spectroscopy Ingilizce New Age Publishers s 81 ISBN 978 81 224 1300 7 a b Odom B 2006 New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One Electron Quantum Cyclotron Physical Review Letters Ingilizce 97 3 030801 Bibcode 2006PhRvL 97c0801O doi 10 1103 PhysRevLett 97 030801 PMID 16907490 Anastopoulos C 200 Particle or Wave Ingilizce Princeton University Press ss 261 262 ISBN 978 0 691 13512 0 Eichten E J Peskin M E Peskin M 1983 New tests for quark and lepton substructure Physical Review Letters Ingilizce 50 11 811 814 Bibcode 1983PhRvL 50 811E doi 10 1103 PhysRevLett 50 811 Gabrielse G 2006 New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED Physical Review Letters Ingilizce 97 3 030802 1 4 Bibcode 2006PhRvL 97c0802G doi 10 1103 PhysRevLett 97 030802 PMID 16907491 a b Curtis L J 2003 Atomic Structure and Lifetimes Ingilizce Cambridge University Press s 74 ISBN 978 0 521 53635 6 Dehmelt H 1988 A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space New Value for Electron Radius Physica Scripta Ingilizce T22 102 110 Bibcode 1988PhST 22 102D doi 10 1088 0031 8949 1988 T22 016 Gabrielse Gerald Ingilizce Harvard Universitesi 10 Nisan 2019 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Ekim 2019 Meschede D 2004 Optics Light and Lasers Ingilizce Wiley VCH s 168 ISBN 978 3 527 40364 6 Haken H Wolf H C Brewer W D 2005 The Physics of Atoms and Quanta Ingilizce Springer s 70 ISBN 978 3 540 67274 6 Steinberg R I 1999 Experimental test of charge conservation and the stability of the electron Physical Review D Ingilizce 61 2 2582 2586 Bibcode 1975PhRvD 12 2582S doi 10 1103 PhysRevD 12 2582 Agostini M ve digerleri Borexino isbirligi 2015 Test of Electric Charge Conservation with Borexino Physical Review Letters Ingilizce 115 23 231802 arXiv 1509 01223 2 Bibcode 2015PhRvL 115w1802A doi 10 1103 PhysRevLett 115 231802 PMID 26684111 Beringer J Particle Data Group 2012 Review of Particle Physics electron properties PDF Physical Review D Ingilizce 86 1 010001 Bibcode 2012PhRvD 86a0001B doi 10 1103 PhysRevD 86 010001 3 Mart 2016 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 9 Kasim 2018 Back H O 2002 Search for electron decay mode e g n with prototype of Borexino detector Physics Letters B Ingilizce 525 1 2 29 40 Bibcode 2002PhLB 525 29B doi 10 1016 S0370 2693 01 01440 X Feynman Richard P Leighton Robert B Sands Matthew 1965 The Feynman Lectures on Physics Ingilizce 3 Addison Wesley s 15 ISBN 978 0201021189 a b c d Munowitz M 2005 Knowing The Nature of Physical Law Ingilizce Oxford University Press ss 162 218 ISBN 978 0 19 516737 5 Kane Gordon 9 Ekim 2006 Are virtual particles really constantly popping in and out of existence Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics Scientific American Ingilizce 19 Eylul 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 15 Ekim 2019 Taylor J 1989 Gauge Theories in Particle Physics Davies Paul Ed The New Physics Ingilizce Cambridge University Press s 464 ISBN 978 0 521 43831 5 a b Genz H 2001 Nothingness Ingilizce Da Capo Press ss 241 243 245 247 ISBN 978 0 7382 0610 3 Gribbin J 25 Ocak 1997 More to electrons than meets the eye New Scientist Ingilizce 11 Subat 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Kasim 2018 Levine I 1997 Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer Physical Review Letters Ingilizce 78 3 424 427 Bibcode 1997PhRvL 78 424L doi 10 1103 PhysRevLett 78 424 Murayama H 10 17 Mart 2006 Supersymmetry Breaking Made Easy Viable and Generic Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories Ingilizce La Thuile arXiv 0709 3041 2 Bibcode 2007arXiv0709 3041M Schwinger J 1948 On Quantum Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron Physical Review Ingilizce 73 4 416 417 Bibcode 1948PhRv 73 416S doi 10 1103 PhysRev 73 416 Foldy L L Wouthuysen S 1950 On the Dirac Theory of Spin 1 2 Particles and Its Non Relativistic Limit Physical Review Ingilizce 78 1 29 36 Bibcode 1950PhRv 78 29F doi 10 1103 PhysRev 78 29 Sidharth B G 2009 Revisiting Zitterbewegung International Journal of Theoretical Physics Ingilizce 48 2 497 506 arXiv 0806 0985 2 Bibcode 2009IJTP 48 497S doi 10 1007 s10773 008 9825 8 Griffiths 1998 ss 58 61 Crowell Benjamin 2000 Electricity and Magnetism Light And Matter Book 4 Ingilizce Light and Matter ss 129 152 ISBN 978 0 9704670 4 1 Griffiths 1998 s 429 434 Munowitz 2005 s 160 Mahadevan R Narayan R Yi I 1996 Harmony in Electrons Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field The Astrophysical Journal Ingilizce 465 327 337 arXiv astro ph 9601073 2 Bibcode 1996ApJ 465 327M doi 10 1086 177422 Rohrlich F 1999 The Self Force and Radiation Reaction American Journal of Physics Ingilizce 68 12 1109 1112 Bibcode 2000AmJPh 68 1109R doi 10 1119 1 1286430 Georgi H 1989 Grand Unified Theories Davies Paul Ed The New Physics Ingilizce Cambridge University Press s 427 ISBN 978 0 521 43831 5 Blumenthal G J Gould R 1970 Bremsstrahlung Synchrotron Radiation and Compton Scattering of High Energy Electrons Traversing Dilute Gases Reviews of Modern Physics Ingilizce 42 2 237 270 Bibcode 1970RvMP 42 237B doi 10 1103 RevModPhys 42 237 Zombeck 2007 ss 393 396 Chen S Y Maksimchuk A Umstadter D 1998 Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering Nature Ingilizce 396 6712 653 655 arXiv physics 9810036 2 Bibcode 1998Natur 396 653C doi 10 1038 25303 Beringer R Montgomery C G 1942 The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation Physical Review Ingilizce 61 5 6 222 224 Bibcode 1942PhRv 61 222B doi 10 1103 PhysRev 61 222 Buffa A 2000 College Physics Ingilizce 4 bas Prentice Hall s 888 ISBN 978 0 13 082444 8 Eichler J 2005 Electron positron pair production in relativistic ion atom collisions Physics Letters A Ingilizce 347 1 3 67 72 Bibcode 2005PhLA 347 67E 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 Ingilizce 75 6 614 623 Bibcode 2006RaPC 75 614H doi 10 1016 j radphyschem 2005 10 008 Quigg C 4 30 Haziran 2000 The Electroweak Theory TASI 2000 Flavor Physics for the Millennium Ingilizce Boulder Colorado s 80 arXiv hep ph 0204104 2 Bibcode 2002hep ph 4104Q Hall Peter Joseph 1986 The Pauli exclusion principle and the foundations of chemistry Synthese Ingilizce 69 3 267 272 doi 10 1007 BF00413974 Mulliken R S 1967 Spectroscopy Molecular Orbitals and Chemical Bonding Science Ingilizce 157 3784 13 24 Bibcode 1967Sci 157 13M doi 10 1126 science 157 3784 13 PMID 5338306 Burhop Eric 1952 The Auger Effect and Other Radiationless Transitions Ingilizce Cambridge University Press ss 2 3 ISBN 978 0 88275 966 1 a b Grupen C 2000 Physics of Particle Detection AIP Conference Proceedings Ingilizce 536 3 34 arXiv physics 9906063 2 doi 10 1063 1 1361756 Jiles D 1998 Introduction to Magnetism and Magnetic Materials Ingilizce CRC Press ss 280 287 ISBN 978 0 412 79860 3 Lowdin P O Erkki Brandas E Kryachko E S 2003 Fundamental World of Quantum Chemistry Ingilizce Springer ss 393 394 ISBN 978 1 4020 1290 7 Pauling L C 1960 The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals Ingilizce 3 bas Cornell University Press ss 4 10 ISBN 978 0 8014 0333 0 McQuarrie D A Simon J D 1997 Physical Chemistry Ingilizce University Science Books ss 325 361 ISBN 978 0 935702 99 6 Daudel R 1974 The Electron Pair in Chemistry Canadian Journal of Chemistry Ingilizce 52 8 1310 1320 doi 10 1139 v74 201 Rakov V A Uman M A 2007 Lightning Ingilizce Cambridge University Press s 4 ISBN 978 0 521 03541 5 Freeman G R March N H 1999 Triboelectricity and some associated phenomena Materials Science and Technology Ingilizce 15 12 1454 1458 doi 10 1179 026708399101505464 Forward K M Lacks D J Sankaran R M 2009 Methodology for studying particle particle triboelectrification in granular materials Journal of Electrostatics Ingilizce 67 2 3 178 183 doi 10 1016 j elstat 2008 12 002 Weinberg S 2003 The Discovery of Subatomic Particles Ingilizce Cambridge University Press ss 15 16 ISBN 978 0 521 82351 7 Lou L F 2003 Introduction to Phonons and Electrons Ingilizce World Scientific ss 162 164 ISBN 978 981 238 461 4 Guru B S Hiziroglu H R 2004 Electromagnetic Field Theory Ingilizce Cambridge University Press ss 138 276 ISBN 978 0 521 83016 4 Achuthan M K Bhat K N 2007 Fundamentals of Semiconductor Devices Ingilizce Tata McGraw Hill Education ss 49 67 ISBN 978 0 07 061220 4 a b Ziman J M 2001 Electrons and Phonons Ingilizce Oxford University Press s 260 ISBN 978 0 19 850779 6 Main P 12 Haziran 1993 When electrons go with the flow Remove the obstacles that create electrical resistance and you get ballistic electrons and a quantum surprise New Scientist Ingilizce 1887 30 11 Subat 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Ocak 2019 Blackwell G R 2000 The Electronic Packaging Handbook Ingilizce CRC Press ss 6 39 6 40 ISBN 978 0 8493 8591 9 Durrant A 2000 Quantum Physics of Matter Ingilizce CRC Press ss 43 71 78 ISBN 978 0 7503 0721 5 27 Mayis 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Ocak 2019 Kadin A M 2007 Spatial Structure of the Cooper Pair Journal of Superconductivity and Novel Magnetism Ingilizce 20 4 285 292 arXiv cond mat 0510279 2 doi 10 1007 s10948 006 0198 z Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution Science Daily Ingilizce 31 Temmuz 2009 3 Haziran 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 28 Ekim 2019 Jompol Y 2009 Probing Spin Charge Separation in a Tomonaga Luttinger Liquid Science Ingilizce 325 5940 597 601 arXiv 1002 2782 2 Bibcode 2009Sci 325 597J doi 10 1126 science 1171769 PMID 19644117 Cerenkov Pavel 1934 Visible emission of clean liquids by action of g radiation Dokladi Akademii Nauk SSSR 2 451 Tamm I E Frank I M 1937 Coherent radiation of fast electrons Proceedings of the USSR Academy of Sciences Ingilizce 14 3 107 112 Ingilizce SLAC Ulusal Hizlandirici Laboratuvari 26 Agustos 2008 12 Aralik 2011 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 24 Ekim 2018 Resnick R Eisberg R 1985 Quantum Physics of Atoms Molecules Solids Nuclei and Particles Ingilizce 2 bas New York John Wiley amp Sons ISBN 978 0 471 87373 0 Adams S 2000 Frontiers Ingilizce CRC Press s 215 ISBN 978 0 7484 0840 5 Silk J 2000 The Big Bang Ingilizce 3 bas Macmillan ss 110 112 134 137 ISBN 978 0 8050 7256 3 Kolb E W Wolfram Stephen 1980 The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe Physics Letters B Ingilizce 91 2 217 221 Bibcode 1980PhLB 91 217K doi 10 1016 0370 2693 80 90435 9 Sather E 1996 Ilkbahar Yaz The Mystery of Matter Asymmetry PDF Ingilizce Stanford Universitesi 20 Temmuz 2018 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 30 Ekim 2019 Burles S Nollett K M Turner M S 1999 Big Bang Nucleosynthesis Ingilizce arXiv astro ph 9903300 2 Boesgaard A M Steigman G 1985 Big bang nucleosynthesis Theories and observations Annual Review of Astronomy and Astrophysics Ingilizce 23 2 319 378 Bibcode 1985ARA amp A 23 319B doi 10 1146 annurev aa 23 090185 001535 a b Barkana R 2006 The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization Science Ingilizce 313 5789 931 934 arXiv astro ph 0608450 2 Bibcode 2006Sci 313 931B CiteSeerX 10 1 1 256 7276 2 doi 10 1126 science 1125644 PMID 16917052 Burbidge E M 1957 Synthesis of Elements in Stars PDF Reviews of Modern Physics Ingilizce 29 4 548 647 Bibcode 1957RvMP 29 547B doi 10 1103 RevModPhys 29 547 23 Temmuz 2018 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 31 Ekim 2019 Rodberg L S Weisskopf V 1957 Fall of Parity Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature Science Ingilizce 125 3249 627 633 Bibcode 1957Sci 125 627R doi 10 1126 science 125 3249 627 PMID 17810563 Fryer C L 1999 Mass Limits For Black Hole Formation The Astrophysical Journal Ingilizce 522 1 413 418 arXiv astro ph 9902315 2 Bibcode 1999ApJ 522 413F doi 10 1086 307647 Hutchinson John Stojkovic Dejan 2016 Icezones instead of firewalls extended entanglement beyond the event horizon and unitary evaporation of a black hole Classical and Quantum Gravity Ingilizce 33 13 135006 doi 10 1088 0264 9381 33 13 135006 Parikh M K Wilczek F 2000 Hawking Radiation As Tunneling Physical Review Letters Ingilizce 85 24 5042 5045 arXiv hep th 9907001 2 Bibcode 2000PhRvL 85 5042P doi 10 1103 PhysRevLett 85 5042 hdl 1874 17028 PMID 11102182 Hawking Stephen W 1974 Black hole explosions Nature Ingilizce 248 5443 30 31 Bibcode 1974Natur 248 30H doi 10 1038 248030a0 Halzen F Hooper D 2002 High energy neutrino astronomy the cosmic ray connection Reports on Progress in Physics Ingilizce 66 7 1025 1078 arXiv astro ph 0204527 2 Bibcode 2002RPPh 65 1025H doi 10 1088 0034 4885 65 7 201 Ziegler J F 1998 Terrestrial cosmic ray intensities IBM Journal of Research and Development Ingilizce 42 1 117 139 Bibcode 1998IBMJ 42 117Z doi 10 1147 rd 421 0117 Sutton C 4 Agustos 1990 Muons pions and other strange particles New Scientist Ingilizce 11 Subat 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 31 Ekim 2019 Wolpert Stuart 24 Temmuz 2008 Ingilizce Kaliforniya Universitesi 17 Agustos 2008 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 31 Ekim 2019 Gurnett Donald A Anderson Roger R 1976 Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts Science Ingilizce 194 4270 1159 1162 Bibcode 1976Sci 194 1159G doi 10 1126 science 194 4270 1159 PMID 17790910 Martin W C Wiese W L 2007 Ingilizce Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitusu 23 Subat 2010 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 1 Kasim 2019 Fowles Grant R 1989 Introduction to Modern Optics Ingilizce Courier Dover ss 227 233 ISBN 978 0 486 65957 2 Wineland David Ekstrom Philip 1980 The isolated Electron Scientific American Ingilizce 243 2 91 101 Bibcode 1980SciAm 243b 104E doi 10 1038 scientificamerican0880 104 Mauritsson J 2008 Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope Physical Review Letters Ingilizce 100 7 073003 arXiv 0708 1060 2 Bibcode 2008PhRvL 100g3003M doi 10 1103 PhysRevLett 100 073003 PMID 18352546 Damascelli Andrea 2004 Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES Physica Scripta Ingilizce T109 61 74 arXiv cond mat 0307085 2 Bibcode 2004PhST 109 61D doi 10 1238 Physica Topical 109a00061 Ingilizce Langley Arastirma Merkezi NASA 4 Nisan 1975 7 Aralik 2008 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 5 Kasim 2019 Elmer J 3 Mart 2008 Ingilizce Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvari 29 Agustos 2013 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 5 Kasim 2019 Schultz H 1993 Electron Beam Welding Ingilizce Woodhead Publishing ss 2 3 ISBN 978 1 85573 050 2 Benedict G F 1987 Nontraditional Manufacturing Processes Manufacturing engineering and materials processing Ingilizce 19 CRC Press s 273 ISBN 978 0 8247 7352 6 Ozdemir F S 25 27 Haziran 1979 Electron beam lithography Proceedings of the 16th Conference on Design automation Ingilizce San Diego Kaliforniya IEEE Press ss 383 391 Madou M J 2002 Fundamentals of Microfabrication Ingilizce 2 bas CRC Press ss 53 54 ISBN 978 0 8493 0826 0 Jongen Y Herer A 2 5 Mayis 1996 Electron Beam Scanning in Industrial Applications APS AAPT Joint Meeting Ingilizce Amerikan Fizik Toplulugu Bibcode 1996APS MAY H9902J Mobus G 2010 Nano scale quasi melting of alkali borosilicate glasses under electron irradiation Journal of Nuclear Materials Ingilizce 396 2 3 264 271 Bibcode 2010JNuM 396 264M doi 10 1016 j jnucmat 2009 11 020 Beddar A S Domanovic Mary Ann Kubu Mary Lou Ellis Rod J Sibata Claudio H Kinsella Timothy J 2001 Mobile linear accelerators for intraoperative radiation therapy AORN Journal Ingilizce 74 5 700 705 doi 10 1016 S0001 2092 06 61769 9 Gazda M J Coia L R 1 Haziran 2007 PDF Ingilizce 5 Ekim 2018 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 6 Kasim 2019 Chao A W Tigner M 1999 Handbook of Accelerator Physics and Engineering Ingilizce World Scientific ss 155 188 ISBN 978 981 02 3500 0 Oura K 2003 Surface Science Ingilizce Springer ss 1 45 ISBN 978 3 540 00545 2 Ichimiya A Cohen P I 2004 Reflection High energy Electron Diffraction Ingilizce Cambridge University Press s 1 ISBN 978 0 521 45373 8 Heppell T A 1967 A combined low energy and reflection high energy electron diffraction apparatus Journal of Scientific Instruments Ingilizce 44 9 686 688 Bibcode 1967JScI 44 686H doi 10 1088 0950 7671 44 9 311 McMullan D 1993 Scanning Electron Microscopy Ingilizce Cambridge Universitesi 14 Mayis 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Kasim 2019 Slayter H S 1992 Light and Electron Microscopy Ingilizce Cambridge University Press s 1 ISBN 978 0 521 33948 3 Cember H 1996 Introduction to Health Physics Ingilizce McGraw Hill Professional ss 42 43 ISBN 978 0 07 105461 4 Erni R 2009 Atomic Resolution Imaging with a Sub 50 pm Electron Probe Physical Review Letters Ingilizce 102 9 096101 Bibcode 2009PhRvL 102i6101E doi 10 1103 PhysRevLett 102 096101 PMID 19392535 Bozzola J J Russell L D 1999 Electron Microscopy Ingilizce Jones amp Bartlett Publishers ss 12 197 199 ISBN 978 0 7637 0192 5 Flegler S L Heckman Jr J W Klomparens K L 1995 Scanning and Transmission Electron Microscopy Ingilizce yeniden bas Oxford University Press ss 43 45 ISBN 978 0 19 510751 7 Bozzola J J Russell L D 1999 Electron Microscopy Ingilizce 2 bas Jones amp Bartlett Publishers s 9 ISBN 978 0 7637 0192 5 Freund H P Antonsen T 1996 Principles of Free Electron Lasers Ingilizce Springer ss 1 30 ISBN 978 0 412 72540 1 Kitzmiller J W 1995 Television Picture Tubes and Other Cathode Ray Tubes Ingilizce Diane Publishing ss 3 5 ISBN 978 0 7881 2100 5 Sclater N 1999 Electronic Technology Handbook Ingilizce McGraw Hill Professional ss 227 228 ISBN 978 0 07 058048 0 Navarro Sosa Estanislao Electron tube Encyclopaedia Britannica Ingilizce 14 Nisan 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Kasim 2019 GenelGriffiths David J 1998 Introduction to Electrodynamics Ingilizce 3 bas Prentice Hall ISBN 978 0 13 805326 0 Zombeck M V 2007 Handbook of Space Astronomy and Astrophysics Ingilizce 3 bas Cambridge University Press ISBN 978 0 521 78242 5