الکترون یک ذره زیراتمی و حامل بار الکتریکی منفی است. در یک اتم، الکترونها به دور هسته که از پروتونها (با بار مثبت) و نوترونها (بدون بار) تشکیل شده است، میچرخند. حرکت الکترون، تصادفی و نامنظم است. اما به دلیل انرژیای که دارد، همواره فاصله ثابتی را با هسته حفظ میکند. بنابراین، مدار یک الکترون، متناسب با سطح انرژی یا لایه آن است.
الکترونها با سرعت زیاد، دور هسته مرکزی اتم میچرخند و در سطوح انرژی یا لایههای مختلف قرار میگیرند. وقتی اتمها به هم میپیوندند تا مولکولها را به وجود آورند، الکترونهای بیرونیترین لایه از یک اتم به اتم دیگر انتقال مییابند و یا اتمها در این الکترونها شریک میشوند.
تعداد الکترونها در بیرونیترین لایه اتم، رفتار اتم را تعیین میکند. اگر لایه پُر و کامل باشد، اتم واکنشناپذیر است. اما اگر لایه پُر نباشد، اتم میتواند با گرفتن و از دست دادن الکترونهای اتمهای دیگر و یا مشارکت در آنها، تشکیل پیوند دهد.
الکترونها ذراتی بنیادی هستند و نمیتوان آنها را به اجزای کوچکتر تقسیم کرد. قطر هر الکترون، کمتر از یک هزارم قطر پروتون است و وزن آن نیز فقط به وزن پروتون میرسد. پرتوهای کاتدی و پرتوهای بتا در حقیقت جریانی از الکترونها هستند.
جوزف جان تامسون یک فیزیکدان انگلیسی بود. او در سال 1906 میلادی به خاطر کارهای علمیاش در زمینه گازها، جایزه نوبل فیزیک را بدست آورد. وی همچنین کاشف الکترون بود. در سال 1895، روی پرتوهایی تحقیق و بررسی کرد که هنگام عبور جریان الکتریکی از درون خلاء در یک لوله شیشهای تولید میشدند. پرتوها از انتهای منفی لوله (کاتد) بیرون میآمدند و به همین دلیل، پرتوهای کاتدی نام گرفتند. او نشان داد که این پرتوها شامل ذراتی (الکترونهایی) هستند که بار الکتریکی منفی دارند و در هر اتمی یافت میشوند.رابرت میلیکان یک فیزیکدان آمریکایی بود. او اولین دانشمندی بود که بار الکترون را اندازه گیری کرد و همین اندازه گیری باعث شد که در سال 1923 میلادی، جایزه نوبل فیزیک را بدست آورد. وی آزمایشی به نام آزمایش قطره روغن را انجام داد و توانست مقدار نیروی الکتریکی و اندازه میدان الکتریکی موثر بر یک قطره روغن باردار را اندازه گیری کند. از همین طریق بود که میلیکان موفق به اندازه گیری بار حمل شده بوسیله الکترون شد. در دهه 1920 میلادی، وی مطالعات خود را روی پرتوهای کیهانی متمرکز کرد و حاصل این مطالعات نشان دهنده آن بود که این پرتوها از فضا میآیند.
منابع
کتاب Kingfisher Science Encyclopedia. تالیف Catherine Headlam. ترجمه محمود سالک. نشر Kingfisher Books. سال 1991.