电子

电子 (_{e− 或 β−) 是一种带负基本电荷的亚原子粒子。 电子属于xxx代轻子粒子家族，通常被认为是基本粒子，因为它们没有已知的成分或子结构。 电子的质量大约是质子质量的 1/1836。 电子的量子力学特性包括半整数值的固有角动量（自旋），以约化普朗克常数 ħ 的单位表示。 作为费米子，根据泡利不相容原理，没有两个电子可以占据相同的量子态。 与所有基本粒子一样，电子同时具有粒子和波的特性：它们可以与其他粒子碰撞，也可以像光一样发生衍射。 与中子和质子等其他粒子相比，电子的波动特性更容易通过实验观察到，因为电子的质量较小，因此对于给定能量而言，德布罗意波长较长。}

电子在电、磁、化学、导热等众多物理现象中起着至关重要的作用，它们还参与引力、电磁和弱相互作用。 由于电子带电荷，它周围有电场，如果电子相对于观察者运动，观察者就会观察到它并产生磁场。 根据洛伦兹力定律，其他来源产生的电磁场会影响电子的运动。 电子在加速时以光子的形式辐射或吸收能量。实验室仪器能够利用电磁场捕获单个电子和电子等离子体。 特殊望远镜可以探测外层空间的电子等离子体。 电子涉及许多应用，例如摩擦学或摩擦充电、电解、电化学、电池技术、电子、焊接、阴极射线管、光电、光伏太阳能电池板、电子显微镜、放射治疗、激光、气态电离检测器和粒子加速器 .

涉及电子与其他亚原子粒子的相互作用在化学和核物理等领域引起了人们的兴趣。 原子核内的正质子与核外的负电子之间的库仑力相互作用，使得这两者可以组合为原子。 电离或负电子与正核的比例差异会改变原子系统的结合能。 两个或多个原子之间电子的交换或共享是化学键合的主要原因。 1838年，英国自然哲学家理查德·拉明首先提出不可分割电荷量的概念来解释原子的化学性质。 1891 年，爱尔兰物理学家乔治·约翰斯通·斯托尼 (George Johnstone Stoney) 将这种电荷命名为“电子”，而 J. J. 汤姆森 (J. J. Thomson) 和他的英国物理学家团队则在 1897 年的阴极射线管实验中将其鉴定为粒子。 电子也可以参与核反应，例如恒星中的核合成，它们被称为 β 粒子。 电子可以通过放射性同位素的β衰变和高能碰撞产生，例如当宇宙射线进入大气层时。 电子的反粒子称为正电子； 它与电子相同，只是它带有相反符号的电荷。 当一个电子与一个正电子碰撞时，两个粒子都会湮灭，产生伽马射线光子。

古希腊人注意到，当用毛皮摩擦时，琥珀会吸引小物体。 与闪电一样，这种现象是人类最早记录的电力体验之一。 英国科学家威廉吉尔伯特在其 1600 年的专着 De Magnete 中创造了新拉丁语术语 electrica，指的是那些具有类似于琥珀的性质的物质，它们在摩擦后会吸引小物体。

Electric 和 Electricity 均源自拉丁文 ēlectrum（也是同名合金的词根），源自希腊语中的琥珀词 ἤλεκτρον (ēlektron)。

在 1700 年代初期，法国化学家查尔斯·弗朗索瓦·杜菲发现，如果带电的金箔被丝绸摩擦的玻璃排斥，那么同样带电的金箔就会被羊毛摩擦的琥珀吸引。 从这个和其他类似实验的结果中，du Fay 得出结论，电由两种电流体组成，玻璃体液来自摩擦过的玻璃。