Elektron

Das Elektron (IPA: [ˈeːlɛktrɔn, eˈlɛk-, elɛkˈtroːn], , , ; von altgriechisch ἤλεκτρον élektron „Bernstein“, an dem Elektrizität schon in der Antike untersucht wurde; 1874 von Stoney und Helmholtz geprägt) ist ein negativ geladenes Elementarteilchen. Sein Symbol ist e−. Die alternative Bezeichnung Negatron (aus negative Ladung und Elektron) wird kaum noch verwendet und ist allenfalls in der Beta-Spektroskopie gebräuchlich. Die in einem Atom oder Ion gebundenen Elektronen bilden dessen Elektronenhülle. Die gesamte Chemie beruht im Wesentlichen auf den Eigenschaften und Wechselwirkungen dieser gebundenen Elektronen. In Metallen ist ein Teil der Elektronen frei beweglich und bewirkt die hohe elektrische Leitfähigkeit metallischer Leiter. Dies ist die Grundlage der Elektrotechnik und der Elektronik. In Halbleitern ist die Zahl der beweglichen Elektronen und damit die elektrische Leitfähigkeit leicht zu beeinflussen, sowohl durch die Herstellung des Materials als auch später durch äußere Einflüsse wie Temperatur, elektrische Spannung, Lichteinfall etc. Dies ist die Grundlage der Halbleiterelektronik. Aus jedem Material können bei starker Erhitzung oder durch Anlegen eines starken elektrischen Feldes Elektronen austreten (Glühemission, Feldemission). Als freie Elektronen können sie dann im Vakuum durch weitere Beschleunigung und Fokussierung zu einem Elektronenstrahl geformt werden. Dies hat die Entwicklung von Kathodenstrahlröhren (CRTs) für Oszilloskope, Fernseher und Computermonitore ermöglicht. Weitere Anwendungen freier Elektronen sind z. B. die Röntgenröhre, das Elektronenmikroskop, das Elektronenstrahlschweißen, physikalische Grundlagenforschung mittels Teilchenbeschleunigern und die Erzeugung von Synchrotronstrahlung für Forschungs- und technische Zwecke. Beim Beta-Minus-Zerfall eines Atomkerns wird ein Elektron neu erzeugt und ausgesandt. Der experimentelle Nachweis des Elektrons gelang erstmals Emil Wiechert im Jahre 1897 und wenig später Joseph John Thomson.