इलेक्ट्रॉन

{वैल | 6.6 | e = 28 | u = yr}} }}
 * mean_lifetime = स्थिर (>

{ [[ [[ [[ कण भौतिकी ]] ]] ]] का मानक मॉडल}}} इलेक्ट्रॉन एक उप -परमाणु कण है (प्रतीक द्वारा निरूपित {सबटोमिकपार्टिकल | इलेक्ट्रॉन}} या {SubAtomicParticle | Beta-}} या <केम>^{0} _ {-1} e ) जिसका इलेक्ट्रिक चार्ज नकारात्मक एक प्राथमिक आवेश है। इलेक्ट्रॉन लेप्टन कण परिवार की पहली पीढ़ी से संबंधित हैं, और आम तौर पर  [[ [[ प्राथमिक कण  ]] ]] माना जाता है क्योंकि उनके पास कोई ज्ञात घटक या सबस्ट्रक्चर नहीं है। इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान लगभग प्रोटॉन-टू-इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान अनुपात है। प्रोटॉन की तुलना में 1836 गुना छोटा है। इलेक्ट्रॉन के क्वांटम यांत्रिक गुणों में एक आधे-पूर्णांक मूल्य का एक आंतरिक  कोणीय गति  (स्पिन) शामिल है, जो कम प्लैंक स्थिरांक की इकाइयों में व्यक्त किया गया है, $9.109 kg$।फ़र्मियन होने के नाते, कोई भी दो इलेक्ट्रॉन एक ही क्वांटम स्थिति पर कब्जा नहीं कर सकते हैं, पाउली बहिष्करण सिद्धांत के अनुसार। सभी प्राथमिक कणों की तरह, इलेक्ट्रॉनों ने  [[ [[ तरंग-कण द्वंद्व  ]] ]] के गुणों को प्रदर्शित किया। दोनों कण और तरंगें: वे अन्य कणों से टकरा सकते हैं और प्रकाश की तरह विचलित हो सकते हैं।इलेक्ट्रॉनों के तरंग गुणों को न्यूट्रॉन और प्रोटॉन जैसे अन्य कणों की तुलना में प्रयोगों के साथ निरीक्षण करना आसान होता है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों में कम द्रव्यमान होता है और इसलिए किसी दी गई ऊर्जा के लिए एक लंबा डे ब्रोगली तरंग दैर्ध्य होता है।

इलेक्ट्रॉन कई भौतिक घटनाओं में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं, जैसे कि बिजली, चुंबकत्व, रसायन विज्ञान और तापीय चालकता, और वे गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय और कमजोर बातचीत में भी भाग लेते हैं। चूंकि एक इलेक्ट्रॉन में चार्ज होता है, इसलिए इसमें एक आसपास का विद्युत क्षेत्र होता है, और यदि वह इलेक्ट्रॉन एक पर्यवेक्षक के सापेक्ष बढ़ रहा है, तो कहा कि ऑब्जर्वर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए इसका निरीक्षण करेगा। अन्य स्रोतों से उत्पादित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र लोरेंट्ज़ बल कानून के अनुसार एक इलेक्ट्रॉन की गति को प्रभावित करेंगे। इलेक्ट्रॉन फोटॉनों 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 दूरबीन बाहरी अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा का पता लगा सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों में कई अनुप्रयोगों में शामिल होते हैं जैसे कि ट्राइबोलॉजी या घर्षण चार्जिंग, इलेक्ट्रोलिसिस, इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री, बैटरी टेक्नोलॉजीज, इलेक्ट्रॉनिक्स, वेल्डिंग, कैथोड-रे ट्यूब, फोटोइलेक्ट्रिकिटी, फोटोवोल्टिक सौर पैनल, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, विकिरण चिकित्सा, फ्री-इलेक्ट्रॉन लेसर, गैसेस ऑयर्स। डिटेक्टरों और कण त्वरक।

अन्य उप -परमाणु कणों के साथ इलेक्ट्रॉनों से जुड़े इंटरैक्शन रसायन विज्ञान और [[ परमाणु भौतिकी  ]] जैसे क्षेत्रों में रुचि रखते हैं। Coulomb का नियम |  [[ परमाणु नाभिक  ]] के भीतर सकारात्मक प्रोटॉन और बिना नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों के बीच Coulomb बल बातचीत, दोनों की संरचना को परमाणुओं के रूप में जाना जाता है। नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों बनाम सकारात्मक नाभिक के अनुपात में आयनीकरण या अंतर एक परमाणु प्रणाली की बाध्यकारी ऊर्जा को बदल देता है। दो या दो से अधिक परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का विनिमय या साझाकरण रासायनिक संबंध का मुख्य कारण है। 1838 में, ब्रिटिश प्राकृतिक दार्शनिक रिचर्ड लैमिंग ने पहले परमाणुओं के रासायनिक गुणों की व्याख्या करने के लिए विद्युत आवेश की एक अविभाज्य मात्रा की अवधारणा की परिकल्पना की। आयरिश  भौतिक विज्ञान ी 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 प्रयोग के दौरान 1897 में इसे एक कण के रूप में पहचाना।  इलेक्ट्रॉन  परमाणु प्रतिक्रिया ओं में भी भाग ले सकते हैं, जैसे कि सितारों में न्यूक्लियोसिंथेसिस, जहां उन्हें  [[ [[ बीटा कण  ]] ]]ों के रूप में जाना जाता है।इलेक्ट्रॉनों को रेडियोधर्मी आईएसओ के बीटा क्षय के माध्यम से बनाया जा सकता हैउदाहरण के लिए, टॉप्स और उच्च-ऊर्जा टकराव में, जब कॉस्मिक किरणें वायुमंडल में प्रवेश करती हैं।इलेक्ट्रॉन के एंटीपार्टिकल को पॉज़िट्रॉन कहा जाता है;यह इलेक्ट्रॉन के समान है सिवाय इसके कि यह विपरीत संकेत के विद्युत आवेश को वहन करता है।जब एक इलेक्ट्रॉन -पॉइटरन एनीहिलेशन | इलेक्ट्रॉन एक पॉज़िट्रॉन से टकराता है, तो दोनों कणों को नष्ट किया जा सकता है, जिससे गामा किरण फोटॉन का उत्पादन होता है।

विद्युत बल के प्रभाव की खोज
प्राचीन यूनानियों ने देखा कि फर के साथ रगड़ने पर एम्बर ने छोटी वस्तुओं को आकर्षित किया।बिजली 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 नया 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। बिजली और बिजली दोनों लैटिन से ली गई हैंēlectrum(एक ही नाम के 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 रसायनज्ञ चार्ल्स फ्रांस्वा डे सिस्टर्न डु फे।इसी तरह के प्रयोगों के इस और अन्य परिणामों से, डु फे ने निष्कर्ष निकाला कि बिजली में दो विद्युत तरल पदार्थ होते हैं, कांच से विट्रीस तरल पदार्थ रेशम से रगड़ते हैं और एम्बर से रब किए गए तरल पदार्थ को ऊन के साथ रगड़ते हैं।संयुक्त होने पर ये दोनों तरल पदार्थ एक -दूसरे को बेअसर कर सकते हैं। अमेरिकी वैज्ञानिक Ebenezer Kinnersley बाद में भी स्वतंत्र रूप से उसी निष्कर्ष पर पहुंचे। एक दशक बाद बेंजामिन फ्रैंकलिन ने प्रस्ताव दिया कि बिजली विभिन्न प्रकार के विद्युत तरल पदार्थ से नहीं थी, लेकिन एक एकल विद्युत द्रव जो एक अतिरिक्त (+) या घाटे ( -) को दर्शाता है।उन्होंने उन्हें क्रमशः सकारात्मक और नकारात्मक का आधुनिक चार्ज नामकरण 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 इस विचार को विकसित किया कि एक परमाणु उप -परमाणु कणों से घिरे पदार्थ के एक कोर से बना है जिसमें यूनिट इलेक्ट्रिक चार्ज थे। 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 व्युत्क्रम-वर्ग कानून द्वारा नियंत्रित किया गया था। उलटा वर्ग कानून।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, एक मोनोवालेंट आयन का प्रभार।वह फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियमों के माध्यम से इस प्राथमिक आवेश 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 लिखने के लिए इन प्राथमिक आरोपों का वर्णन करने के लिए इलेक्ट्रॉन पर स्विच किया: ... एक अनुमान बिजली की इस सबसे उल्लेखनीय मौलिक इकाई की वास्तविक राशि से बना था, जिसके लिए मैंतब से इलेक्ट्रॉन नाम का सुझाव देने के लिए उद्यम किया गया है।इलेक्ट्रियन में बदलने का 1906 का प्रस्ताव विफल रहा क्योंकि हेंड्रिक लोरेंट्ज़ ने इलेक्ट्रॉन रखना पसंद किया। इलेक्ट्रॉन शब्द शब्द इलेक्ट्रिक ic और i on का एक संयोजन है। प्रत्यय विकट: -on | -on जो अब अन्य उप-परमाणु कणों को नामित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि एक प्रोटॉन या न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन से प्राप्त बदले में है।

मैटर के बाहर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की खोज
एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक सर्कल में विक्षेपित ctrons 1859 में दुर्लभ गैसों में विद्युत चालकता का अध्ययन करते समय, जर्मन भौतिक विज्ञानी जूलियस प्लैकर ने कैथोड से उत्सर्जित विकिरण को देखा, जिससे कैथोड के पास ट्यूब की दीवार पर फॉस्फोरसेंट प्रकाश दिखाई दिया;और फॉस्फोरसेंट प्रकाश 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 गया एक ठोस शरीर ट्यूब के फॉस्फोरसेंट क्षेत्र पर एक छाया डालेगा।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 कैथोड किरणों को डब किया। {{rp|393}} कैथोड किरणों से जुड़े प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक अनुसंधान के दशकों जे। जे। थॉमसन की इलेक्ट्रॉनों की अंतिम खोज में महत्वपूर्ण थे।

1870 के दशक के दौरान, अंग्रेजी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी सर विलियम क्रुक ने पहले कैथोड-रे ट्यूब विकसित की, जिसमें अंदर एक उच्च वैक्यूम था। 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 गुणों को कैथोड किरणों के बारे में समझाया जा सकता है, जैसा कि मामले की चौथी स्थिति में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए गैसीय अणुओं से बना है, जिसमें कणों का औसत मुक्त पथ है।इतना लंबा है कि टकराव को नजरअंदाज किया जा सकता है। {{rp|394–395}} जर्मन में जन्मे ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी आर्थर शूस्टर ने कैथोड किरणों के समानांतर धातु प्लेटों को रखकर और प्लेटों के बीच एक विद्युत क्षमता 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 किसी दिए गए स्तर के लिए विक्षेपण की मात्रा को मापने से, 1890 में शूस्टर द्रव्यमान-से-चार्ज अनुपात का अनुमान लगाने में सक्षम था। चार्ज-टू-मास अनुपात{{efn|Note that older sources list charge-to-mass rather than the modern convention of mass-to-charge ratio.}} 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 बहुत भारी हाइड्रोजन या नाइट्रोजन परमाणु थे। शूस्टर के अनुमान बाद में काफी हद तक सही हो जाएंगे।

1892 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 हुए, 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 गई, जिसमें न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड भी शामिल थे, जिन्होंने पाया कि उन्होंने कणों को उत्सर्जित किया है।उन्होंने इन कणों को अल्फा और बीटा नामित किया, उनकी क्षमता में प्रवेश करने 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 द्रव्यमान-से-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 थे।

1897 में,ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जे। जे। थॉमसन, अपने सहयोगियों के साथ जॉन एस। टाउनसेंड और [[ हेरोल्ड ए। विल्सन (भौतिक विज्ञानी)  ]] | एच।ए। विल्सन, ने कहा कि कैथोड किरणें वास्तव में अद्वितीय कण थे, न कि लहरों, परमाणुओं या अणुओं के बजाय जैसा कि पहले माना जाता था। थॉमसन ने चार्ज ई और मास एम दोनों का अच्छा अनुमान लगाया, यह पाते हुए कि कैथोड किरण कण, जिसे उन्होंने कॉर्पस्लेस कहा था, शायद कम से कम बड़े 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 को इन कणों के लिए वैज्ञानिक समुदाय द्वारा अपनाया गया था, मुख्य रूप से जी। एफ। फिट्जगेराल्ड, जे। लार्मोर और एच। ए। लोरेंट्ज़ द्वारा सलाह के कारण। {{rp|273}} उसी वर्ष एमिल विचर्ट 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 बाद में 1899 में इलेक्ट्रॉन चार्ज और द्रव्यमान के लिए अनुमान भी देते थे: ई ~ ~ ~$5.486 Da$ ईएसयू और एम ~$1,822.888$ g  लिकान | रॉबर्ट मिलिकन

इलेक्ट्रॉन के चार्ज को अमेरिकी भौतिकविदों रॉबर्ट मिलिकन और हार्वे फ्लेचर द्वारा 1909 के उनके तेल-ड्रॉप प्रयोग में अधिक सावधानीपूर्वक मापा गया था, जिसके परिणाम 1911 में प्रकाशित किए गए थे। इस प्रयोग ने तेल की एक चार्ज बूंद को रोकने के लिए एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग किया था।गुरुत्वाकर्षण का एक परिणाम।यह डिवाइस 0.3%से कम की त्रुटि मार्जिन के साथ 1-150 आयनों से कुछ से इलेक्ट्रिक चार्ज को माप सकता है।तुलनात्मक प्रयोग पहले थॉमसन की टीम द्वारा किए गए थे, यूज़िनइलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न चार्ज किए गए पानी की बूंदों के जी बादल, और 1911 में अब्राम इओफ़े द्वारा, जिन्होंने स्वतंत्र रूप से धातुओं के चार्ज किए गए माइक्रोप्रार्टिकल्स 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 अपने रास्ते के साथ सुपरसैचुरेटेड जल वाष्प का संक्षेपण पैदा किया।1911 में, चार्ल्स विल्सन ने अपने क्लाउड चैंबर को तैयार करने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग किया ताकि वह चार्ज किए गए कणों की पटरियों, जैसे कि तेजी से बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों की तस्वीर ले सकें।

परमाणु सिद्धांत
बोहर मॉडल | परमाणु का बोहर मॉडल, संख्या n द्वारा मात्रा निर्धारित ऊर्जा के साथ एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति दिखा रहा है।एक लोअर ऑर्बिट के लिए एक इलेक्ट्रॉन छोड़ने से कक्षाओं के बीच ऊर्जा अंतर के बराबर एक फोटॉन का उत्सर्जन होता है। 1914 तक, भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड, हेनरी मोसले, जेम्स फ्रेंक और गुस्ताव हर्ट्ज द्वारा प्रयोगों ने बड़े पैमाने पर एक परमाणु की संरचना को निचले-द्रव्यमान वाले इलेक्ट्रॉनों से घिरे सकारात्मक चार्ज के घने नाभिक के रूप में स्थापित किया था। 1913 में, डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर ने कहा कि इलेक्ट्रॉनों ने मात्रात्मक ऊर्जा राज्यों में निवास किया, उनकी ऊर्जा के साथ नाभिक के बारे में इलेक्ट्रॉन की कक्षा की कोणीय गति द्वारा निर्धारित की गई थी।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 की वर्णक्रमीय लाइनों 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 एन। लुईस द्वारा समझाया गया था। गिल्बर्ट न्यूटन लुईस, जिन्होंने 1916 में प्रस्तावित किया था कि दो परमाणुओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन को उनके बीच साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी द्वारा बनाए रखा जाता है। बाद में, 1927 में, वाल्टर हेटलर और फ्रिट्ज लंदन ने क्वांटम यांत्रिकी के संदर्भ में इलेक्ट्रॉन-जोड़ी गठन और रासायनिक संबंध का पूरा विवरण दिया। 1919 में, अमेरिकी रसायनज्ञ 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। बदले में, उन्होंने गोले को कई कोशिकाओं में विभाजित किया, जिनमें से प्रत्येक में एक जोड़ी इलेक्ट्रॉनों में शामिल थी।इस मॉडल के साथ लैंगमुइर आवर्त सारणी में सभी तत्वों के रासायनिक गुणों को गुणात्मक रूप से समझाने में सक्षम था, जो आवधिक कानून के अनुसार बड़े पैमाने पर खुद को दोहराने के लिए जाना जाता था।

1924 में, ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी वोल्फगैंग पॉली 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 ठीक संरचना विभाजन के रूप में जाना जाता है।

क्वांटम यांत्रिकी
उनके 1924 में शोध प्रबंध मेंRecherches sur la théorie des quanta(क्वांटम थ्योरी पर शोध), फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी लुईस डी ब्रोगली ने परिकल्पना की कि सभी मामलों को प्रकाश के तरीके से डी ब्रोगली लहर के रूप में दर्शाया जा सकता है। यही है, उचित परिस्थितियों में, इलेक्ट्रॉनों और अन्य मामले में या तो कणों या तरंगों के गुण दिखाई देंगे।एक कण के कोरसुलर गुणों 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 समानांतर स्लिट्स से गुजरती है, जिससे हस्तक्षेप पैटर्न बनता है।1927 में, जॉर्ज पगेट थॉमसन ने पता लगाया कि हस्तक्षेप प्रभाव का उत्पादन तब किया गया था जब इलेक्ट्रॉनों की एक किरण को पतली धातु के झगड़े से गुजरता था और अमेरिकी भौतिक विज्ञानी क्लिंटन डेविसन और लेस्टर जर्मर द्वारा निकेल के एक क्रिस्टल से इलेक्ट्रॉनों के प्रतिबिंब द्वारा।

उसे एक कक्षा से।आकृति में, छायांकन इलेक्ट्रॉन को खोजने के लिए सापेक्ष संभावना को इंगित करता है, उस बिंदु पर दिए गए क्वांटम संख्याओं के अनुरूप ऊर्जा होती है। इलेक्ट्रॉनों के लिए एक लहर प्रकृति की डी ब्रोगली की भविष्यवाणी ने एरविन श्रोडिंगर को परमाणु में नाभिक के प्रभाव में जाने वाले इलेक्ट्रॉनों के लिए एक लहर समीकरण को पोस्ट करने के लिए प्रेरित किया।1926 में, यह समीकरण, श्रोडिंगर समीकरण, सफलतापूर्वक वर्णन करता है कि इलेक्ट्रॉन तरंगों ने कैसे प्रचार 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 कीं जो उन लोगों के बराबर थीं जो व्युत्पन्न थे।1913 में बोहर द्वारा सबसे पहले, और जिन्हें 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 अनुरूप, इलेक्ट्रो-मैग्नेटिक क्षेत्र के क्वांटम मैकेनिक्स के हैमिल्टनियन सूत्रीकरण के लिए सापेक्षतावादी और समरूपता विचारों को लागू करके। अपने सापेक्ष समीकरण के भीतर कुछ समस्याओं को हल करने के लिए, DiRac ने 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, इलेक्ट्रॉन के एंटीमैटर समकक्ष की भविष्यवाणी करने के लिए प्रेरित किया। इस कण को 1932 में कार्ल एंडरसन द्वारा खोजा गया था, जिन्होंने मानक इलेक्ट्रॉनों नेगेटोन को कॉल करने और सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए वेरिएंट दोनों का वर्णन करने के लिए एक सामान्य शब्द के रूप में इलेक्ट्रॉन का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया था।

1947 में, विलिस लैंब, स्नातक छात्र रॉबर्ट रेथरफोर्ड के सहयोग से काम करते हुए, ने 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 की शिफ्ट कहा जाता है।उसी समय के बारे में, हेनरी एम। फोले के साथ काम करते हुए, पॉलीकार्प कुश ने पता लगाया कि इलेक्ट्रॉन का चुंबकीय क्षण डीरेक के सिद्धांत की भविष्यवाणी से थोड़ा बड़ा है।इस छोटे से अंतर को बाद में इलेक्ट्रॉन के विषम चुंबकीय द्विध्रुवीय क्षण 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 1940 के दशक के अंत में रिचर्ड फेनमैन।

कण त्वरक
बीसवीं शताब्दी की पहली छमाही के दौरान कण त्वरक के विकास के साथ, भौतिकविदों ने उप -परमाणु कणों के गुणों में गहराई तक पहुंचना 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 बेटाट्रॉन 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 एडोन था, जिसने 1968 में संचालन शुरू किया था। इस उपकरण ने विपरीत दिशाओं में इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन को तेज किया, एक इलेक्ट्रॉन के साथ एक स्थिर लक्ष्य को मारने की तुलना में प्रभावी रूप से उनकी टक्कर की ऊर्जा को दोगुना कर दिया। CERN में बड़े इलेक्ट्रॉन -पॉइट्रॉन कोलाइडर (LEP), 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 किए।

व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों का कारावास
व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों को अब आसानी से अल्ट्रा छोटे में सीमित किया जा सकता है (L = 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, इसके द्रव्यमान को प्रभावी द्रव्यमान (ठोस-राज्य भौतिकी) के साथ बदलकर प्रभावी द्रव्यमान टेंसर।

वर्गीकरण
पहचानकर्ता | प्राथमिक कणों का मानक मॉडल।इलेक्ट्रॉन (प्रतीक ई) बाईं ओर है। कण भौतिकी के मानक मॉडल में, इलेक्ट्रॉन लेप्टन नामक उप -परमाणु कणों के समूह से संबंधित हैं, जिन्हें माना जाता है कि वे मौलिक या प्राथमिक कण हैं।इलेक्ट्रॉनों में किसी भी चार्ज किए गए लेप्टन (या किसी भी प्रकार के विद्युत आवेशित कण) का सबसे कम द्रव्यमान होता है और यह मौलिक कणों की पहली पीढ़ी से होता है। दूसरी और तीसरी पीढ़ी में चार्ज किए गए लेप्टन, म्यूऑन और ताऊ शामिल हैं, जो इलेक्ट्रॉन चार्ज, स्पिन और इंटरैक्शन के समान हैं, लेकिन अधिक बड़े पैमाने पर हैं।लेप्टन मामले के अन्य बुनियादी घटक से भिन्न होते हैं, क्वार्क्स, मजबूत बातचीत की कमी से।लेप्टन समूह के सभी सदस्य फ़र्मियन हैं, क्योंकि उन सभी में आधे-अधूरे पूर्णांक स्पिन हैं;इलेक्ट्रॉन में स्पिन है $4.2 u$.

मौलिक गुण
एक इलेक्ट्रॉन का अपरिवर्तनीय द्रव्यमान परिमाण (द्रव्यमान)#10-25 किलोग्राम या उससे कम के लगभग आदेश हैं |$0.511 MeV/c2$& nbsp; किलोग्राम, या $-1 e$& nbsp; परमाणु द्रव्यमान इकाइयाँ।द्रव्यमान-ऊर्जा समतुल्यता के कारण, यह परिमाण (ऊर्जा) के आदेशों की एक आरामदायक ऊर्जा से मेल खाती है (1E-15 | 0.511 & nbsp; mev।एक प्रोटॉन के द्रव्यमान और एक इलेक्ट्रॉन के बीच का अनुपात लगभग 1836 है।<ref name=nist_Coded_m खगोलीय माप से पता चलता है कि प्रोटॉन-टू-इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान अनुपात ने समान मूल्य रखा है, जैसा कि मानक मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की जाती है, ब्रह्मांड की कम से कम आधी उम्र के लिए।

इलेक्ट्रॉनों के पास इलेक्ट्रिक चार्ज होता है $-1.602 C$ coulombs, 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 आवेश के समान है, लेकिन विपरीत संकेत के साथ। जैसा कि प्रतीक ई का उपयोग प्राथमिक आवेश 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 $-4.803 esu$. यह संपत्ति आमतौर पर इलेक्ट्रॉन को एक स्पिन -। स्पिन के रूप में संदर्भित करके कहा जाता है-$-1.001 µ_{B}$कण। ऐसे कणों के लिए स्पिन परिमाण है $1⁄2$, जबकि किसी भी अक्ष पर स्पिन के एक प्रक्षेपण के माप का परिणाम केवल ± हो सकता है$1⁄2$।स्पिन के अलावा, इलेक्ट्रॉन में अपने स्पिन अक्ष के साथ एक आंतरिक चुंबकीय क्षण होता 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 $ħ$. 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 उपप्रकार नहीं है। फिर भी, संघनित पदार्थ भौतिकी  में, स्पिन -चार्ज पृथक्करण कुछ सामग्रियों में हो सकता है।ऐसे मामलों में, इलेक्ट्रॉनों को 'तीन स्वतंत्र कणों, स्पिनन, ऑर्बिटन और होलोन (या चारगोन) में विभाजित किया जाता है।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 और चार्ज को चार्ज करने वाले चारगोन को ले जाता है, लेकिन कुछ शर्तों में वे स्वतंत्र quasiparticles के रूप में व्यवहार कर सकते हैं।

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) अनंत के लिए इलेक्ट्रॉन की आत्म-ऊर्जा के कारण गंभीर गणितीय कठिनाइयों को उत्पन्न करता है। एक पेनिंग ट्रैप में एक एकल इलेक्ट्रॉन का अवलोकन कण की त्रिज्या की ऊपरी सीमा को 10 होने का सुझाव देता है−22& nbsp; मीटर। 10 के इलेक्ट्रॉन त्रिज्या का ऊपरी सीमा−18& nbsp; मीटर ऊर्जा में अनिश्चितता संबंध का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। [[ शास्त्रीय इलेक्ट्रॉन त्रिज्या ]] नामक एक भौतिक स्थिरांक भी है, जिसमें बहुत बड़ा मूल्य है $6.8$, 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 हैं जो अनायास कम बड़े पैमाने पर कणों में क्षय करते हैं।एक उदाहरण म्यूओन है, एक औसत जीवनकाल के साथ $3$& nbsp; सेकंड, जो एक इलेक्ट्रॉन, एक म्यून न्यूट्रिनो और एक [[ इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो  ]] में तय करता है।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 $1⁄2$ वर्ष, 90% आत्मविश्वास के स्तर पर।

क्वांटम गुण
सभी कणों के साथ, इलेक्ट्रॉन तरंगों के रूप में कार्य कर सकते हैं।इसे वेव-कार्टिकल 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 एक जटिल-मूल्यवान फ़ंक्शन के रूप में वर्णित किया जा सकता है, तरंग फ़ंक्शन, जिसे आमतौर पर ग्रीक अक्षर साई (ψ) द्वारा दर्शाया जाता है।जब इस फ़ंक्शन का निरपेक्ष मान चुकता है, तो यह संभावना देता है कि एक कण एक स्थान के पास देखा जाएगा - एक संभावना घनत्व।

दूसरे के साथ lleys, मोटे तौर पर एक काठी-आकार दे रहे हैं। 1-आयामी बॉक्स में दो समान फ़र्मियन के क्वांटम स्थिति के लिए एक एंटीसिमेट्रिक वेव फ़ंक्शन का उदाहरण।यदि कण स्वैप स्थिति को स्वैप करते हैं, तो तरंग फ़ंक्शन अपने संकेत को इनवर्स करता है। 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) = −h (r2, r1), where the variables r1 and r2क्रमशः पहले और दूसरे इलेक्ट्रॉनों के अनुरूप।चूंकि निरपेक्ष मान एक साइन स्वैप द्वारा नहीं बदला जाता है, इसलिए यह समान संभावनाओं से मेल खाता है।बोसोन, जैसे कि फोटॉन, के बजाय सममित तरंग कार्य हैं। एंटीसिमेट्री के मामले में, इलेक्ट्रॉनों पर बातचीत करने के लिए तरंग समीकरण के समाधान के परिणामस्वरूप एक शून्य संभावना होती है कि प्रत्येक जोड़ी एक ही स्थान या राज्य पर कब्जा कर लेगी।यह पाउली बहिष्करण 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 एक परमाणु में अलग -अलग ऑर्बिटल्स पर कब्जा करने का कारण बनता है, बजाय एक ही कक्षा में एक दूसरे को ओवरलैप करने के।

[[ [[ 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 कुछ समय एक आभासी इलेक्ट्रॉन के संयोजन के रूप में अपने एंटीपार्टिकल, वर्चुअल पॉज़िट्रॉन के संयोजन के रूप में बिताता है, जो इसके तुरंत बाद एक दूसरे को तेजी से नष्ट कर देता है। इन कणों को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा भिन्नता का संयोजन, और जिस समय के दौरान वे मौजूद हैं, वह हाइजेनबर्ग अनिश्चितता संबंध द्वारा व्यक्त किए गए पता लगाने की दहलीज के नीचे आते हैं, ΔE & nbsp; · & nbsp; Δt & nbsp; ≥ & nbsp; ħ ħ।वास्तव में, इन वर्चुअल कणों को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा, ofe, को समय की अवधि के लिए वैक्यूम से उधार लिया जा सकता है,, ताकि उनका उत्पाद कम प्लैंक स्थिरांक से अधिक न हो, ħ ≈ $9.109$।इस प्रकार, एक आभासी इलेक्ट्रॉन के लिए, ΔT सबसे अधिक है $5.489$.

संकेत आभासी कणों को दिखाते हैं | एक इलेक्ट्रॉन के पास यादृच्छिक रूप से दिखाई देने वाले वर्चुअल इलेक्ट्रॉन -पॉइटरॉन जोड़े का एक योजनाबद्ध चित्रण (निचले बाएं) जबकि एक इलेक्ट्रॉन -पॉज़िट्रॉन वर्चुअल जोड़ी अस्तित्व में है, कूलम्ब का नियम  | एक इलेक्ट्रॉन के आसपास परिवेशी विद्युत क्षेत्र से कूलम्ब बल एक बनाया गया पॉज़िट्रॉन को मूल इलेक्ट्रॉन के लिए आकर्षित करने का कारण बनता 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 1 से अधिक एक ढांकता हुआ पारगम्यता है। एकता।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।

आभासी 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।

एक बिंदु कण इलेक्ट्रॉन के शास्त्रीय भौतिकी  में स्पष्ट विरोधाभास आंतरिक कोणीय गति और चुंबकीय क्षण वाले इलेक्ट्रॉन द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र में आभासी फोटॉन के गठन द्वारा समझाया जा सकता है।इन फोटॉनों को हेरिस्टिक रूप से सोचा जा सकता है कि इलेक्ट्रॉन को एक घबराहट फैशन (जिसे ज़िटरब्यूगुंग के रूप में जाना जाता है) के बारे में शिफ्ट करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध परिपत्र गति के साथ पूर्ववर्ती गति होती है। यह गति इलेक्ट्रॉन के स्पिन और चुंबकीय क्षण दोनों का उत्पादन करती है। परमाणुओं में, वर्चुअल फोटॉन का यह निर्माण वर्णक्रमीय लाइनों में देखे गए मेमने की पारी की व्याख्या करता 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 नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। Coulomb का उलटा वर्ग कानून। जब एक इलेक्ट्रॉन गति में होता है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।  Ampère का सर्कुलेटेड कानून | Ampère -Maxwell Law एक पर्यवेक्षक के संबंध में इलेक्ट्रॉनों (वर्तमान) के द्रव्यमान गति से चुंबकीय क्षेत्र से संबंधित है।इंडक्शन की यह संपत्ति उस चुंबकीय क्षेत्र की आपूर्ति करती है जो एक इलेक्ट्रिक मोटर चलाता है। एक मनमाना चलती चार्ज कण का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र लेनार्ड -विचर्ट पोटेंशियल द्वारा व्यक्त किया जाता है, जो तब भी मान्य होते हैं जब कण की गति प्रकाश (सापेक्ष) के करीब होती है।

नकारात्मक तो यह शीर्ष की ओर एक घुमावदार प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करता है। 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 बल इलेक्ट्रॉन को एक पेथियस के माध्यम से एक पेचदार प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करने का कारण बनता है, जिसे Gyroradius कहा जाता 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 फोर्स#अब्राहम -क्लोरेंट्ज़ -दिरैक फोर्स के रूप में जाना जाता है।यह बल इलेक्ट्रॉन के अपने क्षेत्र की पीठ-प्रतिक्रिया के कारण होता है।



आईसी नाभिक।ऊर्जा परिवर्तन ई2 − E1आवृत्ति f o निर्धारित करता हैf उत्सर्जित फोटॉन। 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 और गति के संरक्षण 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।इलेक्ट्रॉन के त्वरण के परिणामस्वरूप Bremsstrahlung विकिरण का उत्सर्जन होता है।

एक फोटॉन (प्रकाश) और एक एकान्त (मुक्त) इलेक्ट्रॉन के बीच एक अयोग्य टकराव को कॉम्पटन बिखरना कहा जाता है।इस टकराव के परिणामस्वरूप कणों के बीच गति और ऊर्जा का हस्तांतरण होता है, जो कॉम्पटन शिफ्ट नामक राशि द्वारा फोटॉन की तरंग दैर्ध्य को संशोधित करता है। The maximum magnitude of this wavelength shift is h/meसी, जिसे कॉम्पटन वेवलेंथ के रूप में जाना जाता है। एक इलेक्ट्रॉन के लिए, इसका मूल्य है $-1.602$. 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 बिखरने या रैखिक थॉमसन बिखरने कहा जाता है।

दो आवेशित कणों, जैसे कि इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन के बीच विद्युत चुम्बकीय बातचीत की सापेक्ष शक्ति, ठीक-संरचना स्थिरांक द्वारा दी जाती 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;$1⁄2$, जो लगभग बराबर है $1⁄2$.

जब इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन टकराते हैं, तो वे इलेक्ट्रोN -Positron ANNIHILATION | एक -दूसरे को सत्यानाश करें, दो या अधिक गामा किरण फोटॉन को जन्म दें।यदि इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन में नगण्य गति होती है, तो एक पॉज़िट्रोनियम एटम दो या तीन गामा किरण फोटॉन में कुल मिलाकर 1.022 & nbsp; mev; दूसरी ओर, एक उच्च-ऊर्जा फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन और एक पॉज़िट्रॉन में बदल सकता है जिसे जोड़ी उत्पादन कहा जाता है, लेकिन केवल पास के चार्ज किए गए कण की उपस्थिति में, जैसे कि एक नाभिक।

इलेक्ट्रोकेक इंटरैक्शन के सिद्धांत में, इलेक्ट्रॉन की तरंग के बाएं हाथ के घटक [[ इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो  ]] के साथ एक कमजोर आइसोस्पिन डबल बनाते हैं।इसका मतलब यह है कि कमजोर बातचीत के दौरान, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो इलेक्ट्रॉनों की तरह व्यवहार करते हैं।इस डबल के या तो सदस्य एक आवेशित वर्तमान बातचीत से गुजर सकते हैं या एक को अवशोषित करके 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।एक रेडियोधर्मी परमाणु में बीटा क्षय की घटना के लिए चार्ज किए गए वर्तमान इंटरैक्शन जिम्मेदार हैं।इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो दोनों के माध्यम से एक तटस्थ वर्तमान बातचीत से गुजर सकते हैं  एक्सचेंज, और यह न्यूट्रिनो-इलेक्ट्रॉन लोचदार बिखरने के लिए जिम्मेदार है।

परमाणु और अणु
ताल पर कब्जा कर लेता है, और रंग किसी दिए गए स्थान पर इलेक्ट्रॉन खोजने की संभावना को दर्शाता है। 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 परमाणु कक्षीय  नामक फ़ंक्शन द्वारा वर्णित किया गया 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 परमाणु के लिए अपनी बाध्यकारी ऊर्जा से ऊपर बढ़ाया जाना चाहिए।यह होता है, उदाहरण के लिए, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के साथ, जहां परमाणु के  आयनीकरण ऊर्जा  से अधिक एक घटना फोटॉन इलेक्ट्रॉन द्वारा अवशोषित होती है। इलेक्ट्रॉनों की कक्षीय कोणीय गति की मात्रा निर्धारित की जाती है।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 कर लेते हैं, एक दूसरे को रद्द कर देते हैं।

परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन विद्युत चुम्बकीय बातचीत के परिणामस्वरूप होता है, जैसा कि क्वांटम यांत्रिकी के नियमों द्वारा वर्णित है। सबसे मजबूत बंधन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के साझा या हस्तांतरण द्वारा बनते हैं, जिससे अणुओं के गठन की अनुमति मिलती है। एक अणु के भीतर, इलेक्ट्रॉन कई नाभिक के प्रभाव में चलते हैं, और आणविक कक्षाओं पर कब्जा कर लेते हैं;जितना वे अलग -अलग परमाणुओं में परमाणु कक्षाओं पर कब्जा कर सकते हैं। इन आणविक संरचनाओं में एक मौलिक कारक इलेक्ट्रॉन जोड़े 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 चारों ओर एक बड़ी मात्रा में वितरित किए जाते हैं।

चालकता
एफ लाइटनिंग हड़ताल जमीन | एक बिजली के निर्वहन में मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है। बिजली के लिए आवश्यक विद्युत क्षमता एक ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव द्वारा उत्पन्न की जा सकती है। 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 निकाय ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव से रगड़ के माध्यम से एक विद्युत आवेश विकसित कर सकता है।

वैक्यूम में जाने वाले स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनों को मुक्त 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, जो अर्ध-इलेक्ट्रॉन-क्वासिपार्टिकल्स होते हैं, जिनमें वास्तविक इलेक्ट्रॉनों के समान 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 एक विद्युत प्रवाह नामक एक शुद्ध प्रवाह का उत्पादन करते हैं, 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 समीकरणों 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 तांबे और सोने 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 एक इन्सुलेटर के रूप में व्यवहार करती है।अधिकांश अर्धचालक में चालकता का एक चर स्तर होता है जो चालन और इन्सुलेशन के चरम के बीच होता है। दूसरी ओर, धातुओं में एक [[ इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना  ]] होती है जिसमें आंशिक रूप से भरे हुए इलेक्ट्रॉनिक बैंड होते हैं।इस तरह के बैंड की उपस्थिति धातुओं में इलेक्ट्रॉनों को व्यवहार करने की अनुमति देती है जैसे कि वे मुक्त या डिलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों थे।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 (जिसे 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 क्रम 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 की गति का लगभग 75% होता है। यह इसलिए होता है क्योंकि विद्युत संकेत एक लहर के रूप में फैलते हैं, सामग्री के ढांकता हुआ स्थिरांक पर निर्भर वेग के साथ। धातुएं गर्मी के अपेक्षाकृत अच्छे कंडक्टर बनाती हैं, मुख्य रूप से क्योंकि [[ डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉन  ]]ों 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 विडेमैन -फ्रांज़ कानून द्वारा गणितीय रूप से व्यक्त किया गया है, जो बताता है कि विद्युत चालकता के लिए थर्मल चालकता का अनुपात तापमान के लिए आनुपातिक है।धातु की जाली में थर्मल विकार सामग्री की विद्युत प्रतिरोधकता को बढ़ाता है, जिससे विद्युत प्रवाह के लिए तापमान निर्भरता पैदा होती है।

जब महत्वपूर्ण तापमान नामक एक बिंदु के नीचे ठंडा किया जाता है, तो सामग्री एक चरण संक्रमण से गुजर सकती है जिसमें वे विद्युत प्रवाह के लिए सभी प्रतिरोधकता खो देते हैं, एक प्रक्रिया में जिसे सुपरकंडक्टिविटी के रूप में जाना जाता है।बीसीएस सिद्धांत में, कूपर जोड़े नामक इलेक्ट्रॉनों के जोड़े ने अपनी गति को पास के मामले में जाली कंपन के माध्यम से जोड़ा कहा जाता है, जिससे फोनोन कहा जाता है, जिससे परमाणुओं के साथ टकराव से बचा जाता है जो सामान्य रूप से विद्युत प्रतिरोध पैदा करते 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 होते हैं, अनिश्चित रहता है।

ठोस का संचालन करने वाले इलेक्ट्रॉनों, जो स्वयं अर्ध-कण होते हैं, जब पूर्ण शून्य के करीब तापमान पर कसकर सीमित होते हैं, तो व्यवहार करते हैं जैसे कि वे तीन अन्य क्वासिपार्टिकल्स में विभाजित हो गए थे: स्पिनन, ऑर्बिटन 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 विशेष सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन की गति प्रकाश की गति के रूप में, एक पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, इसके सापेक्ष द्रव्यमान में वृद्धि होती है, जिससे इसे पर्यवेक्षक के संदर्भ के फ्रेम के भीतर से तेज करना अधिक कठिन हो जाता 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, सी के करीब गति से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों को पानी जैसे ढांकता हुआ माध्यम में इंजेक्ट किया जाता है, जहां प्रकाश की स्थानीय गति सी की तुलना में काफी कम होती है, इलेक्ट्रॉन अस्थायी रूप से मध्यम में प्रकाश की तुलना में तेजी से यात्रा करते हैं।जैसा कि वे माध्यम के साथ बातचीत करते हैं, वे चेरेंकोव विकिरण  नामक एक बेहोश प्रकाश उत्पन्न करते हैं।

यह मान 1 पर शुरू होता है और v के दृष्टिकोण के रूप में अनंत तक जाता है। विशेष सापेक्षता के प्रभाव एक मात्रा पर आधारित होते हैं, जिसे लोरेंट्ज़ कारक 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 एनर्जी केeवेलोसिटी वी के साथ घूमने वाले इलेक्ट्रॉन का है:
 * $$\displaystyle K_{\mathrm{e}} = (\gamma - 1)m_{\mathrm{e}} c^2,$$

जहां एमeइलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है।उदाहरण के लिए, स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक एक इलेक्ट्रॉन को लगभग 51 & nbsp; gev; चूंकि एक इलेक्ट्रॉन एक लहर के रूप में व्यवहार करता है, एक दिए गए वेग पर इसमें एक विशेषता डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य है।यह λ द्वारा दिया गया हैe& nbsp; = & nbsp; h/p जहां h प्लैंक स्थिर है और p गति है। 51 & nbsp के लिए; gev इलेक्ट्रॉन ऊपर, तरंग दैर्ध्य के बारे में है $ħ⁄2$, एक परमाणु नाभिक के आकार के नीचे अच्छी तरह से संरचनाओं का पता लगाने के लिए पर्याप्त है।

गठन
बाईं ओर से नाभिक को संकोच करें, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन दाईं ओर जा रहे हैं। एक इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन की जोड़ी उत्पादन, एक परमाणु नाभिक के साथ एक फोटॉन के करीबी दृष्टिकोण के कारण।बिजली का प्रतीक एक आभासी फोटॉन के आदान -प्रदान का प्रतिनिधित्व करता है, इस प्रकार एक विद्युत बल कार्य करता है।कणों के बीच का कोण बहुत छोटा है।

ब्रह्मांड के विकास में शुरुआती चरणों को समझाने के लिए बिग बैंग थ्योरी 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 छोड़ दिया 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, जिसे 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 - जिसे न्यूक्लियोसिंथेसिस के रूप में जाना जाता है, जिसे हाइड्रोजन और हीलियम के आइसोटोप का गठन किया जाता है, जिसमें लिथियम की मात्रा का पता चलता है।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 किया, इस प्रक्रिया में एक प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन जारी किया,

अगले के बारे में $1⁄2$–$ħ⁄2$, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन परमाणु नाभिक के साथ बांधने के लिए बहुत ऊर्जावान रहे। इसके बाद एक अवधि है जिसे ब्रह्मांड के कालक्रम के रूप में जाना जाता है#पुनर्संयोजन, फोटॉन डिकूपिंग, और कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (सीएमबी)। पुनर्संयोजन, जब तटस्थ परमाणु गठित किए गए थे और विस्तारित ब्रह्मांड विकिरण के लिए पारदर्शी हो गया था।

बिग बैंग के मोटे तौर पर एक मिलियन साल बाद, सितारों की पहली पीढ़ी बनने लगी। एक स्टार के भीतर, स्टेलर 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 मिलान वृद्धि है।हालांकि, तारकीय विकास की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी समस्थानिकों का संश्लेषण हो सकता है।चयनित आइसोटोप बाद में नकारात्मक बीटा क्षय से गुजर सकते हैं, जो नाभिक से एक इलेक्ट्रॉन और एंटीन्यूट्रिनो का उत्सर्जन करते हैं। एक उदाहरण कोबाल्ट -60 है (60CO) आइसोटोप, जो निकल -60 बनाने के लिए तय करता है (60Nickel)। एक ऊर्जावान ब्रह्मांडीय किरण पृथ्वी के वायुमंडल को मारते हुए अपने जीवनकाल के अंत में, लगभग 20 से अधिक सौर द्रव्यमान वाला एक तारा एक ब्लैक होल बनाने के लिए [[ गुरुत्वाकर्षण पतन  ]] से गुजर सकता है। शास्त्रीय भौतिकी के अनुसार, ये बड़े पैमाने पर तारकीय वस्तुएं एक गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को बढ़ाती हैं जो कि कुछ भी रोकने के लिए पर्याप्त मजबूत है, यहां तक कि  विद्युत चुम्बकीय विकिरण, श्वार्ज़स्चिल्ड त्रिज्या से बचने से।हालांकि, क्वांटम यांत्रिक प्रभावों को संभावित रूप से इस दूरी पर हॉकिंग विकिरण के उत्सर्जन की अनुमति दी जाती है।इलेक्ट्रॉनों (और पॉज़िट्रॉन) को इन तारकीय अवशेषों के घटना क्षितिज पर बनाया जाता 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।

कॉस्मिक किरणें उच्च ऊर्जा के साथ अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा करने वाले कण हैं।ऊर्जा की घटनाओं के रूप में उच्च $9.274 joules per tesla$ रिकॉर्ड किया गया है। जब ये कण पृथ्वी के वायुमंडल में नाभिकों से टकराते हैं, तो कणों की बौछार उत्पन्न होती है, जिसमें पायन शामिल हैं। पृथ्वी की सतह से देखे गए ब्रह्मांडीय विकिरण के आधे से अधिक में म्यून्स होते 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

 * अरोरा ज्यादातर वातावरण में उत्पन्न होने वाले ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है। 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 एक स्टार के कोरोना, 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 इलेक्ट्रॉन घनत्व में सिंक्रनाइज़ भिन्नताओं के कारण होती है, और ये ऊर्जा उत्सर्जन का उत्पादन करती हैं जो रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है।

एक 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 अंधेरी रेखाएं 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 जाता है, तो इन पंक्तियों की ताकत और चौड़ाई के स्पेक्ट्रोस्कोपिक माप किसी पदार्थ की संरचना और भौतिक गुणों को निर्धारित करने की अनुमति देते हैं।

प्रयोगशाला स्थितियों में, व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों की बातचीत को कण डिटेक्टरों 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 एक पेनिंग ट्रैप का उपयोग 10 महीने की अवधि के लिए एकल इलेक्ट्रॉन को शामिल करने के लिए 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 लुंड विश्वविद्यालय में एक टीम द्वारा कब्जा कर लिया गया था। वैज्ञानिकों ने प्रकाश की बेहद छोटी चमक का इस्तेमाल किया, जिसे एटोसेकंड दालों कहा जाता है, जिसने पहली बार एक इलेक्ट्रॉन की गति को देखने की अनुमति दी थी।

ठोस पदार्थों में इलेक्ट्रॉनों के वितरण को कोण-हल किए गए फोटोमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी (ARPES) द्वारा कल्पना की जा सकती है।यह तकनीक पारस्परिक स्थान को मापने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को नियोजित करती है - आवधिक संरचनाओं का एक गणितीय प्रतिनिधित्व जो मूल संरचना का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता 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
ऊपर से टी बीम एक स्पेस शटल मॉडल के बारे में एक नीली चमक पैदा करता है। नासा पवन सुरंग परीक्षण के दौरान, स्पेस शटल के एक मॉडल को इलेक्ट्रॉनों के एक बीम द्वारा लक्षित किया जाता है, जो फिर से प्रवेश के दौरान गैसों के प्रभाव का अनुकरण करता है। वेल्डिंग में इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग किया जाता है। ऊर्जा घनत्व तक की अनुमति दी $2.818 m$ 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 ]] (EBL) 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, EBL का उपयोग मुख्य रूप से विशेष एकीकृत सर्किट की छोटी संख्या के उत्पादन के लिए किया जाता है।

इलेक्ट्रॉन बीम प्रसंस्करण का उपयोग उनके भौतिक गुणों को बदलने या चिकित्सा और खाद्य उत्पादों को स्टरलाइज़ करने 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 से चिपचिपापन की कमी और इसकी सक्रियता ऊर्जा की चरणबद्ध कमी के कई आदेशों का कारण बनता है।

[[ [[ रैखिक कण त्वरक ]] ]] विकिरण चिकित्सा में सतही ट्यूमर के उपचार के लिए इलेक्ट्रॉन बीम उत्पन्न करते हैं।इलेक्ट्रॉन थेरेपी इस तरह की त्वचा के घावों को बेसल-सेल कार्सिनोमस के रूप में मान सकती है क्योंकि एक इलेक्ट्रॉन बीम केवल अवशोषित होने से पहले एक सीमित गहराई तक प्रवेश करता है, आमतौर पर 5 & nbsp; सेमी 5-20 & nbsp; मेव में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा के लिए सेमी।एक्स-रे द्वारा विकिरणित किए गए क्षेत्रों के उपचार के पूरक के लिए एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग किया जा सकता है।

कण त्वरक इलेक्ट्रॉनों और उनके एंटीपार्टिकल्स को उच्च ऊर्जा के लिए प्रेरित करने के लिए विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करते हैं।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 कणों के प्रसार को कम करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम को ठंडा कर सकता है।इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन बीम को आवश्यक ऊर्जाओं में तेजी लाने वाले कणों पर टकराया जाता है;कण डिटेक्टर परिणामी ऊर्जा उत्सर्जन का निरीक्षण करते हैं, जो कण भौतिकी अध्ययन करते हैं।

इमेजिंग
कम-ऊर्जा [[ इलेक्ट्रॉन विवर्तन  ]] (LEED) एक क्रिस्टलीय सामग्री पर बमबारी करने की एक विधि है, जो इलेक्ट्रॉनों के एक टकराए हुए किरण के साथ और फिर सामग्री की संरचना को निर्धारित करने के लिए परिणामस्वरूप विवर्तन पैटर्न का अवलोकन करती है।इलेक्ट्रॉनों की आवश्यक ऊर्जा आमतौर पर 20-200 & nbsp; ev की सीमा में होती है।  [[ [[ प्रतिबिंब उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन  ]] ]] (RHEED) 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 रूप से हल की गई छवियों का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम में इन परिवर्तनों को रिकॉर्ड कर सकते हैं। नीली रोशनी में, पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में लगभग 200 & nbsp; nm का विवर्तन-सीमित संकल्प होता है। तुलना करके, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप इलेक्ट्रॉन के डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य द्वारा सीमित हैं।उदाहरण के लिए, यह तरंग दैर्ध्य, 100,000-वोल्ट क्षमता 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 माइक्रोस्कोप ओवरहेड प्रोजेक्टर की तरह कार्य करते हैं, इलेक्ट्रॉनों की एक बीम के साथ सामग्री के एक स्लाइस से गुजरते हैं, फिर एक फोटोग्राफिक स्लाइड या चार्ज-युग्मित डिवाइस पर लेंस द्वारा प्रक्षेपित किया जाता है। [[ स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ]]्स Rasteri एक बारीक केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम, जैसा कि एक टीवी सेट में, छवि का उत्पादन करने के लिए अध्ययन किए गए नमूने में।दोनों माइक्रोस्कोप प्रकारों के लिए परिमाण 100 × से 1,000,000 × या उससे अधिक तक होते हैं।स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप अध्ययन की गई सामग्री में एक तेज धातु टिप से इलेक्ट्रॉनों की क्वांटम टनलिंग का उपयोग करता है और इसकी सतह की परमाणु रूप से हल की गई छवियों का उत्पादन कर सकता है।

अन्य अनुप्रयोग
फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर (FEL) में, एक [[ सापेक्ष इलेक्ट्रॉन बीम  ]] एक जोड़ी के माध्यम से गुजरता है, जिसमें द्विध्रुवीय मैग्नेट के सरणियाँ होती हैं, जिनके क्षेत्र वैकल्पिक दिशाओं में इंगित करते हैं।इलेक्ट्रॉन सिंक्रोट्रॉन विकिरण का उत्सर्जन करते हैं जो कि प्रतिध्वनि आवृत्ति पर विकिरण क्षेत्र को दृढ़ता से बढ़ाने के लिए एक ही इलेक्ट्रॉनों के साथ सुसंगत रूप से बातचीत करता है।फेल माइक्रोवेव से लेकर नरम एक्स-रे तक, आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एक सुसंगत उच्च-ब्रिलियंस 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 में इलेक्ट्रॉन महत्वपूर्ण हैं, जिन्हें प्रयोगशाला उपकरणों, कंप्यूटर मॉनिटर और टेलीविजन सेटों में प्रदर्शन उपकरणों के रूप में बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है। एक फोटोमुल्टिप्लियर ट्यूब में, फोटोकैथोड हड़ताली हर फोटॉन इलेक्ट्रॉनों का एक हिमस्खलन शुरू करता है जो एक पता लगाने योग्य वर्तमान पल्स का उत्पादन करता है। वैक्यूम ट्यूब विद्युत संकेतों में हेरफेर करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह का उपयोग करते हैं, और उन्होंने इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।हालांकि, वे काफी हद तक ठोस-राज्य (इलेक्ट्रॉनिक्स) द्वारा दबाए गए हैं। ट्रांजिस्टर जैसे ठोस-राज्य उपकरण।

यह भी देखें
• Anyon

• Beta radiation

• Electride

• Electron bubble

• Exoelectron emission

• g-factor

• Lepton

• List of particles

• Periodic systems of small molecules

• Spintronics

• Stern–Gerlach experiment

• Townsend discharge

• Zeeman effect

बाहरी संबंध








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