Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 07-02-2022

ELECTRON

betekenis & definitie

is een negatief geladen elementair deeltje (lading -i6,o.io-S0 coulomb; massa 9,IO.IO-28 gram). In ieder atoom omzwermt een bepaald aantal electronen de veel zwaardere positieve kern (z atoom, atoommodel).

Ze zijn ook uit het atoomverband vrij te maken en in die toestand ontdekt door J. J. Thomson in 1897.Veel zeldzamer komen positieve electronen of positonen voor, die bijv. door kosmische straling kunnen ontstaan (Anderson 1932), maar snel weer verdwijnen door vereniging met een negatief electron, een zgn. dematerialisatieproces. Volgens een gewaagde, maar vruchtbare hypothese van Dirac is een positon op te vatten als een onbezette plek in een steeds aanwezige oneindige verzameling van gewone electronen met negatieve energie. In het vervolg betekent electron slechts de gewone stabiele negatieve electronen.

Vrije electronen kunnen onderzocht worden in het luchtledige als electronenstraal. Ze kunnen uitgaan van een radioactief preparaat (bêtastralen), maar kunnen ook uit iedere gewone stof vrij gemaakt worden door belichting met kortgolvig licht (foto-electronen) of door temperatuurverhoging (z gloeikathode), of door andere processen, bijv. ionenbombardement (z gasontlading). De straal wordt meestal versneld door de plaats van herkomst op sterk negatieve potentiaal te brengen; vandaar de naam kathodestralen. Kathodestralen worden in een magneetveld door de Lorentzkracht loodrecht op hun richting en die van de krachtlijnen afgebogen {z electromagnetisme). Door electrische velden zullen electronen natuurlijk in de krachtlijnenrichting een kracht ondergaan. Deze kracht wordt in radiobuizen e.d. gebruikt; een groot voordeel van deze electronische instrumenten is, dat ze ten gevolge van de geringe massa van de electronen practisch traagheidsvrij zijn (z electronica).

Het nader onderzoek van de electronenbeweging heeft overtuigende bewijzen geleverd voor de relativiteitstheorie* en de golfmechanica*. Een electronenstraal vertoont bij treffen van een kristal analoge buigingsverschijnselen* als röntgenstralen; ze doen denken aan, en zijn ook van dezelfde soort als, de buiging, die men ziet wanneer men door een zijden zakdoekje naar een brandende lantaarn kijkt. Ook in de electronenmicroscoop* komt de analogie van de electronengolven met lichtgolven tot uiting.

In gebonden toestand (z atoom, atoommodel) zijn de electronen aansprakelijk voor de meeste eigenschappen van de stof. Speciaal de eigenschappen van de metalen hangen er mee samen, dat hierin de electronen vrij van atoom tot atoom kunnen lopen. Dit verklaart zowel hun electriciteitsgeleiding als hun sterke warmtegeleiding en de evenredigheid van deze twee grootheden met elkaar (wet van Wiedemann-Franz). Zie ook Fermi-statistiek, Pauli-verbod, halfgeleider, thermo-electriciteit, materiegolven, spectrum.

PROF. DR J. A. PRINS

Lit.: Dorgelo, Electronen, atomen en moleculen (Delft 1935, 3de dr. 1947).

< >