इलेक्ट्रॉन

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 इलेक्ट्रॉन  एक  उप -परमाणु कण  है (प्रतीक द्वारा निरूपित  या ) जिसका   इलेक्ट्रिक चार्ज  नकारात्मक एक   प्राथमिक चार्ज  है इलेक्ट्रॉन पहली    पीढ़ी    लेप्टन  कण परिवार और आम तौर पर   प्राथमिक कण  एस माना जाता है क्योंकि उनके पास कोई ज्ञात घटक या सबस्ट्रक्चर नहीं है  इलेक्ट्रॉन में एक    द्रव्यमान  है जो लगभग    1/1836  है जो   प्रोटॉन  है    क्वांटम मैकेनिकल  इलेक्ट्रॉन के गुणों में एक आंतरिक   कोणीय गति  (   स्पिन ) शामिल हैं, जो कि   की इकाइयों में व्यक्त किया गया है, जो प्लैंक  को कम कर दिया है, एच।  फर्मियन  एस होने के नाते, कोई भी दो इलेक्ट्रॉन एक ही   क्वांटम राज्य  पर कब्जा नहीं कर सकते हैं,   पाउली बहिष्करण सिद्धांत  के अनुसार सभी प्राथमिक कणों की तरह, इलेक्ट्रॉन    दोनों कणों और तरंगों के गुणों को प्रदर्शित करते हैं, : वे अन्य कणों से टकरा सकते हैं और    हो सकते हैं जैसे कि प्रकाश की तरह ।   इलेक्ट्रॉनों के तरंग गुण    न्यूट्रॉन  एस और प्रोटॉन जैसे अन्य कणों की तुलना में प्रयोगों के साथ निरीक्षण करना आसान है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान कम होता है और इसलिए किसी दी गई ऊर्जा के लिए   डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य  होता है।

इलेक्ट्रॉन कई   भौतिक  घटनाओं में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं, जैसे कि   बिजली,   चुंबकत्व ,   रसायन विज्ञान  और   थर्मल चालकता 222 और    कमजोर     इंटरैक्शन  चूंकि एक इलेक्ट्रॉन में चार्ज होता है, इसलिए इसमें   इलेक्ट्रिक फील्ड  है, और यदि वह इलेक्ट्रॉन एक पर्यवेक्षक के सापेक्ष बढ़ रहा है, तो कहा कि ऑब्जर्वर   चुंबकीय क्षेत्र  उत्पन्न करने के लिए इसका निरीक्षण करेगा। अन्य स्रोतों से उत्पादित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र   लोरेंट्ज़ फोर्स लॉ  के अनुसार एक इलेक्ट्रॉन की गति को प्रभावित करेंगे। इलेक्ट्रॉन   फोटॉन  एस के रूप में ऊर्जा को विकीर्ण या अवशोषित करते हैं जब वे त्वरित होते हैं। प्रयोगशाला उपकरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के उपयोग से अलग -अलग इलेक्ट्रॉनों के साथ -साथ   इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा  को फंसाने में सक्षम हैं। विशेष   टेलीस्कोप  एस बाहरी अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा का पता लगा सकता है। इलेक्ट्रॉनों में कई अनुप्रयोगों में शामिल होते हैं जैसे कि ट्राइबोलॉजी या घर्षण चार्जिंग, इलेक्ट्रोलिसिस, इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री, बैटरी टेक्नोलॉजीज,   इलेक्ट्रॉनिक्स,    वेल्डिंग ,   कैथोड-रे ट्यूब  एस, फोटोवोल्टिक सोलर पैनल,   इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप  एस,   विकिरण चिकित्सा ,    लेजर ,   गैसीय आयनीकरण डिटेक्टरों  और   कण त्वरक  एस।

अन्य उप -परमाणु कणों के साथ इलेक्ट्रॉनों से जुड़े बातचीत  रसायन विज्ञान  और   परमाणु भौतिकी  जैसे क्षेत्रों में रुचि रखते हैं।    Coulomb Force  इंटरैक्शन    परमाणु नाभिक  और नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों के भीतर सकारात्मक   प्रोटॉन  s के बीच बातचीत, दोनों की संरचना को   एटम  एस के रूप में जाना जाता है। नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों बनाम सकारात्मक नाभिक के अनुपात में आयनीकरण या अंतर एक परमाणु प्रणाली के   बाइंडिंग ऊर्जा  को बदल देता है। दो या दो से अधिक परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का विनिमय या साझाकरण   रासायनिक बॉन्ड  आईएनजी का मुख्य कारण है 1838 में, ब्रिटिश प्राकृतिक दार्शनिक   रिचर्ड लैमिंग  ने पहले    रासायनिक गुण  परमाणुओं की व्याख्या करने के लिए विद्युत आवेश की एक अविभाज्य मात्रा की अवधारणा को परिकल्पित किया। आयरिश भौतिक विज्ञानी   जॉर्ज जॉनस्टोन स्टोनी  ने 1891 में इस चार्ज को 'इलेक्ट्रॉन' का नाम दिया, और   जे। जे। थॉमसन  और ब्रिटिश भौतिकविदों की उनकी टीम ने    कैथोड-रे ट्यूब  के दौरान 1897 में एक कण के रूप में इसकी पहचान की।  इलेक्ट्रॉन   परमाणु प्रतिक्रिया  एस में भी भाग ले सकते हैं, जैसे कि    न्यूक्लियोसिंथेसिस इन स्टार्स, जहां उन्हें   बीटा कण  एस के रूप में जाना जाता है।इलेक्ट्रोएनएस को   बीटा क्षय  के माध्यम से    रेडियोधर्मी आइसोटोप  और उच्च-ऊर्जा टकराव में बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब   कॉस्मिक रे  एस वायुमंडल में प्रवेश करते हैं।इलेक्ट्रॉन के   एंटीपार्टिकल  को   पॉज़िट्रॉन  कहा जाता है;यह इलेक्ट्रॉन के समान है, सिवाय इसके कि यह इलेक्ट्रिकल    चार्ज  विपरीत संकेत देता है।जब एक    इलेक्ट्रॉन एक पॉज़िट्रॉन  से टकराता है, तो दोनों कण    का सत्यानाश हो सकते हैं, जो  [[ गामा रे    फोटॉन  एस का उत्पादन करते हैं।

विद्युत बल के प्रभाव की खोज
प्राचीन यूनानियों ने देखा कि   एम्बर  ने फर के साथ रगड़ने पर छोटी वस्तुओं को आकर्षित किया।  लाइटनिंग  के साथ, यह घटना    बिजली  के साथ मानवता के शुरुआती रिकॉर्ड किए गए अनुभवों में से एक है अपने 1600 ग्रंथ में De Magnete, अंग्रेजी वैज्ञानिक    विलियम गिल्बर्ट  ने   न्यू लैटिन  शब्द गढ़ा electrica, एम्बर के समान संपत्ति के साथ उन पदार्थों को संदर्भित करने के लिए जो रगड़ने के बाद छोटी वस्तुओं को आकर्षित करते हैं दोनों 'इलेक्ट्रिक' 'और' 'इलेक्ट्रिसिटी' 'दोनों लैटिन से प्राप्त होते हैंēlectrum (एक ही नाम ]] के  [[ इलेक्ट्रम |  मिश्र धातु की जड़ भी), जो एम्बर के लिए ग्रीक शब्द से आया था, ἤλεκτρον ('ēlektron)।

दो प्रकार के शुल्कों की खोज
1700 के दशक की शुरुआत में, फ्रांसीसी केमिस्ट   चार्ल्स फ्रांस्वा डु फे  ने पाया कि अगर एक चार्ज किए गए सोने की पत्ती को रेशम के साथ कांच के रगड़ द्वारा रगड़ दिया जाता है, तो एम्बर द्वारा एक ही चार्ज किए गए सोने की लेफ को आकर्षित किया जाता है।।इसी तरह के प्रयोगों के इस और अन्य परिणामों से, डु फे ने निष्कर्ष निकाला कि बिजली में दो    विद्युत तरल पदार्थ  होते हैं, '' 'विट्रीस' 'कांच से रगड़कर रेशम से रगड़ते हैं और एम्बर से' 'रेजिनल' फ्लुइड वूल के साथ रगड़ते हैं।।संयुक्त होने पर ये दोनों तरल पदार्थ एक -दूसरे को बेअसर कर सकते हैं अमेरिकन साइंटिस्ट   एबेनेज़र किनर्सले  बाद में भी स्वतंत्र रूप से उसी निष्कर्ष पर पहुंचे  एक दशक बाद   बेंजामिन फ्रैंकलिन  ने प्रस्ताव दिया कि बिजली विभिन्न प्रकार के विद्युत द्रव से नहीं थी, लेकिन एक एकल विद्युत द्रव जो एक अतिरिक्त (+) या घाटे ( -) को दिखा रहा है।उन्होंने उन्हें आधुनिक    चार्ज  नामकरण क्रमशः सकारात्मक और नकारात्मक दिया फ्रैंकलिन ने चार्ज वाहक को सकारात्मक होने के बारे में सोचा, लेकिन उन्होंने सही पहचान नहीं की कि कौन सी स्थिति चार्ज वाहक का अधिशेष था, और कौन सी स्थिति एक घाटा थी

1838 और 1851 के बीच, ब्रिटिश प्राकृतिक दार्शनिक  रिचर्ड लैमिंग  ने यह विचार विकसित किया कि एक परमाणु उप -परमाणु कणों से घिरे पदार्थ के एक कोर से बना है, जिसमें यूनिट   इलेक्ट्रिक चार्ज  एस था 1846 में शुरू होकर, जर्मन भौतिक विज्ञानी   विल्हेम एडुआर्ड वेबर  ने कहा कि बिजली सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए तरल पदार्थों से बना था, और उनकी बातचीत को    विपरीत वर्ग कानून  द्वारा नियंत्रित किया गया था।1874 में   इलेक्ट्रोलिसिस  की घटना का अध्ययन करने के बाद, आयरिश भौतिक विज्ञानी   जॉर्ज जॉनस्टोन स्टोनी  ने सुझाव दिया कि बिजली की एक निश्चित मात्रा में मौजूद है,    मोनोवलेंट    आयन  का आरोप।वह   फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस  के नियमों के माध्यम से इस प्राथमिक चार्ज  ई  के मूल्य का अनुमान लगाने में सक्षम था हालांकि, स्टोनी का मानना था कि ये आरोप स्थायी रूप से परमाणुओं से जुड़े थे और उन्हें हटाया नहीं जा सकता था।1881 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी   हरमन वॉन हेल्महोल्ट्ज़  ने तर्क दिया कि सकारात्मक और नकारात्मक दोनों शुल्कों को प्राथमिक भागों में विभाजित किया गया था, जिनमें से प्रत्येक बिजली के परमाणुओं की तरह व्यवहार करता है

स्टोनी ने शुरू में 1881 में  इलेक्ट्रोलियन  शब्द गढ़ा। दस साल बाद, उन्होंने 1894 में लिखते हुए इन प्राथमिक आरोपों का वर्णन करने के लिए  इलेक्ट्रॉन  पर स्विच किया: ... एक अनुमान इस सबसे उल्लेखनीय की वास्तविक राशि से बना थाबिजली की मौलिक इकाई, जिसके लिए मैंने  इलेक्ट्रॉन  नाम का सुझाव देने के लिए उद्यम किया है।1906 का प्रस्ताव  इलेक्ट्रियन  में बदलने का प्रस्ताव विफल रहा क्योंकि  हेंड्रिक लोरेंट्ज़  ने  इलेक्ट्रॉन  रखने के लिए प्राथमिकता दी।  शब्द  इलेक्ट्रॉन  शब्दों का एक संयोजन है  इलेक्ट्रिक ic  और  i on  ' प्रत्यय    - पर   पर, जो अब अन्य उप -परमाणु कणों को नामित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि एक प्रोटॉन या न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन से व्युत्पन्न है।

मैटर के बाहर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की खोज


1859 में  दुर्लभ  गैसों में विद्युत चालकता का अध्ययन करते समय, जर्मन भौतिक विज्ञानी   जूलियस प्लैकर  ने कैथोड से उत्सर्जित विकिरण को देखा, जो कैथोड के पास ट्यूब की दीवार पर फॉस्फोरसेंट प्रकाश दिखाई देता है;और फॉस्फोरसेंट लाइट के क्षेत्र को एक चुंबकीय क्षेत्र के आवेदन द्वारा स्थानांतरित किया जा सकता है  1869 में, Plücker के छात्र   जोहान विल्हेम Hittorf  ने पाया कि कैथोड और फॉस्फोरेसेंस के बीच रखा एक ठोस शरीर ट्यूब के फॉस्फोरोसेंट क्षेत्र पर एक छाया डाल देगा।Hittorf ने अनुमान लगाया कि कैथोड से उत्सर्जित सीधे किरणें हैं और यह कि फॉस्फोरेसेंस ट्यूब की दीवारों पर हड़ताली किरणों के कारण हुआ था।1876 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी   यूजेन गोल्डस्टीन  ने दिखाया कि किरणों को कैथोड की सतह पर लंबवत उत्सर्जित किया गया था, जो कैथोड और गरमागरम प्रकाश से उत्सर्जित किरणों के बीच प्रतिष्ठित थी।गोल्डस्टीन ने किरणों को   कैथोड रे  एस डब किया  कैथोड किरणों से जुड़े प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक अनुसंधान के दशकों   जे। जे। थॉमसन  के इलेक्ट्रॉनों की अंतिम खोज में महत्वपूर्ण थे

1870 के दशक के दौरान, अंग्रेजी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी सर  विलियम क्रुक  ने पहला कैथोड-रे ट्यूब विकसित किया जिसमें    उच्च वैक्यूम  अंदर है फिर उन्होंने 1874 में दिखाया कि कैथोड किरणें अपने रास्ते में रखे जाने पर एक छोटे पैडल व्हील को बदल सकती हैं।इसलिए, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि किरणों ने गति को आगे बढ़ाया।इसके अलावा, एक चुंबकीय क्षेत्र को लागू करके, वह किरणों को विक्षेपित करने में सक्षम था, जिससे यह प्रदर्शित होता है कि बीम ने ऐसा व्यवहार किया जैसे कि यह नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया था 1879 में, उन्होंने प्रस्तावित किया कि इन संपत्तियों को कैथोड किरणों के बारे में समझाया जा सकता है, जैसा कि नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए गैसीय   अणु  एस से बना है।इतना लंबा है कि टकरावों को नजरअंदाज किया जा सकता है

जर्मन में जन्मे ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी  आर्थर शूस्टर  ने कैथोड किरणों के समानांतर धातु प्लेटों को रखकर और प्लेटों के बीच   इलेक्ट्रिक पोटेंशियल  को लागू करके बदमाशों के प्रयोगों पर विस्तार किया। क्षेत्र ने किरणों को सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्लेट की ओर बढ़ाया, जिससे आगे सबूत मिले कि किरणों ने नकारात्मक चार्ज किया।   वर्तमान  के दिए गए स्तर के लिए विक्षेपण की मात्रा को मापने से, 1890 में शूस्टर    चार्ज-टू-मास अनुपात का अनुमान लगाने में सक्षम था] किरण घटकों की।हालांकि, इसने एक ऐसा मूल्य उत्पन्न किया जो अपेक्षित था कि एक हजार गुना अधिक था, इसलिए उस समय उसकी गणना के लिए बहुत कम विश्वसनीयता दी गई थी ऐसा इसलिए है क्योंकि यह माना जाता था कि चार्ज वाहक  [[ हाइड्रोजन  या   नाइट्रोजन  परमाणु थे शूस्टर के अनुमान बाद में काफी हद तक सही हो जाएंगे।

1892 में  में हेंड्रिक लोरेंट्ज़  ने सुझाव दिया कि इन कणों (इलेक्ट्रॉनों) का द्रव्यमान उनके इलेक्ट्रिक चार्ज का परिणाम हो सकता है

1896 में स्वाभाविक रूप से   फ्लोरोसिंग  खनिजों का अध्ययन करते समय, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी   हेनरी बेकरेल  ने पाया कि उन्होंने एक बाहरी ऊर्जा स्रोत के संपर्क में बिना विकिरण का उत्सर्जन किया।ये    रेडियोधर्मी  सामग्री वैज्ञानिकों द्वारा बहुत रुचि का विषय बन गया, जिसमें न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी   अर्नेस्ट रदरफोर्ड  शामिल हैं, जिन्होंने खोज की कि उन्होंने कणों का उत्सर्जन किया।उन्होंने इन कणों को    अल्फा  और    बीटा  नामित किया, उनकी क्षमता को भेदने की उनकी क्षमता के आधार पर 1900 में, बेकरेल ने दिखाया कि   रेडियम  द्वारा उत्सर्जित बीटा किरणों को एक विद्युत क्षेत्र द्वारा विक्षेपित किया जा सकता है, और यह कि उनका मास-टू-चार्ज अनुपात कैथोड किरणों के लिए समान था इस साक्ष्य ने इस दृष्टिकोण को मजबूत किया कि इलेक्ट्रॉनों परमाणुओं के घटकों के रूप में मौजूद था

1897 में,ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी  जे। जे। थॉमसन, अपने सहयोगियों के साथ    जॉन एस। टाउनसेंड  और    एच। ए। विल्सन , ने यह दर्शाया कि कैथोड किरणें वास्तव में अद्वितीय कण थे, बल्कि वेव्स, एटॉम्स के बजाय, वीओएमएस, एटॉम्स के बजाय, वेव्स, एटॉम्स के बजाय, वेव्स, एटॉम्स, एटीओएमया अणु के रूप में पहले माना जाता था थॉमसन ने चार्ज  ई  और द्रव्यमान  एम  दोनों का अच्छा अनुमान लगाया, जो उस कैथोड किरण कणों को पाते हुए, जिसे उन्होंने कॉर्पस्लेस कहा था, शायद कम से कम बड़े पैमाने पर आयन के द्रव्यमान का एक हजारवां हिस्सा था: हाइड्रोजन उन्होंने दिखाया कि उनका चार्ज-टू-मास अनुपात,  ई / एम , कैथोड सामग्री से स्वतंत्र था।उन्होंने आगे दिखाया कि रेडियोधर्मी सामग्री द्वारा उत्पादित नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कण, गर्म सामग्री द्वारा और प्रबुद्ध सामग्री द्वारा सार्वभौमिक थे इलेक्ट्रॉन नाम इलेक्ट्रॉन को इन कणों के लिए वैज्ञानिक समुदाय द्वारा अपनाया गया था, मुख्य रूप से    जी। एफ। एफ। फिट्जगेराल्ड ,    जे। लार्मोर , और    एच। लोरेंट्ज़   उसी वर्ष   में  [[ एमिल वाइचर्ट  और    वाल्टर कॉफमैन  ने भी ई/एम अनुपात की गणना की, लेकिन वे अपने परिणामों की व्याख्या करने में कम विफल रहे, जबकि जे। जे। थॉमसन 1899 में बाद में इलेक्ट्रॉन चार्ज और मास के लिए अनुमान देंगे।अच्छा: ई$9.109 kg$    ESU  और m$5.486 u$  Millikan.jpg ]]

इलेक्ट्रॉन के प्रभार को अमेरिकी भौतिकविदों   रॉबर्ट मिलिकन  और   हार्वे फ्लेचर  द्वारा अपने    ऑयल-ड्रॉप एक्सपेरिमेंट  में 1909 के लिए अधिक सावधानीपूर्वक मापा गया था।गुरुत्वाकर्षण के परिणामस्वरूप तेल की एक चार्ज बूंद को गिरने से रोकने के लिए एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग किया।यह डिवाइस 0.3%से कम की त्रुटि मार्जिन के साथ 1-150 आयनों से कुछ से इलेक्ट्रिक चार्ज को माप सकता है।थॉमसन की टीम द्वारा पहले तुलनीय प्रयोग किए गए थे यूज़िनइलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न चार्ज किए गए पानी की बूंदों के बादल, और 1911 में   अब्राम इओफ़  द्वारा, जिन्होंने स्वतंत्र रूप से धातु के चार्ज किए गए माइक्रोपार्टिकल्स का उपयोग करके मिलिकन के रूप में एक ही परिणाम प्राप्त किया, फिर 1913 में अपने परिणाम प्रकाशित किए। हालांकि, तेल की बूंदें पानी की बूंदों की तुलना में अधिक स्थिर थीं, क्योंकि उनकी धीमी वाष्पीकरण दर के कारण, और इस प्रकार अधिक समय तक सटीक प्रयोग के लिए अधिक अनुकूल था

बीसवीं शताब्दी की शुरुआत के आसपास, यह पाया गया कि कुछ परिस्थितियों में एक तेजी से बढ़ने वाले चार्ज किए गए कण ने   सुपरसेटुरेटेड  जल वाष्प को इसके रास्ते पर पहुंचा दिया।1911 में,    चार्ल्स विल्सन  ने अपने   क्लाउड चैंबर  को तैयार करने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग किया ताकि वह चार्ज किए गए कणों के ट्रैक की तस्वीर ले सके, जैसे कि तेजी से बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉन

परमाणु सिद्धांत
1914 तक, भौतिकविदों के प्रयोगों  अर्नेस्ट रदरफोर्ड,   हेनरी मोसले ,   जेम्स फ्रेंक  और    गुस्ताव हर्ट्ज  ने बड़े पैमाने पर एक एटम के रूप में एक परमाणु की संरचना को स्थापित किया था।कम-द्रव्यमान इलेक्ट्रॉनों द्वारा 1913 में, डेनिश भौतिक विज्ञानी   नील्स बोह्र  ने पोस्ट किया कि इलेक्ट्रॉनों ने मात्रात्मक ऊर्जा राज्यों में निवास किया, उनकी ऊर्जा के साथ न्यूक्लियस के बारे में इलेक्ट्रॉन की कक्षा की कोणीय गति द्वारा निर्धारित किया गया था।विशिष्ट आवृत्तियों के फोटॉन के उत्सर्जन या अवशोषण द्वारा इलेक्ट्रॉन उन राज्यों, या कक्षाओं के बीच स्थानांतरित हो सकते हैं।इन परिमाणित कक्षाओं के माध्यम से, उन्होंने हाइड्रोजन परमाणु के   स्पेक्ट्रल लाइन  एस को सटीक रूप से समझाया हालांकि, बोह्र का मॉडल वर्णक्रमीय लाइनों के सापेक्ष तीव्रता के लिए जिम्मेदार नहीं था और यह अधिक जटिल परमाणुओं के स्पेक्ट्रा को समझाने में असफल रहा

परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधनों को   गिल्बर्ट न्यूटन लुईस  द्वारा समझाया गया था, जिन्होंने 1916 में प्रस्तावित किया था कि दो परमाणुओं के बीच   सहसंयोजक बॉन्ड  को उनके बीच साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी द्वारा बनाए रखा गया है। बाद में, 1927 में,   वाल्टर हेटलर  और   फ्रिट्ज लंदन  1919 में, अमेरिकन केमिस्ट   इरविंग लैंगमुइर  ने परमाणु के लुईस के स्थिर मॉडल पर विस्तार से बताया और सुझाव दिया कि सभी इलेक्ट्रॉनों को क्रमिक गाढ़ा (लगभग) गोलाकार गोले में वितरित किया गया था, सभी समान मोटाई के सभी बदले में, उन्होंने गोले को कई कोशिकाओं में विभाजित किया, जिनमें से प्रत्येक में एक जोड़ी इलेक्ट्रॉनों में शामिल थी।इस मॉडल के साथ Langmuir गुणात्मक रूप से    रासायनिक गुण  को आवर्त सारणी में सभी तत्वों की व्याख्या करने में सक्षम था जो कि    आवधिक कानून  के अनुसार बड़े पैमाने पर खुद को दोहराने के लिए जाना जाता था

1924 में, ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी  वोल्फगैंग पाउली  ने देखा कि परमाणु की शेल जैसी संरचना को चार मापदंडों के एक सेट द्वारा समझाया जा सकता है जो हर क्वांटम ऊर्जा राज्य को परिभाषित करता है, जब तक कि प्रत्येक राज्य को एक इलेक्ट्रॉन से अधिक नहीं था।एक ही क्वांटम ऊर्जा राज्य पर कब्जा करने वाले एक से अधिक इलेक्ट्रॉन के खिलाफ यह निषेध   पाउली बहिष्करण सिद्धांत  के रूप में जाना जाता है चौथे पैरामीटर को समझाने के लिए भौतिक तंत्र, जिसमें दो अलग -अलग संभावित मूल्य थे, डच भौतिकविदों   सैमुअल गौड्समिट  और   जॉर्ज उहलेनबेक  द्वारा प्रदान किया गया था।1925 में, उन्होंने सुझाव दिया कि एक इलेक्ट्रॉन, अपनी कक्षा की कोणीय गति के अलावा, एक आंतरिक कोणीय गति और    चुंबकीय द्विध्रुवीय क्षण  के पास है यह अपनी धुरी पर पृथ्वी के रोटेशन के अनुरूप है क्योंकि यह सूर्य की परिक्रमा करता है।आंतरिक कोणीय गति को    स्पिन  के रूप में जाना जाने लगा, और उच्च-रिज़ॉल्यूशन    स्पेक्ट्रोग्राफ  के साथ देखे गए वर्णक्रमीय लाइनों के पहले रहस्यमय विभाजन को समझाया;इस घटना को   फाइन स्ट्रक्चर  स्प्लिटिंग के रूप में जाना जाता है

क्वांटम यांत्रिकी
उनके 1924 में शोध प्रबंध में 'Recherches sur la théorie des quanta'' (क्वांटम थ्योरी पर शोध), फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी  लुईस डी ब्रोगली  ने अनुमान लगाया कि सभी मामले को    डी ब्रोगली वेव  के रूप में   लाइट  के तरीके से दर्शाया जा सकता है।<ref name="de_Broglie यही है, उचित परिस्थितियों में, इलेक्ट्रॉनों और अन्य मामले में या तो कणों या तरंगों के गुण दिखाई देंगे।एक कण के    कॉर्पस्क्युलर प्रॉपर्टीज  का प्रदर्शन तब किया जाता है जब इसे किसी भी समय इसके प्रक्षेपवक्र के साथ अंतरिक्ष में एक स्थानीयकृत स्थिति दिखाई जाती है प्रकाश की लहर जैसी प्रकृति प्रदर्शित की जाती है, उदाहरण के लिए, जब प्रकाश की एक किरण को समानांतर स्लिट्स से गुजरता है, जिससे    हस्तक्षेप  पैटर्न बनाते हैं।1927 में,   जॉर्ज पगेट थॉमसन  ने खोज की कि हस्तक्षेप प्रभाव का उत्पादन तब किया गया था जब इलेक्ट्रॉनों की एक बीम को पतली धातु के झगड़े से गुजरती थी और अमेरिकी भौतिकविदों द्वारा   क्लिंटन डेविसन  और   लेस्टर जर्मर    निकेल  के एक क्रिस्टल से इलेक्ट्रॉनों के प्रतिबिंब द्वारा ]]

इलेक्ट्रॉनों के लिए एक लहर प्रकृति की डी ब्रोगली की भविष्यवाणी ने परमाणु में नाभिक के प्रभाव में जाने वाले इलेक्ट्रॉनों के लिए एक लहर समीकरण को पोस्ट करने के लिए  इरविन श्रोडिंगर  का नेतृत्व किया।1926 में, यह समीकरण,   श्रोडिंगर समीकरण, सफलतापूर्वक वर्णित है कि इलेक्ट्रॉन तरंगों ने कैसे प्रचारित किया समय के साथ एक इलेक्ट्रॉन के स्थान को निर्धारित करने वाले एक समाधान को प्राप्त करने के बजाय, इस लहर समीकरण का उपयोग एक स्थिति के पास एक इलेक्ट्रॉन खोजने की संभावना की भविष्यवाणी करने के लिए भी किया जा सकता है, विशेष रूप से एक ऐसी स्थिति जहां इलेक्ट्रॉन अंतरिक्ष में बाध्य था, जिसके लिए इलेक्ट्रॉन तरंग समीकरण समय में नहीं बदले थे।इस दृष्टिकोण ने   क्वांटम मैकेनिक्स  (1925 में हाइजेनबर्ग द्वारा पहला) का दूसरा सूत्रीकरण किया, और हाइजेनबर्ग की तरह श्रोडिंगर के समीकरण के समाधान, एक हाइड्रोजन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा राज्यों की व्युत्पत्ति प्रदान की जो उन लोगों के बराबर थीं जो थे।1913 में बोहर द्वारा पहले लिया गया था, और जिसे हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम को पुन: पेश करने के लिए जाना जाता था एक बार स्पिन और कई इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत का वर्णन करने योग्य था, क्वांटम यांत्रिकी ने हाइड्रोजन से अधिक परमाणु संख्या वाले परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के विन्यास की भविष्यवाणी करना संभव बना दिया

1928 में, वोल्फगैंग पाउली के काम पर निर्माण,  पॉल डीरेक  ने इलेक्ट्रॉन & nbsp का एक मॉडल तैयार किया; -   DIRAC समीकरण,    सापेक्षता  सिद्धांत के साथ संगत,    हैमिल्टनियन  इलेक्ट्रो-मैग्नेटिक फील्ड के क्वांटम मैकेनिक्स का सूत्रीकरण अपने सापेक्ष समीकरण के भीतर कुछ समस्याओं को हल करने के लिए, DiRac 1930 में नकारात्मक ऊर्जा के साथ कणों के एक अनंत समुद्र के रूप में वैक्यूम के एक मॉडल को विकसित किया, बाद में   Dirac Sea  को डब किया।इसने उन्हें एक पॉज़िट्रॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी करने के लिए प्रेरित किया,   एंटीमैटर  इलेक्ट्रॉन के समकक्ष इस कण को 1932 में    कार्ल एंडरसन  द्वारा खोजा गया था, जिन्होंने सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए वेरिएंट का वर्णन करने के लिए एक सामान्य शब्द के रूप में मानक इलेक्ट्रॉनों  नेगटन  का उपयोग करने और  इलेक्ट्रॉन  का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया था।

1947 में,  विलिस लैंब, ग्रेजुएट स्टूडेंट   रॉबर्ट रेथरफोर्ड  के सहयोग से काम करते हुए, पाया कि कुछ क्वांटम एसहाइड्रोजन परमाणु के टेट, जिसमें समान ऊर्जा होनी चाहिए, एक दूसरे के संबंध में स्थानांतरित कर दी गई थी;अंतर को   मेमने शिफ्ट  कहा जाता है।लगभग उसी समय,   पॉलीकेप कुश ,   हेनरी एम। फोले  के साथ काम करते हुए, ने पता लगाया कि इलेक्ट्रॉन का चुंबकीय क्षण डीरैक के सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की तुलना में थोड़ा बड़ा है।इस छोटे से अंतर को बाद में इलेक्ट्रॉन के   एनोमलस मैग्नेटिक डिपोल मोमेंट  कहा जाता था।इस अंतर को बाद में   क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स  के सिद्धांत द्वारा समझाया गया था, जिसे   सिन-इटिरो टोमोनगा ,   जूलियन श्विंगर  और द्वारा विकसित किया गया था और 1940 के दशक के अंत में  रिचर्ड फेनमैन

कण त्वरक
कण त्वरक के विकास के साथ, बीसवीं शताब्दी के पहले भाग के दौरान, भौतिकविदों ने   उप -परमाणु कण  एस के गुणों में गहराई से जाना शुरू कर दिया   इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन  का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनों को तेज करने का पहला सफल प्रयास 1942 में    डोनाल्ड केर्स्ट  द्वारा किया गया था।उनका प्रारंभिक   बेटट्रॉन  2.3 & nbsp; Mev की ऊर्जाओं तक पहुंच गया, जबकि बाद में बेटैट्रॉन ने 300 & nbsp; mev प्राप्त किया।1947 में,   सिंक्रोट्रॉन विकिरण  को   जनरल इलेक्ट्रिक  में 70 & nbsp; MEV इलेक्ट्रॉन सिंक्रोट्रॉन के साथ खोजा गया था।यह विकिरण एक चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के त्वरण के कारण हुआ था क्योंकि वे प्रकाश की गति के पास चले गए थे

1.5 & nbsp; gev की बीम ऊर्जा के साथ, पहली उच्च-ऊर्जा कण  कोलाइडर    ADONE  था, जिसने 1968 में संचालन शुरू किया इस उपकरण ने विपरीत दिशाओं में इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन को तेज किया, एक इलेक्ट्रॉन के साथ एक स्थिर लक्ष्य की तुलना में जब उनकी टक्कर की ऊर्जा को प्रभावी ढंग से दोगुना कर दिया   लार्ज इलेक्ट्रॉन -पॉइट्रॉन कोलाइडर  (LEP)   CERN  पर, जो 1989 से 2000 तक चालू था, ने 209 & nbsp; GEV की टक्कर ऊर्जा प्राप्त की और कण भौतिकी के   मानक मॉडल  के लिए महत्वपूर्ण माप बनाए।

व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों का कारावास
व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों को अब आसानी से अल्ट्रा छोटे में सीमित किया जा सकता हैL = 20 nm, W = 20 nm) CMOS ट्रांजिस्टर −269 & nbsp; ° C (4 & nbsp;   k ) की एक सीमा से अधिक क्रायोजेनिक तापमान पर संचालित होता है। इलेक्ट्रॉन वेवफंक्शन एक अर्धचालक जाली में फैलता है और लापरवाही से वैलेंस बैंड इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करता है, इसलिए इसे एकल कण औपचारिकता में इलाज किया जा सकता है,    प्रभावी द्रव्यमान टेंसर  के साथ अपने द्रव्यमान को बदलकर।

वर्गीकरण
कण भौतिकी के  मानक मॉडल  में, इलेक्ट्रॉन   लेप्टन  एस नामक उप -परमाणु कणों के समूह से संबंधित हैं, जिन्हें माना जाता है कि वे मौलिक या   प्राथमिक कण  एस हैं।इलेक्ट्रॉनों में किसी भी चार्ज किए गए लेप्टन (या किसी भी प्रकार के विद्युत आवेशित कण) का सबसे कम द्रव्यमान होता है और पहली -   पीढ़ी  मौलिक कणों से संबंधित हैं दूसरी और तीसरी पीढ़ी में चार्ज किए गए लेप्टन्स,   म्यूऑन  और    ताऊ  शामिल हैं, जो इलेक्ट्रॉन में चार्ज,    स्पिन  और    इंटरैक्शन, लेकिन के समान हैं, लेकिनअधिक बड़े पैमाने पर हैं।लेप्टन   मजबूत इंटरैक्शन  की कमी से,   क्वार्क  एस के अन्य मूल घटक से भिन्न हैं।लेप्टन समूह के सभी सदस्य फ़र्मियन हैं, क्योंकि उन सभी में आधे-अधूरे पूर्णांक स्पिन हैं;इलेक्ट्रॉन में स्पिन है $1,822.888$

मौलिक गुण
एक इलेक्ट्रॉन का  अपरिवर्तनीय द्रव्यमान  परिमाण के लगभग   आदेश (द्रव्यमान) & nbsp; किलोग्राम या $4.2 u$& nbsp;   परमाणु द्रव्यमान इकाई  एस।  द्रव्यमान-ऊर्जा समतुल्यता  के कारण, यह    0.511 & nbsp; MEV  के एक बाकी ऊर्जा से मेल खाती है।  प्रोटॉन  के द्रव्यमान और एक इलेक्ट्रॉन के बीच का अनुपात लगभग 1836 है<ref name=nist_codata_mu खगोलीय माप से पता चलता है कि   प्रोटॉन-टू-इलेक्ट्रॉन मास अनुपात  ने एक ही मूल्य रखा है, जैसा कि मानक मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई है, ब्रह्मांड के कम से कम   आयु के लिए

इलेक्ट्रॉनों में  इलेक्ट्रिक चार्ज  है $0.511 MeV/c2$   कूलम्ब  एस जिसका उपयोग उप -परमाणु कणों के लिए एक मानक इकाई के रूप में किया जाता है, और इसे   प्राथमिक चार्ज  भी कहा जाता है।प्रयोगात्मक सटीकता की सीमा के भीतर, इलेक्ट्रॉन चार्ज एक प्रोटॉन के प्रभारी के समान है, लेकिन विपरीत संकेत के साथ जैसा कि प्रतीक  ई  का उपयोग   एलिमेंटरी चार्ज  के लिए किया जाता है, इलेक्ट्रॉन आमतौर पर प्रतीक है, जहां माइनस साइन नकारात्मक चार्ज को इंगित करता है।पॉज़िट्रॉन का प्रतीक है  क्योंकि यह हैइलेक्ट्रॉन के समान गुण लेकिन नकारात्मक चार्ज के बजाय सकारात्मक के साथ

इलेक्ट्रॉन में एक आंतरिक  कोणीय गति  या स्पिन है $-1 e$ यह संपत्ति आमतौर पर इलेक्ट्रॉन को    स्पिन के रूप में संदर्भित करके कहा जाता है$-1.602 C$ कण ऐसे कणों के लिए स्पिन परिमाण है $-4.803 esu$ जबकि किसी भी अक्ष पर स्पिन के    प्रक्षेपण  के माप का परिणाम केवल हो सकता है$1⁄2$।स्पिन के अलावा, इलेक्ट्रॉन में एक आंतरिक    मैग्नेटिक मोमेंट  है यह लगभग एक   बोहर मैग्नेटन  के बराबर है {{efn|Bohr magneton:
 * $$\textstyle\mu_{\mathrm{B}}= \ frac {e \ hbar} {2m _ {\ mathrm {e}}}}। $$}} जो एक भौतिक स्थिरांक के बराबर है $1⁄2$ इलेक्ट्रॉन की गति के संबंध में स्पिन का उन्मुखीकरण   हेलीकॉप्टर  के रूप में जाना जाने वाला प्राथमिक कणों की संपत्ति को परिभाषित करता है

इलेक्ट्रॉन का कोई ज्ञात नहीं है   SUBSTRUCTURE  फिर भी,   में संघनित पदार्थ भौतिकी,   स्पिन -चार्ज पृथक्करण  कुछ सामग्रियों में हो सकता है।ऐसे मामलों में, इलेक्ट्रॉनों को 'तीन स्वतंत्र कणों में विभाजित',   स्पिनन ,   ऑर्बिटन  और    होलोन  (या चारगोन)।इलेक्ट्रॉन को हमेशा सैद्धांतिक रूप से तीनों की एक बाध्य स्थिति के रूप में माना जा सकता है, स्पिनन इलेक्ट्रॉन के स्पिन को ले जाने के साथ, ऑर्बिटन स्वतंत्रता की कक्षीय डिग्री ले जाने और चार्ज को चार्ज करने वाले चारगोन को ले जाता है, लेकिन कुछ शर्तों में वे स्वतंत्र   के रूप में व्यवहार कर सकते हैं।quasiparticles

इलेक्ट्रॉन की त्रिज्या का मुद्दा आधुनिक सैद्धांतिक भौतिकी की एक चुनौतीपूर्ण समस्या है।इलेक्ट्रॉन के एक परिमित त्रिज्या की परिकल्पना का प्रवेश सापेक्षता के सिद्धांत के परिसर के लिए असंगत है।दूसरी ओर, एक बिंदु-जैसा इलेक्ट्रॉन (शून्य त्रिज्या)  की आत्म-ऊर्जा  के कारण गंभीर गणितीय कठिनाइयों को उत्पन्न करता है।   पेनिंग ट्रैप  में एक एकल इलेक्ट्रॉन का अवलोकन कण की त्रिज्या की ऊपरी सीमा को 10 −22 & nbsp; मीटर का सुझाव देता है 10 −18 & nbsp; मीटर के इलेक्ट्रॉन त्रिज्या की ऊपरी सीमा ऊर्जा में  अनिश्चितता संबंध  का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।वहाँ  है  एक भौतिक स्थिर $6.6 yr$, प्रोटॉन की त्रिज्या से अधिक।हालांकि, शब्दावली एक सरलीकृत गणना से आती है जो   क्वांटम यांत्रिकी  के प्रभावों को अनदेखा करती है;वास्तव में, तथाकथित शास्त्रीय इलेक्ट्रॉन त्रिज्या इलेक्ट्रॉन की वास्तविक मौलिक संरचना के साथ बहुत कम है

प्राथमिक कण एस हैं जो अनायास    क्षय  कम बड़े पैमाने पर कणों में हैं।एक उदाहरण   MUON  है, जिसमें    मीन लाइफटाइम  का मतलब है $6.8$& nbsp; सेकंड, जो एक इलेक्ट्रॉन में तय करता है, एक MUON   न्यूट्रिनो  और एक इलेक्ट्रॉन    एंटीन्यूट्रिनो ।दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉन को सैद्धांतिक आधार पर स्थिर माना जाता है: इलेक्ट्रॉन गैर-शून्य इलेक्ट्रिक चार्ज के साथ कम से कम बड़े पैमाने पर कण है, इसलिए इसका क्षय   चार्ज संरक्षण  का उल्लंघन करेगा इलेक्ट्रॉन के औसत जीवनकाल के लिए प्रायोगिक निचला है $3$ वर्ष, 90%    विश्वास स्तर  पर

क्वांटम गुण
सभी कणों के साथ, इलेक्ट्रॉन तरंगों के रूप में कार्य कर सकते हैं।इसे  वेव-कण द्वंद्व  कहा जाता है और इसे   डबल-स्लिट प्रयोग  का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉन की लहर जैसी प्रकृति इसे एक साथ दो समानांतर स्लिट्स से गुजरने की अनुमति देती है, बजाय इसके कि केवल एक स्लिट के रूप में एक शास्त्रीय कण के लिए मामला होगा।क्वांटम यांत्रिकी में, एक कण की तरंग जैसी संपत्ति को गणितीय रूप से   कॉम्प्लेक्स  -valued फ़ंक्शन के रूप में वर्णित किया जा सकता है,   वेव फ़ंक्शन, जिसे आमतौर पर ग्रीक अक्षर PSI (  ') द्वारा दर्शाया गया है।जब    निरपेक्ष मान  इस फ़ंक्शन का    वर्ग  है, तो यह संभावना देता है कि एक कण एक स्थान के पास देखा जाएगा - एक    संभावना  ]]

इलेक्ट्रॉन  समान कण  हैं क्योंकि उन्हें अपने आंतरिक भौतिक गुणों द्वारा एक दूसरे से अलग नहीं किया जा सकता है।क्वांटम मैकेनिक्स में, इसका मतलब है कि इंटरैक्ट करने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को सिस्टम की स्थिति में एक अवलोकन योग्य परिवर्तन के बिना पदों को स्वैप करने में सक्षम होना चाहिए।इलेक्ट्रॉनों सहित फ़र्मियन की तरंग फ़ंक्शन, एंटीसिमेट्रिक है, जिसका अर्थ है कि जब दो इलेक्ट्रॉनों को स्वैप किया जाता है तो यह संकेत बदल देता है;वह है, ψ(r1, r2) = -        '2 ,' 'r'  <सब> 1 ), जहाँ चर  r  '<सब> 1 और  r  <सब> 2 क्रमशः पहले और दूसरे इलेक्ट्रॉनों के अनुरूप हैं।चूंकि निरपेक्ष मान एक साइन स्वैप द्वारा नहीं बदला जाता है, इसलिए यह समान संभावनाओं से मेल खाता है।  बोसोन  एस, जैसे कि फोटॉन, के बजाय सममित तरंग कार्य हैं

एंटीसिमेट्री के मामले में, इलेक्ट्रॉनों पर बातचीत करने के लिए तरंग समीकरण के समाधान  शून्य संभावना  में परिणाम करते हैं कि प्रत्येक जोड़ी एक ही स्थान या राज्य पर कब्जा कर लेगी।यह   पाउली एक्सक्लूसिव सिद्धांत  के लिए जिम्मेदार है, जो किसी भी दो इलेक्ट्रॉनों को एक ही क्वांटम राज्य पर कब्जा करने से रोकता है।यह सिद्धांत इलेक्ट्रॉनों के कई गुणों की व्याख्या करता है।उदाहरण के लिए, यह बाध्य इलेक्ट्रॉनों के समूहों को अलग -अलग    ऑर्बिटल्स  पर कब्जा करने के लिए एक परमाणु में एक ही कक्षा में एक दूसरे को ओवरलैप करने के बजाय, एक परमाणु में एक -दूसरे को ओवरलैप करने का कारण बनता है।

आभासी कण
एक सरलीकृत तस्वीर में, जो अक्सर गलत विचार देने के लिए जाता है, लेकिन कुछ पहलुओं को चित्रित करने के लिए काम कर सकता है, प्रत्येक फोटॉन एक आभासी इलेक्ट्रॉन के संयोजन के रूप में कुछ समय बिताता है और इसके एंटीपार्टिकल, वर्चुअल पॉज़िट्रॉन, जो तेजी से   एक दूसरे को एक दूसरे से सत्यापित करता हैउसके बाद शीघ्र ही इन कणों को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा भिन्नता का संयोजन, और जिस समय के दौरान वे मौजूद हैं,  [[ अनिश्चितता सिद्धांत |  HEISENBERG अनिश्चितता संबंध, Δe  & nbsp; · & nbsp; Δ द्वारा व्यक्त की गई पहचान की सीमा के नीचे आते हैं। t  & nbsp; and & nbsp;   ।वास्तव में, इन वर्चुअल कणों को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा, ine , को    वैक्यूम  से उधार लिया जा सकता है, जो समय की अवधि के लिए,   नहीं है, ताकि उनका उत्पाद अधिक न हो  से कम प्लैंक निरंतर , ħ ≈ $1⁄2$।इस प्रकार, एक आभासी इलेक्ट्रॉन के लिए,              '' ने $9.109$

जबकि एक इलेक्ट्रॉन -पॉज़िट्रॉन वर्चुअल जोड़ी अस्तित्व में है,   Coulomb Force  से परिवेश   इलेक्ट्रिक फील्ड  एक इलेक्ट्रॉन के आसपास एक बनाया गया पॉज़िट्रॉन मूल इलेक्ट्रॉन के लिए आकर्षित होता है, जबकि एक बनाया गया इलेक्ट्रॉन एक प्रतिकर्षण का अनुभव करता है।यह कारण बनता है कि   वैक्यूम ध्रुवीकरण  कहा जाता है।वास्तव में, वैक्यूम एक माध्यम की तरह व्यवहार करता है जिसमें    ढांकता हुआ पारगम्यता     एकता  से अधिक है।इस प्रकार एक इलेक्ट्रॉन का प्रभावी चार्ज वास्तव में उसके वास्तविक मूल्य से छोटा होता है, और इलेक्ट्रॉन से बढ़ती दूरी के साथ चार्ज कम हो जाता है इस ध्रुवीकरण की पुष्टि 1997 में जापानी    ट्रिस्टन  कण त्वरक का उपयोग करके प्रयोगात्मक रूप से की गई थी आभासी कण इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान के लिए एक तुलनीय   परिरक्षण प्रभाव  का कारण बनते हैं

वर्चुअल कणों के साथ बातचीत बोह्र मैग्नेटन (  विसंगतिपूर्ण चुंबकीय क्षण ) से इलेक्ट्रॉन के आंतरिक चुंबकीय क्षण के छोटे (लगभग 0.1%) विचलन की भी व्याख्या करती है। प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित मूल्य के साथ इस अनुमानित अंतर के असाधारण रूप से सटीक समझौते को   क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स  की महान उपलब्धियों में से एक के रूप में देखा जाता है

शास्त्रीय भौतिकी में स्पष्ट विरोधाभास एक बिंदु कण इलेक्ट्रॉन के में आंतरिक कोणीय गति और चुंबकीय क्षण है जो इलेक्ट्रॉन द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र में    वर्चुअल फोटॉन  के गठन द्वारा समझाया जा सकता है।इन फोटॉनों को एक घबराहट फैशन (  ZitterBewegung  के रूप में जाना जाता है) के बारे में इलेक्ट्रॉन के कारण के कारण माना जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप   प्रीसेशन  के साथ शुद्ध परिपत्र गति का परिणाम है यह गति इलेक्ट्रॉन के स्पिन और चुंबकीय क्षण दोनों का उत्पादन करती है परमाणुओं में, वर्चुअल फोटॉनों की यह रचना   स्पेक्ट्रल लाइन  एस में देखी गई   लैम्ब शिफ्ट  बताती है कॉम्पटन तरंग दैर्ध्य से पता चलता है कि इलेक्ट्रॉन जैसे प्राथमिक कणों के पास, ऊर्जा की अनिश्चितता इलेक्ट्रॉन के पास आभासी कणों के निर्माण के लिए अनुमति देती है।यह तरंग दैर्ध्य एक करीबी दूरी पर प्राथमिक कणों के आसपास आभासी कणों के स्थैतिक को समझाता है।

इंटरैक्शन
एक इलेक्ट्रॉन एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है जो एक सकारात्मक आवेश के साथ एक कण पर एक आकर्षक बल लगाता है, जैसे कि प्रोटॉन, और एक नकारात्मक चार्ज के साथ एक कण पर एक प्रतिकारक बल।गैर -समतुल्य सन्निकटन में इस बल की ताकत   Coulomb के उलटा वर्ग कानून  द्वारा निर्धारित की जाती है  जब एक इलेक्ट्रॉन गति में होता है, तो यह   चुंबकीय क्षेत्र  उत्पन्न करता है     Ampère-Maxwell Law  एक पर्यवेक्षक के संबंध में इलेक्ट्रॉनों के द्रव्यमान गति (   वर्तमान ) के चुंबकीय क्षेत्र से संबंधित है।इंडक्शन की यह संपत्ति चुंबकीय क्षेत्र की आपूर्ति करती है जो   इलेक्ट्रिक मोटर  को चलाता है एक मनमाना चलती चार्ज कण का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र   Liénard -Wiechert Postiral  s द्वारा व्यक्त किया जाता है, जो तब भी मान्य हैं जब कण की गति प्रकाश के करीब होती है (   रिलेटिविस्टिक )

जब एक इलेक्ट्रॉन एक चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से आगे बढ़ रहा है, तो यह  लोरेंट्ज़ बल  के अधीन है जो चुंबकीय क्षेत्र और इलेक्ट्रॉन वेग द्वारा परिभाषित विमान के लिए लंबवत कार्य करता है।यह   सेंट्रिपेटल फोर्स  इलेक्ट्रॉन को   गायरोरैडियस  नामक एक त्रिज्या पर क्षेत्र के माध्यम से    पेचदार  प्रक्षेपवक्र का पालन करने का कारण बनता है।इस घुमावदार गति से त्वरण इलेक्ट्रॉन को सिंक्रोट्रॉन विकिरण के रूप में ऊर्जा को विकीर्ण करने के लिए प्रेरित करता है   बदले में ऊर्जा उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन की एक पुनरावृत्ति का कारण बनता है, जिसे    अब्राहम -क्लोरेंट्ज़ -डीआईआरएसी फोर्स  के रूप में जाना जाता है, जो एक घर्षण बनाता है जो इलेक्ट्रॉन को धीमा करता है।यह बल इलेक्ट्रॉन के अपने क्षेत्र के   बैक-रिएक्शन  के कारण होता है

फोटॉन  क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स  में कणों के बीच विद्युत चुम्बकीय इंटरैक्शन की मध्यस्थता करते हैं।एक निरंतर वेग पर एक पृथक इलेक्ट्रॉन एक वास्तविक फोटॉन का उत्सर्जन या अवशोषित नहीं कर सकता है;ऐसा करने से ऊर्जा के   संरक्षण  और   मोमेंटम  का उल्लंघन होगा।इसके बजाय, वर्चुअल फोटॉन दो चार्ज किए गए कणों के बीच गति को स्थानांतरित कर सकते हैं।उदाहरण के लिए, वर्चुअल फोटॉनों का यह आदान -प्रदान कूलम्ब बल उत्पन्न करता है ऊर्जा उत्सर्जन तब हो सकता है जब एक चलती इलेक्ट्रॉन को एक चार्ज कण द्वारा विक्षेपित किया जाता है, जैसे कि प्रोटॉन।  ब्रेम्सस्ट्राह्लुंग  विकिरण के उत्सर्जन में इलेक्ट्रॉन के त्वरण का परिणाम होता है

एक फोटॉन (प्रकाश) और एक एकान्त (मुक्त) इलेक्ट्रॉन के बीच एक अयोग्य टकराव को  कॉम्पटन बिखरने वाले  कहा जाता है।इस टकराव के परिणामस्वरूप कणों के बीच गति और ऊर्जा का हस्तांतरण होता है, जो फोटॉन की तरंग दैर्ध्य को    कॉम्पटन शिफ्ट  नामक राशि से संशोधित करता है इस तरंग दैर्ध्य पारी की अधिकतम परिमाण  H / M   <सब> e  C '' है, जिसे   कॉम्पटन वेवलेंथ  के रूप में जाना जाता है एक इलेक्ट्रॉन के लिए, इसका मूल्य है $5.489$ जब प्रकाश की तरंग दैर्ध्य लंबी होती है (उदाहरण के लिए,    दृश्यमान प्रकाश  की तरंग दैर्ध्य 0.4–0.7 & nbsp; μM) तरंग दैर्ध्य पारी नगण्य हो जाती है।प्रकाश और मुक्त इलेक्ट्रॉनों के बीच इस तरह की बातचीत को   थॉमसन स्कैटरिंग  या रैखिक थॉमसन बिखरने कहा जाता है

दो आवेशित कणों, जैसे कि इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन के बीच विद्युत चुम्बकीय बातचीत की सापेक्ष शक्ति,  फाइन-स्ट्रक्चर स्थिर  द्वारा दी गई है।यह मान दो ऊर्जाओं के अनुपात से गठित एक आयामहीन मात्रा है: एक कॉम्पटन तरंग दैर्ध्य के एक पृथक्करण पर आकर्षण (या प्रतिकर्षण) की इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा, और चार्ज की बाकी ऊर्जा।यह  α  & nbsp; ‘& nbsp द्वारा दिया गया है$-1.602$, जो लगभग बराबर है $1⁄2$

जब इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन टकराते हैं, तो वे   ANNIHILATE  एक दूसरे को, दो या अधिक गामा रे फोटॉन को जन्म देता है।यदि इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन में नगण्य गति होती है, तो एक    पॉज़िट्रोनियम एटम  दो या तीन गामा किरण फोटॉन में एनाहिलेशन परिणाम से पहले बन सकता है।  दूसरी ओर, एक उच्च-ऊर्जा फोटॉन   जोड़ी उत्पादन  नामक एक प्रक्रिया द्वारा एक इलेक्ट्रॉन और एक पॉज़िट्रॉन में बदल सकता है, लेकिन केवल पास के चार्ज कण की उपस्थिति में, जैसे कि एक नाभिक

इलेक्ट्रोकेक इंटरैक्शन के सिद्धांत में,    बाएं हाथ के  इलेक्ट्रॉन की वेवफंक्शन के घटक    इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो  के साथ   कमजोर आइसोस्पिन  डबल बनाते हैं।इसका मतलब यह है कि   कमजोर बातचीत  एस के दौरान, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो इलेक्ट्रॉनों की तरह व्यवहार करते हैं।इस डबल के या तो सदस्य   चार्ज किए गए वर्तमान  इंटरैक्शन से गुजर सकते हैं, जो उत्सर्जित या अवशोषित कर सकते हैं  और दूसरे सदस्य में परिवर्तित हो जाए।इस प्रतिक्रिया के दौरान चार्ज का संरक्षण किया जाता है क्योंकि डब्ल्यू एंड एनबीएसपी; बोसोन भी एक चार्ज वहन करता है, जो ट्रांसमिटेशन के दौरान किसी भी शुद्ध परिवर्तन को रद्द करता है।   रेडियोधर्मी  परमाणु में   बीटा क्षय  की घटना के लिए चार्ज किए गए वर्तमान इंटरैक्शन जिम्मेदार हैं।इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो दोनों एक के माध्यम से   तटस्थ वर्तमान  इंटरैक्शन से गुजर सकते हैं  एक्सचेंज, और यह न्यूट्रिनो-इलेक्ट्रॉन   लोचदार बिखरने  के लिए जिम्मेदार है

परमाणु और अणु
एक इलेक्ट्रॉन आकर्षक कूलम्ब बल द्वारा एक परमाणु के नाभिक के लिए 'बाध्य' 'हो सकता है। नाभिक से बंधे एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों की एक प्रणाली को परमाणु कहा जाता है। यदि इलेक्ट्रॉनों की संख्या नाभिक के विद्युत आवेश से अलग है, तो इस तरह के परमाणु को  आयन  कहा जाता है। एक बाध्य इलेक्ट्रॉन के तरंग-जैसे व्यवहार को एक फ़ंक्शन द्वारा वर्णित किया गया है जिसे   परमाणु कक्षीय  कहा जाता है। प्रत्येक कक्षीय में क्वांटम संख्याओं का अपना सेट होता है जैसे कि ऊर्जा, कोणीय गति और कोणीय गति के प्रक्षेपण, और केवल इन कक्षीयों का एक असतत सेट नाभिक के आसपास मौजूद है। पाउली बहिष्करण सिद्धांत के अनुसार प्रत्येक कक्षीय को दो इलेक्ट्रॉनों तक कब्जा किया जा सकता है, जो कि उनके   स्पिन क्वांटम संख्या  में भिन्न होना चाहिए।

इलेक्ट्रॉन एक ऊर्जा के साथ फोटॉनों के उत्सर्जन या अवशोषण द्वारा विभिन्न ऑर्बिटल्स के बीच स्थानांतरित कर सकते हैं जो संभावित में अंतर से मेल खाता है कक्षीय हस्तांतरण के अन्य तरीकों में कणों के साथ टकराव शामिल हैं, जैसे कि इलेक्ट्रॉनों, और   बरमा प्रभाव  परमाणु से बचने के लिए, इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा को उसके    बाइंडिंग एनर्जी  परमाणु के लिए बढ़ाया जाना चाहिए।यह होता है, उदाहरण के लिए,   फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्ट  के साथ, जहां परमाणु के   आयनीकरण ऊर्जा  से अधिक एक घटना फोटॉन इलेक्ट्रॉन द्वारा अवशोषित हो जाती है

इलेक्ट्रॉनों की कक्षीय कोणीय गति   मात्रा ।क्योंकि इलेक्ट्रॉन चार्ज किया जाता है, यह एक कक्षीय चुंबकीय क्षण का उत्पादन करता है जो कोणीय गति के लिए आनुपातिक है।एक परमाणु का शुद्ध चुंबकीय क्षण सभी इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के कक्षीय और स्पिन चुंबकीय क्षणों के वेक्टर योग के बराबर होता है।नाभिक का चुंबकीय क्षण इलेक्ट्रॉनों की तुलना में नगण्य है।इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षण जो एक ही कक्षीय (तथाकथित, युग्मित इलेक्ट्रॉनों) पर कब्जा करते हैं

परमाणुओं के बीच  रासायनिक बॉन्ड  इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप होता है, जैसा कि क्वांटम यांत्रिकी के नियमों द्वारा वर्णित है सबसे मजबूत बॉन्ड    द्वारा गठित किए जाते हैं  या    ट्रांसफर  इलेक्ट्रॉनों के बीच परमाणुओं के बीच,   अणु  एस के गठन की अनुमति देता है एक अणु के भीतर, इलेक्ट्रॉन कई नाभिक के प्रभाव में चलते हैं, और   आणविक कक्षीय  एस पर कब्जा करते हैं;जितना वे अलग -थलग परमाणु परमाणु ऑर्बिटल्स पर कब्जा कर सकते हैं इन आणविक संरचनाओं में एक मौलिक कारक   इलेक्ट्रॉन जोड़ी  एस का अस्तित्व है।ये विरोधी स्पिन के साथ इलेक्ट्रॉन हैं, जिससे उन्हें पाउली बहिष्करण सिद्धांत (परमाणुओं की तरह) का उल्लंघन किए बिना एक ही आणविक कक्षीय पर कब्जा करने की अनुमति मिलती है।विभिन्न आणविक कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन घनत्व का अलग -अलग स्थानिक वितरण होता है।उदाहरण के लिए, बंधुआ जोड़े में (यानी जोड़े में जो वास्तव में परमाणुओं को एक साथ बांधते हैं) इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के बीच अपेक्षाकृत कम मात्रा में अधिकतम संभावना के साथ पाया जा सकता है।इसके विपरीत, गैर-बंधुआ जोड़े इलेक्ट्रॉनों में नाभिक के आसपास एक बड़ी मात्रा में वितरित किए जाते हैं

चालकता
यदि किसी शरीर में नाभिक के सकारात्मक आवेश को संतुलित करने के लिए अधिक या उससे कम इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है, तो उस ऑब्जेक्ट में शुद्ध इलेक्ट्रिक चार्ज होता है।जब इलेक्ट्रॉनों की अधिकता होती है, तो वस्तु को नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है।जब नाभिक में प्रोटॉन की संख्या से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो ऑब्जेक्ट को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है।जब इलेक्ट्रॉनों की संख्या और प्रोटॉन की संख्या समान होती है, तो उनके शुल्क एक दूसरे को रद्द करते हैं और ऑब्जेक्ट को विद्युत रूप से तटस्थ कहा जाता है।एक मैक्रोस्कोपिक बॉडी  ट्राइबोइलेक्ट्रिक इफेक्ट  द्वारा रगड़ के माध्यम से एक इलेक्ट्रिक चार्ज विकसित कर सकता है

वैक्यूम में जाने वाले स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनों को  फ्री  इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।धातुओं में इलेक्ट्रॉन भी ऐसा व्यवहार करते हैं जैसे कि वे मुक्त थे।वास्तव में कणों को आमतौर पर धातुओं और अन्य ठोस में इलेक्ट्रॉनों को कहा जाता है, वे अर्ध-इलेक्ट्रॉन-  क्वासिपार्टिकल  एस हैं, जिनमें वास्तविक इलेक्ट्रॉनों के रूप में एक ही विद्युत आवेश, स्पिन और चुंबकीय क्षण होता है, लेकिन एक अलग द्रव्यमान हो सकता है जब मुक्त इलेक्ट्रॉनों -वैक्यूम और धातुओं में दोनों -मोव, वे    नेट फ्लो  चार्ज का उत्पादन करते हैं जिसे   विद्युत वर्तमान  कहा जाता है, जो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।इसी तरह एक वर्तमान को बदलते चुंबकीय क्षेत्र द्वारा बनाया जा सकता है।इन इंटरैक्शन को   मैक्सवेल के समीकरण  द्वारा गणितीय रूप से वर्णित किया गया है

किसी दिए गए स्वभाव परature, प्रत्येक सामग्री में एक   विद्युत चालकता  होती है जो   विद्युत क्षमता  लागू होने पर विद्युत प्रवाह के मूल्य को निर्धारित करती है।अच्छे कंडक्टरों के उदाहरणों में कॉपर और गोल्ड जैसी धातुएं शामिल हैं, जबकि ग्लास और    टेफ्लॉन  गरीब कंडक्टर हैं।किसी भी   ढांकता हुआ  सामग्री में, इलेक्ट्रॉन उनके संबंधित परमाणुओं से बंधे रहते हैं और सामग्री    इन्सुलेटर  के रूप में व्यवहार करती है।अधिकांश   सेमीकंडक्टर  एस में चालकता का एक चर स्तर होता है जो चालन और इन्सुलेशन के चरम के बीच होता है दूसरी ओर,    मेटल्स  में   इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना  है जिसमें आंशिक रूप से भरे हुए इलेक्ट्रॉनिक बैंड हैं।इस तरह के बैंड की उपस्थिति धातुओं में इलेक्ट्रॉनों को व्यवहार करने की अनुमति देती है जैसे कि वे मुक्त थे या   डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉन  एस।ये इलेक्ट्रॉन विशिष्ट परमाणुओं से जुड़े नहीं होते हैं, इसलिए जब एक विद्युत क्षेत्र लागू होता है, तो वे गैस की तरह स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र होते हैं (  फर्मी गैस  कहा जाता है मुक्त इलेक्ट्रॉनों की तरह सामग्री के माध्यम से।

इलेक्ट्रॉनों और परमाणुओं के बीच टकराव के कारण, एक कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों का  बहाव वेग  प्रति सेकंड मिलीमीटर के आदेश पर है।हालांकि, जिस गति से सामग्री में एक बिंदु पर वर्तमान में परिवर्तन होता है, वह सामग्री के अन्य भागों में धाराओं में परिवर्तन का कारण बनता है,    प्रसार  का वेग, आमतौर पर प्रकाश गति का लगभग 75% होता है यह इसलिए होता है क्योंकि विद्युत संकेत एक लहर के रूप में फैलते हैं,    ढांकता हुआ निरंतर  पर निर्भर वेग के साथ सामग्री के साथ धातुएं गर्मी के अपेक्षाकृत अच्छे कंडक्टर बनाती हैं, मुख्य रूप से क्योंकि डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों परमाणुओं के बीच थर्मल ऊर्जा परिवहन के लिए स्वतंत्र हैं।हालांकि, विद्युत चालकता के विपरीत, एक धातु की तापीय चालकता तापमान से लगभग स्वतंत्र है।यह   Wiedemann -Franz Law  द्वारा गणितीय रूप से व्यक्त किया गया है जिसमें कहा गया है कि विद्युत चालकता के लिए   तापीय चालकता  का अनुपात तापमान के लिए आनुपातिक है।धातु की जाली में थर्मल विकार विद्युत    प्रतिरोधकता  को बढ़ाता है, जो विद्युत प्रवाह के लिए तापमान निर्भरता का उत्पादन करता है

जब   क्रिटिकल टेम्परेचर  नामक एक बिंदु के नीचे ठंडा किया जाता है, तो सामग्री एक चरण संक्रमण से गुजर सकती है जिसमें वे   सुपरकंडक्टिविटी  के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में विद्युत प्रवाह के लिए सभी प्रतिरोधकता खो देते हैं।  बीसीएस थ्योरी  में,   कूपर जोड़ी  एस नामक इलेक्ट्रॉनों के जोड़े ने   फोनन  एस नामक जाली कंपन के माध्यम से पास के मामले में अपनी गति को युग्मित किया है, जिससे परमाणुओं के साथ टकराव से बचा जाता है जो सामान्य रूप से विद्युत प्रतिरोध बनाते हैं (कूपर जोड़े में लगभग 100 & nbsp; nm का त्रिज्या है, इसलिए वे एक दूसरे को ओवरलैप कर सकते हैं। हालांकि, वह तंत्र जिसके द्वारा    उच्च तापमान सुपरकंडक्टर्स  संचालित करते हैं, अनिश्चित बना हुआ है।

ठोस का संचालन करने वाले इलेक्ट्रॉनों, जो स्वयं अर्ध-कण होते हैं, जब  निरपेक्ष शून्य  के करीब तापमान पर कसकर सीमित हो जाते हैं, तो व्यवहार करें जैसे कि वे तीन अन्य   क्वासिपार्टिकल  एस में विभाजित हो गए थे:   स्पिनन  एस,   ऑर्बिटन  एस और    होलॉन   पूर्व में स्पिन और चुंबकीय क्षण वहन करता है, अगला अपने कक्षीय स्थान को वहन करता है जबकि बाद के विद्युत आवेश।

गति और ऊर्जा
आइंस्टीन के सिद्धांत   विशेष सापेक्षता  के रूप में, एक इलेक्ट्रॉन की गति के रूप में प्रकाश की   गति  की गति तक पहुंचती है, एक पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से विशेष सापेक्षता |  रिलेटिविस्टिक द्रव्यमान ]] में बढ़ती है, यह अधिक और अधिक है।संदर्भ के पर्यवेक्षक के फ्रेम के भीतर से इसे तेज करना अधिक कठिन है।एक इलेक्ट्रॉन की गति संपर्क कर सकती है, लेकिन कभी नहीं पहुंच सकती है, एक वैक्यूम में प्रकाश की गति,  सी ।हालांकि, जब रिलेटिविस्टिक इलेक्ट्रॉनों - यानी, इलेक्ट्रॉनों को  C  के करीब गति से आगे बढ़ते हुए - पानी जैसे ढांकता हुआ माध्यम में इंजेक्ट किया जाता है, जहां प्रकाश की स्थानीय गति  C  से काफी कम है, इलेक्ट्रॉनोंअस्थायी रूप से माध्यम में प्रकाश की तुलना में तेजी से यात्रा करें।जैसा कि वे माध्यम के साथ बातचीत करते हैं, वे   चेरेंकोव विकिरण  नामक एक बेहोश प्रकाश उत्पन्न करते हैं

विशेष सापेक्षता के प्रभाव  लोरेंत्ज़ फैक्टर  के रूप में जाना जाता है, जिसे परिभाषित किया गया है $$\scriptstyle\gamma=1/ \sqrt{ 1-{v^2}/{c^2} }$$ जहां  V  कण की गति है।काइनेटिक ऊर्जा  k  <सब> e वेग  v  के साथ चलती इलेक्ट्रॉन की है:$$\displaystyle K_{\mathrm{e}} = (\gamma - 1)m_{\mathrm{e}} c^2,$$ जहां  M  <सब> e इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है।उदाहरण के लिए,   स्टैनफोर्ड लीनियर एक्सेलेरेटर  कैन    तेजी से  एक इलेक्ट्रॉन लगभग 51 & nbsp; gev; चूंकि एक इलेक्ट्रॉन एक लहर के रूप में व्यवहार करता है, एक दिए गए वेग पर इसकी एक विशेषता   डी ब्रोगली वेवलेंथ  है।यह  λ  <सब> ई & nbsp; = & nbsp;'गति है 51 & nbsp के लिए; gev इलेक्ट्रॉन ऊपर, तरंग दैर्ध्य के बारे में है $1⁄2$, एक परमाणु नाभिक के आकार के नीचे अच्छी तरह से संरचनाओं का पता लगाने के लिए पर्याप्त है

गठन


<!-इलेक्ट्रॉन पर ध्यान देने के साथ बिग बैंग थ्योरी-> बिग बैंग सिद्धांत ब्रह्मांड के विकास में शुरुआती चरणों को समझाने के लिए सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत वैज्ञानिक सिद्धांत है बिग बैंग के पहले मिलीसेकंड के लिए, तापमान 10 & nbsp से अधिक था;ये फोटॉन पर्याप्त रूप से ऊर्जावान थे कि वे एक दूसरे के साथ इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के जोड़े बनाने के लिए प्रतिक्रिया कर सकते थे।इसी तरह, पॉज़िट्रॉन-इलेक्ट्रॉन जोड़े ने एक-दूसरे को नष्ट कर दिया और उत्सर्जित ऊर्जावान फोटॉन:

ब्रह्मांड के विकास के इस चरण के दौरान इलेक्ट्रॉनों, पॉज़िट्रॉन और फोटॉन के बीच एक संतुलन बनाए रखा गया था।15 सेकंड बीतने के बाद, हालांकि, ब्रह्मांड का तापमान दहलीज से नीचे गिरा, जहां इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन गठन हो सकता है।अधिकांश जीवित इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन ने एक -दूसरे को नष्ट कर दिया, गामा विकिरण को जारी किया जिसने ब्रह्मांड को संक्षेप में गर्म किया

उन कारणों के लिए जो अनिश्चित रहते हैं, विनाश की प्रक्रिया के दौरान एंटीपार्टिकल्स पर कणों की संख्या में अधिकता थी।इसलिए, हर अरब इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े के लिए लगभग एक इलेक्ट्रॉन बच गया।यह अतिरिक्त एंटीप्रोटोन पर प्रोटॉन की अधिकता से मेल खाता है,  बैरियन विषमता  के रूप में जाना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ब्रह्मांड के लिए शून्य का शुद्ध आवेश होता है  जीवित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ने एक दूसरे के साथ प्रतिक्रियाओं में भाग लेना शुरू कर दिया -   न्यूक्लियोसिंथेसिस  के रूप में जाना जाने वाला प्रक्रिया में, हाइड्रोजन और   हीलियम  के आइसोटोप का गठन,   लिथियम  की ट्रेस मात्रा के साथ।यह प्रक्रिया लगभग पांच मिनट के बाद चरम पर पहुंच गई किसी भी बचे हुए न्यूट्रॉन ने लगभग एक हजार सेकंड के आधे जीवन के साथ नकारात्मक   बीटा क्षय  से गुजरते हुए, प्रक्रिया में एक प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन जारी किया, →  +  + अगले के बारे में $ħ⁄2$$1⁄2$, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन   परमाणु नाभिक  के साथ बांधने के लिए बहुत ऊर्जावान रहे इसके बाद एक ऐसी अवधि है जिसे    पुनर्संयोजन, जब तटस्थ परमाणुओं का गठन किया गया था और विस्तार ब्रह्मांड विकिरण के लिए पारदर्शी हो गया था

<!-तारकीय-> बिग बैंग के मोटे तौर पर एक मिलियन साल बाद,  स्टार  एस की पहली पीढ़ी का निर्माण शुरू हुआ एक स्टार के भीतर,   तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस  परमाणु नाभिक के संलयन से पॉज़िट्रॉन के उत्पादन में परिणाम होता है।ये एंटीमैटर कण गामा किरणों को जारी करते हुए, इलेक्ट्रॉनों के साथ तुरंत सत्यानाश करते हैं।शुद्ध परिणाम इलेक्ट्रॉनों की संख्या में एक स्थिर कमी है, और न्यूट्रॉन की संख्या में एक मिलान वृद्धि है।हालांकि,   स्टेलर इवोल्यूशन  की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी आइसोटोप का संश्लेषण हो सकता है।चयनित आइसोटोप बाद में नकारात्मक बीटा क्षय से गुजर सकते हैं, नाभिक से एक इलेक्ट्रॉन और एंटीन्यूट्रिनो का उत्सर्जन करते हैं एक उदाहरण   कोबाल्ट -60  ( 60 Co) आइसोटोप है, जो निकेल |  निकेल -60 ]] के  60Nickel) AirShower.svg अपने जीवनकाल के अंत में, लगभग 20  सौर द्रव्यमान  से अधिक के साथ एक तारा   गुरुत्वाकर्षण पतन  से गुजर सकता है   ब्लैक होल  बनाने के लिए   शास्त्रीय भौतिकी  के अनुसार, ये बड़े पैमाने पर स्टेलर ऑब्जेक्ट्स एक    गुरुत्वाकर्षण आकर्षण  को बढ़ाते हैं जो कुछ भी रोकने के लिए पर्याप्त मजबूत है, यहां तक कि   विद्युत चुम्बकीय विकिरण,   Schwarzschild Radius  से बचने से।हालांकि, क्वांटम यांत्रिक प्रभावों को माना जाता है कि संभावित रूप से इस दूरी पर   हॉकिंग विकिरण  के उत्सर्जन की अनुमति है।इलेक्ट्रॉनों (और पॉज़िट्रॉन) को इन    स्टेलर अवशेष  के   इवेंट होराइजन  में बनाया गया है।

जब वर्चुअल कणों की एक जोड़ी (जैसे कि एक इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन) घटना क्षितिज के आसपास के क्षेत्र में बनाई जाती है, तो यादृच्छिक स्थानिक स्थिति के परिणामस्वरूप उनमें से एक बाहरी पर दिखाई दे सकता है;इस प्रक्रिया को  क्वांटम टनलिंग  कहा जाता है।ब्लैक होल की   गुरुत्वाकर्षण क्षमता  तब उस ऊर्जा की आपूर्ति कर सकती है जो इस आभासी कण को एक वास्तविक कण में बदल देती है, जिससे यह अंतरिक्ष में विकीर्ण करने की अनुमति देता है बदले में, जोड़ी के अन्य सदस्य को नकारात्मक ऊर्जा दी जाती है, जिसके परिणामस्वरूप ब्लैक होल द्वारा द्रव्यमान-ऊर्जा का शुद्ध नुकसान होता है।कम होने वाले द्रव्यमान के साथ हॉकिंग विकिरण की दर बढ़ जाती है, अंततः ब्लैक होल को वाष्पित करने का कारण बनता है, आखिरकार, यह विस्फोट हो जाता है

<!-अन्य स्रोत-> कॉस्मिक रे एस उच्च ऊर्जा के साथ अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा करने वाले कण हैं।ऊर्जा की घटनाओं के रूप में उच्च $ħ⁄2$ रिकॉर्ड किया गया है जब ये कण पृथ्वी |  पृथ्वी के वायुमंडल ]] के   वायुमंडल में न्यूक्लियंस से टकराते हैं, तो कणों की बौछार उत्पन्न होती है, जिसमें  [[ पायन  एस शामिल हैं पृथ्वी की सतह से देखे गए ब्रह्मांडीय विकिरण के आधे से अधिक में   म्यूओन  एस शामिल हैं।म्यून नामक कण एक पियोन के क्षय द्वारा ऊपरी वायुमंडल में निर्मित एक लेप्टन है। →  + एक मुन, बदले में, एक इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन बनाने के लिए क्षय कर सकता है → +  +

अवलोकन
इलेक्ट्रॉनों के दूरस्थ अवलोकन के लिए उनकी विकिरणित ऊर्जा का पता लगाने की आवश्यकता होती है।उदाहरण के लिए, उच्च-ऊर्जा वातावरण में जैसे कि   कोरोना  एक स्टार के रूप में, मुक्त इलेक्ट्रॉन एक    प्लाज्मा  बनाते हैं जो   ब्रेम्सस्ट्राह्लुंग  विकिरण के कारण ऊर्जा को विकीर्ण करता है।इलेक्ट्रॉन गैस   प्लाज्मा दोलन  से गुजर सकती है, जो कि इलेक्ट्रॉन घनत्व में सिंक्रनाइज़ भिन्नताओं के कारण होती है, और ये ऊर्जा उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं जो   रेडियो टेलीस्कोप  एस का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है

फोटॉन की   आवृत्ति  इसकी ऊर्जा के लिए आनुपातिक है।एक परमाणु के विभिन्न ऊर्जा स्तरों के बीच एक बाध्य इलेक्ट्रॉन संक्रमण के रूप में, यह विशेषता आवृत्तियों पर फोटॉन को अवशोषित या उत्सर्जित करता है।उदाहरण के लिए, जब परमाणुओं को एक व्यापक स्पेक्ट्रम के साथ एक स्रोत द्वारा विकिरणित किया जाता है, तो अलग -अलग    डार्क लाइन्स  उन स्थानों पर प्रेषित विकिरण के स्पेक्ट्रम में दिखाई देती हैं जहां इसी आवृत्ति परमाणु के इलेक्ट्रॉनों द्वारा अवशोषित होती है।प्रत्येक तत्व या अणु वर्णक्रमीय लाइनों की एक विशेषता सेट प्रदर्शित करता है, जैसे कि   हाइड्रोजन वर्णक्रमीय श्रृंखला ।जब पता लगाया गया,    स्पेक्ट्रोस्कोपिक  इन पंक्तियों की ताकत और चौड़ाई के माप किसी पदार्थ की संरचना और भौतिक गुणों को निर्धारित करने की अनुमति देते हैं

प्रयोगशाला स्थितियों में, व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों की बातचीत को  कण डिटेक्टर  एस के माध्यम से देखा जा सकता है, जो ऊर्जा, स्पिन और चार्ज जैसे विशिष्ट गुणों के माप की अनुमति देते हैं    पॉल ट्रैप  और   पेनिंग ट्रैप  का विकास चार्ज कणों को समाहित करने की अनुमति देता हैलंबी अवधि के लिए एक छोटे से क्षेत्र के भीतर।यह कण गुणों के सटीक माप को सक्षम करता है।उदाहरण के लिए, एक उदाहरण में 10 महीने की अवधि के लिए एक एकल इलेक्ट्रॉन को शामिल करने के लिए एक पेनिंग ट्रैप का उपयोग किया गया था इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय क्षण को ग्यारह अंकों की सटीकता के लिए मापा गया था, जो 1980 में, किसी भी अन्य भौतिक स्थिरांक की तुलना में अधिक सटीकता थी

एक इलेक्ट्रॉन के ऊर्जा वितरण की पहली वीडियो छवियों को फरवरी 2008 में स्वीडन में  लंड यूनिवर्सिटी  में एक टीम द्वारा कैप्चर किया गया था। वैज्ञानिकों ने प्रकाश की बेहद छोटी चमक का इस्तेमाल किया, जिसे   अटोसकॉन्ड  दालों कहा जाता था, जिसने इलेक्ट्रॉन की गति को देखने की अनुमति दी थी।पहली बार

ठोस पदार्थों में इलेक्ट्रॉनों के वितरण को  कोण-हल किए गए फोटोइमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी  (ARPES) द्वारा कल्पना की जा सकती है।यह तकनीक    पारस्परिक अंतरिक्ष  -आवधिक संरचनाओं के गणितीय प्रतिनिधित्व को मापने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को नियोजित करती है जो मूल संरचना का अनुमान लगाने के लिए उपयोग की जाती है।ARPES का उपयोग सामग्री के भीतर इलेक्ट्रॉनों की दिशा, गति और बिखरने की दिशा, गति और बिखरने के लिए किया जा सकता है

कण बीम्स
IZING गैसें   REBENTRY  के दौरान ]]

इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग    वेल्डिंग  में किया जाता है ऊर्जा घनत्व तक की अनुमति दी $9.274 joules per tesla$ के एक संकीर्ण फोकस व्यास के पार 0.1–1.3 mm और आमतौर पर कोई भराव सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है।इस वेल्डिंग तकनीक को अपने लक्ष्य तक पहुंचने से पहले इलेक्ट्रॉनों को गैस के साथ बातचीत करने से रोकने के लिए एक वैक्यूम में किया जाना चाहिए, और इसका उपयोग प्रवाहकीय सामग्रियों में शामिल होने के लिए किया जा सकता है जो अन्यथा वेल्डिंग के लिए अनुपयुक्त माना जाएगा

इलेक्ट्रॉन-बीम लिथोग्राफी (ईबीएल) एक    माइक्रोमीटर  से छोटे संकल्पों पर अर्धचालक को नक़्क़ाशी करने की एक विधि है यह तकनीक उच्च लागत, धीमी प्रदर्शन, वैक्यूम में बीम को संचालित करने की आवश्यकता और ठोस पदार्थों में बिखरे हुए इलेक्ट्रॉनों की प्रवृत्ति द्वारा सीमित है।अंतिम समस्या संकल्प को लगभग 10 & nbsp; nm तक सीमित करती है।इस कारण से, ईबीएल मुख्य रूप से विशेष रूप से   एकीकृत सर्किट  एस की छोटी संख्या के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है

इलेक्ट्रॉन बीम प्रोसेसिंग का उपयोग उनके भौतिक गुणों या  [[ नसबंदी (माइक्रोबायोलॉजी) को बदलने के लिए सामग्री को विकिरणित करने के लिए किया जाता है। गहन विकिरण पर तापमान की महत्वपूर्ण वृद्धि के बिना इलेक्ट्रॉन बीम द्रव या अर्ध-पिघला हुआ चश्मा: उदा।गहन इलेक्ट्रॉन विकिरण चिपचिपापन की कमी के कई आदेशों का कारण बनता है और इसकी सक्रियता ऊर्जा की चरणबद्ध कमी

रैखिक कण त्वरक एस   विकिरण चिकित्सा  में सतही ट्यूमर के उपचार के लिए इलेक्ट्रॉन बीम उत्पन्न करते हैं।  इलेक्ट्रॉन थेरेपी  इस तरह की त्वचा के घावों का इलाज   बेसल-सेल कार्सिनोमा  एस के रूप में कर सकती है क्योंकि एक इलेक्ट्रॉन बीम केवल अवशोषित होने से पहले सीमित गहराई तक प्रवेश करता है, आमतौर पर 5-20 और एनबीएसपी में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा के लिए सेमी;एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग उन क्षेत्रों के उपचार के पूरक के लिए किया जा सकता है जो   एक्स-रे  एस द्वारा विकिरणित किए गए हैं

पार्टिकल एक्सेलेरेटर एस इलेक्ट्रॉनों और उनके एंटीपार्टिकल्स को उच्च ऊर्जाओं के लिए प्रेरित करने के लिए विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करें।इन कणों ने सिंक्रोट्रॉन विकिरण का उत्सर्जन किया क्योंकि वे चुंबकीय क्षेत्रों से गुजरते हैं।स्पिन पर इस विकिरण की तीव्रता की निर्भरता इलेक्ट्रॉन बीम को ध्रुवीकरण करती है - एक प्रक्रिया जिसे   सोकोलोव -टर्नोव प्रभाव  के रूप में जाना जाता है ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन बीम विभिन्न प्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकते हैं।  सिंक्रोट्रॉन  विकिरण भी    कूल  इलेक्ट्रॉन बीम कणों की गति को कम करने के लिए।इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन बीम को आवश्यक ऊर्जाओं में तेजी लाने वाले कणों पर टकराया जाता है;  कण डिटेक्टर  एस परिणामी ऊर्जा उत्सर्जन का निरीक्षण करते हैं, जो   कण भौतिकी  अध्ययन

इमेजिंग
लो-एनर्जी इलेक्ट्रॉन विवर्तन (LEED) एक क्रिस्टलीय सामग्री पर बमबारी करने की एक विधि है, जिसमें    कोलाइमेटेड बीम  इलेक्ट्रॉनों के साथ और फिर सामग्री की संरचना को निर्धारित करने के लिए परिणामी विवर्तन पैटर्न का अवलोकन करना है।इलेक्ट्रॉनों की आवश्यक ऊर्जा आमतौर पर 20-200 & nbsp; ev;   प्रतिबिंब उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन  (आरएचईडी) तकनीक क्रिस्टलीय सामग्रियों की सतह को चिह्नित करने के लिए विभिन्न कम कोणों पर निकाले गए इलेक्ट्रॉनों के एक बीम के प्रतिबिंब का उपयोग करती है।बीम ऊर्जा आम तौर पर 8-20 & nbsp; केवी और घटना का कोण 1-4 ° है

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक नमूने पर इलेक्ट्रॉनों के एक केंद्रित बीम को निर्देशित करता है।कुछ इलेक्ट्रॉन उनके गुणों को बदलते हैं, जैसे कि आंदोलन की दिशा, कोण और सापेक्ष चरण और ऊर्जा के रूप में बीम सामग्री के साथ बातचीत करता है।माइक्रोस्कोपिस्ट सामग्री के परमाणु हल की गई छवियों का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम में इन परिवर्तनों को रिकॉर्ड कर सकते हैं ब्लू लाइट में, पारंपरिक   ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप  एस में लगभग 200 & nbsp का विवर्तन-सीमित संकल्प है; तुलनात्मक रूप से, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप    डी ब्रोगली वेवलेंथ  के इलेक्ट्रॉन द्वारा सीमित हैं।उदाहरण के लिए, यह तरंग दैर्ध्य, 100,000-  वोल्ट  संभावित में त्वरित इलेक्ट्रॉनों के लिए 0.0037 & nbsp; एनएम के बराबर है   ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन एब्रेशन-सही माइक्रोस्कोप  उप -0.05 & nbsp; एनएम रिज़ॉल्यूशन के लिए सक्षम है, जो अधिक हैव्यक्तिगत परमाणुओं को हल करने के लिए पर्याप्त है यह क्षमता इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप को उच्च रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग के लिए एक उपयोगी प्रयोगशाला उपकरण बनाती है। हालांकि, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप महंगे उपकरण हैं जो बनाए रखने के लिए महंगे हैं।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के दो मुख्य प्रकार मौजूद हैं:   ट्रांसमिशन  और    स्कैनिंग । ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप्स   ओवरहेड प्रोजेक्टर  एस की तरह कार्य करते हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनों की एक किरण के साथ सामग्री के एक स्लाइस से गुजरता है, फिर    फोटोग्राफिक स्लाइड  या   चार्ज-युग्मित डिवाइस  पर लेंस द्वारा अनुमानित किया जाता है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप्स    RASTERI  एक बारीक केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम, जैसा कि एक टीवी सेट में, छवि का उत्पादन करने के लिए अध्ययन के नमूने में। दोनों माइक्रोस्कोप प्रकारों के लिए परिमाण 100 × से 1,000,000 × या उससे अधिक तक होते हैं।   स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप  एक तेज धातु टिप से अध्ययन की गई सामग्री में इलेक्ट्रॉनों की क्वांटम टनलिंग का उपयोग करता है और इसकी सतह की परमाणु रूप से हल की गई छवियों का उत्पादन कर सकता है<ref name="bozzola_1999

अन्य अनुप्रयोग
फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर (FEL) में, एक   रिलेटिविस्टिक इलेक्ट्रॉन बीम    undulator  s की एक जोड़ी से गुजरता है जिसमें   द्विध्रुवीय चुंबक  s की सरणियाँ होती हैं, जिनके क्षेत्र वैकल्पिक दिशाओं में इंगित करते हैं।इलेक्ट्रॉनों ने सिंक्रोट्रॉन विकिरण का उत्सर्जन किया है कि    सुसंगत रूप से  एक ही इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करता है ताकि   अनुनाद  आवृत्ति पर विकिरण क्षेत्र को दृढ़ता से बढ़ाया जा सके।फेल   माइक्रोवेव  एस से सॉफ्ट एक्स-रे तक, आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एक सुसंगत उच्च-   चमक  विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन कर सकता है।इन उपकरणों का उपयोग विनिर्माण, संचार और चिकित्सा अनुप्रयोगों में, जैसे नरम ऊतक सर्जरी में किया जाता है

कैथोड-रे ट्यूब एस में इलेक्ट्रॉन महत्वपूर्ण हैं, जो कि प्रयोगशाला उपकरणों में प्रदर्शन उपकरणों के रूप में बड़े पैमाने पर उपयोग किए गए हैं,   कंप्यूटर मॉनिटर  एस और   टेलीविजन सेट  एस एक   फोटोमुल्टिप्लियर  ट्यूब में,   फोटोकैथोड  में हड़ताली हर फोटॉन इलेक्ट्रॉनों का एक हिमस्खलन शुरू करता है जो एक पता लगाने योग्य वर्तमान पल्स का उत्पादन करता है   वैक्यूम ट्यूब  एस विद्युत संकेतों में हेरफेर करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह का उपयोग करें, और उन्होंने इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।हालांकि, उन्हें बड़े पैमाने पर    ठोस-राज्य उपकरण  जैसे   ट्रांजिस्टर  द्वारा दबा दिया गया है