Tegenwoordig wordt elke electrische lading (zoowel positief als negatief) door de meeste natuurkundigen beschouwd als een veelvoud van een zeer kleine onverdeelbare lading, die eigenlijk het electriciteitsatoom voorstelt. In den ruimsten zin is het electron de absolute grootte van deze lading.
De metingen van Millikan (c.f.i.), wel de nauwkeurigste, hebben tot de volgende waarde van het electron geleid: 4,774 x 10-10 electrostatische eenheden = 1,59 x 10-20 electromagnetische eenheden = 1,59 x 10-19 coulomb.De opvatting van het electron als electrische lading volgt logisch uit de interpretatie, welke Faraday in 1833 gaf van zijn proefnemingen over electrolyse.
Hierbij bleek, dat de individueele ladingen van het atoom en van de verschillende scheikundige radicalen noodzakelijk moeten beschouwd worden als veelvouden van éénzelfde „electron”. Deze opvatting is die van Johnston Stoney, die het eerst den term „electron” gebruikte (1891).
Zeer merkwaardig is het, dat ze meteen een nauw en haast noodzakelijk verband legt tusschen het electrisch en het stoffelijk atoom. Gedurende de laatste 40 jaren hebben de theoretische en experimenteele natuurkunde een aanzienlijk deel van hun vruchtbare pogingen besteed om deze verhoudingen juist te omschrijven. Indien het electron zou moeten worden prijs gegeven, dienden alle moderne theorieën van de physica omgewerkt.
De groote Engelsche natuurkundigen Crookes en vooral J. J. Thomson hebben zich verdienstelijk gemaakt door navorsching van de ontlading in gassen. Deze gewichtige studie (evenals die van den doorgang van een stroom door electrolyten) gaf aanleiding tot het voortbrengen van kathodestralen, die op hun beurt de ontdekking van Röntgen mogelijk maakten. De kathodestralen werden het eerst opgemerkt door Crookes in glazen buizen, die uiterst verdunde gassen bevatten, tusschen metalen electroden. Onder een voldoend potentiaalverschil zendt de kathode stralen uit, die een mooi-groene fluorescentie teweegbrengen op den glaswand.
Een metalen voorwerp, op hun weg ingeschakeld, werpt een duidelijke schaduw af. Hieruit besluit men, dat de kathodestralen zich rechtlijnig voortplanten in een richting onafhankelijk van den stand van de anode. Lenard slaagde erin de werkingen van deze stralen nog waar te nemen door een venstertje uit aluminiumfolie. De vaststelling van dit onverwacht doordringingsvermogen, dat aan de eigenschappen van X-stralen herinnerde, bracht Lenard, en vervolgens de meeste Duitsche natuurkundigen, ertoe, den corpusculairen aard van kathodestralen te ontkennen. In 1897 nochtans toonde J. J.
Thomson aan, dat de kathodestralen een afwijking ondergaan onder invloed van een electrisch of magnetisch veld, juist als dit het geval zou zijn voor negatieve deeltjes. Het werkelijk bestaan van deze negatieve lading werd bevestigd door Perrin, die er in slaagde ze te meten met een electrometer, door de stralen op te vangen in een cylinder van Faraday.
De quantitatieve studie der afwijkingen in electrische en magnetische velden liet toe de snelheid der negatieve deeltjes te meten, evenals hun soortelijke lading. Kauffmann vond, dat deze laatste, gedefinieerd als de verhouding tusschen de electrische lading e (in electromagnetiscbe eenheden) en de massa m (in grammen), gelijk was aan 1,761 x 107. Met behulp van de bekende waarde van de lading van het electron vindt men voor de massa 0,902 x 10-27 gram of 1/1840 van de massa van het waterstofatoom. Deze berekening, zooals we gezien hebben, steunt op de kennis van de grootte van de electrische lading van het electron. Deze grootte werd bepaald als de kleinst mogelijke waarneembare lading, waarvan iedere meetbare lading een veelvoud is. De bekende proeven van R. Millikan (1909) leveren een treffenden uitleg van deze definitie.
Een oliedruppeltje met microscopische afmetingen valt in het veld van den kijker van een kathetometer met een constante snelheid, die men meet door middel van een micrometrische schaalverdeling. Onmiddellijk na deze meting brengt men een verticaal electrisch veld aan, naar onder gericht. Indien de druppel toevallig een electrische lading heeft, dan wordt ze opgelicht. De snelheid van den druppel vermindert dus op het oogenblik, dat het veld ontstaat. Wanneer de ruimte, waarin het druppeltje zich verplaatst, ionen bevat (teweeggebracht door een bundel van X- of van γ-stralen), kan men vaststellen, dat de lading van tijd tot tijd plotselinge veranderingen ondergaat. Deze ladingsveranderingen bleken alle een veelvoud te zijn van een kleinste lading.
Eenmaal gekarakteriseerd door massa en lading, werd het electron vereenzelvigd in een aanzienlijke reeks verschijnselen, waar men de verhouding e/m terugvond. Wegens het herhaaldelijk voorkomen van de lading e samen met dezelfde massa m heeft het begrip electron een eerste wijziging ondergaan, die van oorspronkelijke opvatting eener eenvoudige electrische lading geleid heeft tot het begrip van een stoffelijk deeltje.
Wanneer men een versche metallische oppervlakte in het luchtledige blootstelt aan ultra-violette stralen, dan stuurt deze electronen uit, waarvan het aantal afhangt van de intensiteit, doch waarvan de kinetische energie slechts afhangt van de frequentie v van de invallende stralen. Een metaaldraadje, dat men in het luchtledige tot gloeien brengt, zendt eveneens electronen uit, die men kan opvangen door middel van een positief geladen plaat. De intensiteit van den zoo ontstanen electronenstroom kan bovendien geregeld worden door de potentiaal te wijzigen van een rooster, ingelascht tusschen draadje en plaat. Dit is het welbekende principe van de drie-electrodenlamp, waarvan de radiotoestellen voorzien zijn. Hetzelfde thermoionisch verschijnsel wordt toegepast in de Coolidgebuizen, die heden gebruikt worden tot het produceeren van X-stralen.
Het belang van het electron als bestanddeel van de structuurelementen der materie komt nog te voorschijn in het feit, dat de β-stralen, uitgezonden door een groot aantal radioactieve stoffen, uit electronen bestaan. In sommige gevallen kan de snelheid dezer electronen zelfs de lichtsnelheid (C = 3 x 1010 cm/sec) benaderen. Uit de metingen, waaraan E. Guye en Lavanchy de relativiteitstheorie toetsten, blijkt, dat de massa van snelle electronen verandert met de snelheid:
In deze formule beduidt mo de massa van het electron in rust.
Onlangs (1933) heeft Anderson door middel van de Wilsonkamer deeltjes ontdekt, waarvan de lading, in absolute waarde gelijk aan die van het electron, positief is. Men noemt ze positieve electronen of positronen. De prachtige proefnemingen van Thibaud over de afwijking van de positronen in een heterogeen magnetisch veld hebben ertoe bijgedragen te bewijzen, dat voor electronen van beide soorten de verhouding e/m in absolute waarde dezelfde is.
Volgens de huidige hypothesen betreffende de cosmische stralen, waarvan de studie gedurende de laatste jaren naarstig voortgezet wordt (Compton, Lemaitre), vertegenwoordigen de electronen (zoowel positieve als negatieve) een belangrijk deel van deze straling.
In de ontwikkelingsgeschiedenis van het begrip electron, waarvan boven overzichtelijk de rol geschetst is in de vsch. gebieden van de physica, dient ook een derde phase onderscheiden, aansluitend bij de twee vorige. Vooreerst werd het electron beschouwd als een elementaire ladingseenheid, dan als een eigenlijk deeltje volgens de moderne theorieën over golfmechanica (L. de Broglie, Schrödinger) zou elk electron, met snelheid v, gepaard gaan met een „materieele golf”, met snelheid u, grooter dan de lichtsnelheid en uitgedrukt door de vergelijking van de Broglie: u = C2v. De frequentie van deze electronengolven, voor de verschillende waarden van v, komt overeen met de frequentie, die men vindt, wanneer men op de electronenbuiging door kristalroosters de methoden van v. Laue en Bragg toepast, die oorspronkelijk voor de X-stralen bestemd waren. Deze studie werd aangevat door Davisson en Germer, Ponte en P. Thomson. Onder de vernuftige leiding van Wierl en Trillat heeft deze electronenbuiging resultaten opgeleverd, die van het hoogste belang zijn voor de modernste stereochemie.
Lit.: E. E. Fournier d’Albe, The electron theory (Londen 1909 : een oud boek, dat nu nog belang heeft voor de ontwikkelingsgeschiedenis van het begrip electron vóór 1900); R. A. Millikan, The electron (Chicago 1917): M. A.
Boutaric, La physique moderne de l’electron (Parijs 1927) ; J. B. Hoag, Electron physics (Chicago 1929, voor den practischen arbeid in het laboratorium met eenvoudige middelen); J. J. en G. P. Thomson, Conduction of electricity through geses (2 dln.
Londen 1928 en 1932); J. A. Crowther, Ions, electrons and ionising radiations (Londen 61934). Mund