Elektron

Elektron (
e-
veya
β-
sembolleri ile gösterilir), eksi bir temel elektrik yüküne sahip atomaltı parçacıktır. Lepton parçacık ailesinin ilk nesline aittirler ve bileşenleri ya da bilinen bir alt yapıları olmadığından genellikle temel parçacıklar olarak düşünülürler. Kütleleri, protonların yaklaşık olarak 1/1836'sı kadardır. Elektronun kuantum mekaniği özellikleri arasında, indirgenmiş Planck sabiti (ħ) biriminde ifade edilen, yarım tam sayı değerinde içsel bir açısal momentum (spin) vardır. Fermiyon olmalarından ötürü, Pauli dışarlama ilkesine göre iki elektron aynı kuantum durumunda bulunamaz. Temel parçacıkların tamamı gibi elektronlar da hem parçacık hem dalga özelliklerini gösterirler ve bu sayede diğer parçacıklarla çarpışabilir ya da kırınabilirler.

Elektron

Belirli enerji seviyelerinde (aşağıya doğru artarak: n-1, 2, 3,...) ve açısal momentumlardaki (sağa doğru artarak: s, p, d,...) bir hidrojen atomu elektronunun dalga fonksiyonları. Daha parlak olan bölgeler elektronun pozisyonu için daha yüksek olasılık genliğini göstermektedir.
Bileşim	Temel parçacık
İstatistik	Fermiyon
Nesil	Birinci
Etkileşim(ler)	Kütleçekimi, elektromanyetik, zayıf
Sembol	e- , β-
Antiparçacık	Pozitron
Teorileştirme	Richard Laming (1838-1851) Johnstone Stoney (1874) ve diğerleri
Keşif	J. J. Thomson (1897)
Kütle	9.10938356(11)×10^-31 kg 5.48579909070(16)×10^-4 u [1822.8884845(14)]^-1 u[not 1] 0.5109989461(31) MeV/c^2
Ortalama yaşam süresi	Kararlı (>6.6×10^28 yıl)
Elektrik yükü	-1 e[not 2] -1.6021766208(98)×10^-19 C -4.80320451(10)×10^-10 esu
Manyetik moment	-1.00115965218091(26) μB
Spin	12
Zayıf izospin	LH: -12, RH: 0
Zayıf hiperyük	LH: -1, RH: -2

Elektronlar; elektrik, manyetizma, kimya ve ısıl iletkenlik gibi çeşitli fizik fenomeninde temel rol oynamalarının yanı sıra; kütleçekimsel, elektromanyetik ve zayıf kuvvetlerde de yer alır. Yüklü olmalarından dolayı kendilerini çevreleyen bir elektrik alanı bulunur ve gözlemciye bağlı hareket etmesi sonucunda manyetik alan meydana gelir. Diğer kaynaklar tarafından oluşturulan manyetik alanlar, Lorentz kuvveti kanunu gereğince elektronların hareketlerini etkiler. Elektronlar, radyasyona uğramaları veya hızlandırılmaları durumlarında enerjiyi foton şeklinde emerler. Laboratuvar aletleri ile elektronların tek tek ya da elektromanyetik alanlar kullanılarak elektron plazmasından yakalanması ve özel teleskoplar aracılığıyla dış uzaydaki elektron plazmasının saptanması mümkündür. Elektronlar; elektronik, kaynak, katot ışını tüpleri, elektron mikroskopları, radyoterapi, lazerler, gaz iyonlaştırma sayaçları ve parçacık hızlandırıcıları gibi alanlarda kullanılırlar.

Atom çekirdeği içindeki pozitif yüklü protonlar ile dışındaki negatif yüklü elektronlar arasındaki Coulomb kuvveti etkileşimleri, atomları oluşturur. İyonlaşma ve parçacıkların özelliklerinde değişimler sistemin bağlanma enerjisini değiştirir. İki veya daha fazla atom arasında elektronların değişimi veya paylaşımı, kimyasal bağların oluşmasına yol açar. İlk olarak 1838 yılında Richard Laming tarafından atomların kimyasal özelliklerini açıklamak için elektron yükünün bölünemez bir özelliğinin olması kavramı hipotezleştirilmiştir. Johnstone Stoney 1891 yılında bu yüke elektron adını vermiş; J. J. Thomson ve ekibi ise 1897 yılında onu parçacık olarak tanımlamıştır. Beta parçacıkları olarak bilindikleri yıldız nükleosentezi gibi elektronlar nükleer reaksiyonlara katılırlar. Kozmik ışınların Dünya atmosferine girmeleri gibi yüksek enerjili çarpışmalarda ve radyoaktif izotopların beta bozunması yoluyla elektron oluşabilir. Pozitron olarak adlandırılan elektronun antiparçacığı, karşıt sembollü elektrik ve diğer yükleri taşıması dışında elektronla aynıdır. Birer elektronla pozitron arasında yaşanan çarpışmada, her iki parçacık da gama ışını fotonları üreterek annihilasyona uğrayabilirler.

Tarihi

Elektrik gücünün etkilerinin keşfi

Antik Yunanlar kürk ile sürtünmesi sonrasında kehribarın küçük nesneleri çektiğini fark ettiler. Bu fenomen, şimşekle birlikte insanlığın elektrikle kayıtlara geçmiş ilk deneyimiydi.[1] William Gilbert, 1600'de yayımlanan De Magnete adlı eserinde, Latincede kehribar anlamına gelen ve Yunancada da aynı anlamı taşıyan ἤλεκτρον (elektron) electrum kelimesinden esinlenerek oluşturulan, sürtülünce küçük nesneleri çekme özelliğini tanımlayan Yeni Latince electricus kelimesini türetti.[2][3] Thomas Browne'un 1646'da yayımlanan Pesudoxia Epidemica adlı eserinde, yine aynı kelimeler esas alınarak ilk defa İngilizcedeki electricity ifadesi kullanıldı.[2][3] Elektrik kelimesi Türkçeye, Fransızcada da aynı anlama gelen électrique kelimesinden geçti.[4]

İki tür yükün keşfi

1733'te yayımlanan Sur l'électricité adlı eserinde Charles François de Cisternay du Fay, yüklü altın varağın ipek sürtülen cam tarafından itildiğini, aynı yüklü altın varağın yün sürtülen kehribar tarafından çekildiğini gözlemlediğini yazdı. Buradan yola çıkarak du Fay, camsal ile kehribarsal adlarını verdiği iki tür elektrik akışı içerdiği sonucunu çıkardı. Bu iki akışkan, birleştirildiği vakit birbirini etkisiz hâle getirmekteydi.[5][6] Bir müddet sonra Ebenezer Kinnersley de bağımsız olarak aynı sonucu elde etti.[7] 10 yıl sonra Benjamin Franklin, elektriğin iki farklı tür akıştan değil de fazla (+) ya da eksik (-) olacak şekilde aynı akıştan geldiğini tespit ederek bunlara, yüklerin modern gösterimi olan pozitif ve negatif isimlerini verdi.[8] Franklin, yükün taşıyıcısını pozitif olarak düşündü, ama hangi durumda yük taşıyıcısının fazlası ve hangi durumda yük taşıyıcısının eksiği olduğunu tanımlayamadı.[9]

1838 ve 1852 yılları arasında Richard Laming; atomların, birim elektrik yüklerine sahip atomaltı parçacıklar tarafından çevrelenmiş maddenin özünün birleşimi olduğu fikrini ortaya attı.[10] Johnstone Stoney, elektroliz fenomenine dair çalışmalarının ardından 1874'te, "elektriğin tek kesin özelliği" olduğunu ve bunun da tek değerlikli iyonun yükü olduğunu öne sürdü. Faraday'in elektroliz kanunları aracılığıyla bu temel yükün (e) değerini tahmin edebilse de, bu yüklerin atomlara sabitlenmiş olduğuna ve ayrılamayacağına inanmaktaydı.[11] 1881'de Hermann von Helmholtz, hem pozitif hem negatif yüklerin "elektriğin atomları gibi davranan" temel parçalara ayrıldığı fikrini ortaya attı.[12] 1881'de Stoney, elektroliyon (electrolion) terimini bu temel yükleri adlandırmak için kullandı. 1894 tarihli yazısında: "...elektron (electron) adını önermeye teşebbüs ettiğim elektriğin bu en dikkat çekici, temel biriminin gerçek miktarının bir tahmini yapıldı" ifadeleriyle terimin adını değiştirdi. 1906 yılında önerilen elektriyon (electrion) kelimesi, Hendrik Lorentz'in elektron'u kullanmaya devam etmesi nedeniyle kabul görmedi.[13][14] Elektron kelimesi elektrik ve iyon kelimelerinin birleşimiyle oluşturulmuştu.[15] Günümüzde, atomaltı parçacıkları tanımlamak için kullanılan -on eki de elektron kelimesinden sonra kullanılmaya başlandı.[16][17]

Madde dışındaki serbest elektronların keşfi

Üstteki görselde sıradan ışıkla görülen bir Crookes tüpü, alttaki görselde ise çalışır durumda ve kendi floresansı ile aydınlanmış olarak görülmektedir. Elektronlar soldaki katottan düzgün bir şekilde ilerleyerek en sağdaki floresans yüzeye çarparak yeşil ışık yayar. Aşağıdaki kısım ise anottur.

Seyreltilmiş gazlarda elektriksel iletkenlik üzerine çalışmalarda bulunan Julius Plücker, 1859 yılında, katottan yayılan radyasyonun yol açtığı fosforesans ışığın, katodun yanındaki tüpte göründüğünü ve bu ışığın, manyetik alan uygulanmasına bağlı olarak hareket ettiğini gözlemledi.[18] 1869'da Johann Wilhelm Hittorf, katot ile tüpün duvarları arasında koyduğu katı bir cismin bir gölge oluşturduğunu tespit etti.[18] 1876'da Eugen Goldstein, bu cismin gölgesinin, cismin kendisinden daha büyük boyutlarda olduğunu gözlemleyerek fosforesansı oluşturan ışınların katottan direkt bir yol izleyerek geldiğini belirledi ve bu ışınlara katot ışını (Almanca: Kathodenstrahlen) adını verdi.[18][19][20] 1869-1875 yılları arasında William Crookes, içerisine yüksek vakum olan bir tüp geliştirdi. 1874'te, katot ışınlarının izlediği yola koyulan bir çarkın, ışınların etkisiyle döndüğünü gözlemleyerek bu ışınların momentum taşıdığını ve katottan anoda doğru hareket ettiğini gösterdi.[21] Işınlara uyguladığı manyetik alanla ise ışınları saptırmayı başararak bu ışınların negatif yüklüymüş gibi davrandığını tespit etti.[20] 1879'da, "radyant madde" olarak tanımladığı şeyle bu özelliklerin açıklanabileceğini ve maddenin, negatif yükle yüklenmiş olan yüksek hızla katottan tasarlanmış moleküller dahil dört durumu olduğunu olduğunu ileri sürdü.[22]

Bir manyetik alanla halka içinde yönünden saptırılmış bir elektron demeti

Arthur Schuster, katot ışınlarına paralel iki metal levha yerleştirdi ve levhalar arasında bir elektrik potansiyeli uygulayarak Crookes'un deneyini ilerletti. Işınların, alanın etkisiyle pozitif yüklü levhaya doğru sapmasıyla negatif enerji taşıdığı kanıtlanmış oldu. 1890'da, akımın verilen seviyesi için sapma miktarını ölçerek ışın bileşenlerinin kütle-yük oranını tahmin etti. Ancak bu üretilen değer beklenenin bin katından fazlaydı, bu yüzden o dönemde kendisinin hesaplamaları yaygın bir biçimde kabul görmedi.[20] 1892'de Hendrik Lorentz, bu parçacıkların (elektronların) kütlelerinin, onların elektrik yükünün bir sonucu olabileceği fikrini ortaya attı.[23][24]

1896'da floresans mineraller üzerinde çalışmalar yürüttüğü sıralarda Henri Becquerel, bu minerallerin hiçbir dışsal enerji kaynağına maruz kalmadan radyasyon yaydıklarını keşfetti.[25] Sonrasında Ernest Rutherford, bu radyoaktif malzemelerin parçacık yaydığını tespit ederek bu parçacıkları maddeye nüfuz etme özelliklerine göre alfa ve beta olarak adlandırdı.[26] 1900'de Becquerel, radyumun yaydığı beta ışınlarının elektrik alanını saptırabileceğini ve kütle-yük oranlarının katot ışınlarındakinin aynısı olduğunu belirledi.[27] Bu bulgu, elektronların atomların bileşenleri olduğu fikri için bir kanıt oluşturmaktaydı.[28][29]

1897'de J. J. Thomson ile iş arkadaşları John Townsend ve Harold Wilson, öncesinde düşünüldüğünün aksine katot ışınlarının dalga, atom veya molekülden farklı ve özgün parçacıklar olduğunu gösteren deneyler yaptılar.[30] Thomson, katot ışın parçacıklarının bilinen en hafif iyon olan hidrojeninkinin binde biri olan kütlesinin (m) ve yükünün (e) doğru bir tahminini yaptı.[30] Yük-kütle oranının (e/m) katodun malzemesinden bağımsız olduğunu gösterdi. Devamında ise radyoaktif, sıcak veya aydınlatılmış malzemeler tarafından üretilen negatif yüklü parçacıkların evrensel olduğunu ispatladı.[30] Elektron ismi bir kez daha, Johnstone Stoney tarafından bu parçacıklar için önerildi ve ilerleyen dönemde evrensel olarak kabul gördü.[31]

1909'da gerçekleştirdikleri ve sonuçları 1911'de yayımlanan yağ damlası deneyi sonrasında Robert A. Millikan ve Harvey Fletcher, elektronların yüklerini daha hassas bir şekilde ölçtüler. Deneyde, yüklü yağ damlacığının yerçekimi yüzünden düşmesini önlemek için elektrik alanı kullandı. Bu araç sayesinde %0,3'ten az bir hata payıyla, 1-150 kadar az iyonun elektrik yükü ölçülebildi. Benzer deneyler de elektroliz tarafından yönetilen yüklü su damlacıkları bulutları kullanarak Thomson'ın ekibi tarafından daha önce yapılmıştı.[30] 1911'de ise Abram İoffe'nin, metallerin yüklü mikroparçacıklarını kullanarak yaptığı ve Milikan ile aynı sonuca bağımsız olarak ulaştığı deneylerin sonuçları 1913'te yayımlandı.[32]

20. yüzyılın başlarında, belirli koşullar altında hızlı hareket eden yüklü parçacığın yolu boyunca aşırı doymuş su buharı yoğunluğuna yol açtığı keşfedildi. 1911'de Charles Wilson'ın tasarladığı bulut odasında bu prensip kullanıldı ve böylelikle hızlı hareket eden elektronlar gibi yüklü parçacıkların izleri fotoğrafladı.[33]

Atom teorisi

Bohr modeline göre n numarasıyla kuantumlanan elektron durumlarını gösteren çizim. Alt yörüngelere düşen bir elektron yörüngeler arasındaki enerji farkı kadar proton yayar.

1914'e kadar; Ernest Rutherford, Henry Moseley, James Franck ve Gustav Hertz tarafından yapılan deneylerle; bir atomun yapısı düşük kütleli elektronla çevrili ve pozitif yüklerin yer aldığı yoğun bir çekirdeği olarak tanımlandı.[34] 1913'te Niels Bohr, elektronların çekirdekle ilgili elektron yörüngelerinin açısal momentumlarıyla belirlenen enerjiyle beraber belli bir dereceye kadar enerji içeren durumlarda bulunduğunu tespit etti. Elektronlar, belli sıklıklardaki protonların yayılması veya emilmesi ile bu durumlar ve yörüngeler arasında hareket edebildiğini belirledi. Bu kuantumlanmış yörüngeler aracılığıyla, hidrojen atomunun bu spektrum çizgilerini açıkladı.[35] Fakat Bohr'un modeli bu spektrum çizgilerinin göreli yoğunluklarını hesaplamada yanıldı ve daha karmaşık atomların spektrumlarını açıklamakta başarılı olamadı.[34]

Atomların arasındaki kimyasal bağlar 1916 yılında, iki atom arasındaki kovalent bağın aralarında paylaştıkları elektron çiftleri tarafından korunduğunu ileri süren Gilbert Lewis tarafından açıklandı.[36] 1927'de, Walter Heitler ve Fritz London tarafından, elektron çiftlerinin oluşumu ile kimyasal bağların, kuantum mekaniği bağlamında tam açıklaması gerçekleştirildi.[37] 1919'da, Lewis'in statik atom modelini inceleyen Irving Langmuir, elektronların ardışık "konsentirik (neredeyse) küresel kabuklara dağılmış ve tamamının eşit kalınlıkta" olduğunu öne sürdü.[38] Kabukları, her biri birer elektron çifti içeren birkaç hücreye böldü. Bu modelle Langmuir, genellikle kendilerini periyodik kurallara göre tekrar eden periyodik tablodaki bütün elementlerin niteliksel olarak kimyasal özelliklerini açıklamayı başardı.[39]

1924'te Wolfgang Pauli, atomların kabuk benzeri yapılarının her durum birden fazla elektron tarafından belirlenmedikçe her kuantum enerji durumunu tanımlayan dört parametreyle açıklanabileceğini gözlemledi. Bu aynı kuantum enerji durumunu kaplayan birden fazla elektrona karşı yasaklama olayı, Pauli dışarlama ilkesi olarak kullanıma geçti.[40] İki farkı mümkün değere sahip dördüncü parametreyi açıklamak için kullanılan fiziksel mekanizma, 1925'te yörüngenin açısal momentumuna ek olan bir elektronun bir içsel açısal momentumu ve manyetik dipol momenti olduğunu belirten Samuel Goudsmit ve George Uhlenbeck tarafından belirlendi[34][41] Bu içsel açısal momentum, ilerleyen dönemlerde spin olarak adlandırıldı ve yüksek çözünürlüklü spektrografla gözlemlenen spektrum çizgilerinin daha önceleri nedeni bilinmeyen ve sonradan ince yapı bölünmesi olarak adlandırılan bir şekilde bölünmesini açıkladı.[42]

Kuantum mekaniği

Kuantum mekaniğinde, bir atomdaki bir elektronun davranışı yörüngeden ziyade, bir dağılım olasılığı olan orbital tarafından tanımlanır. Çizimde, taralı alan o noktadaki verilen kuantum sayısıyla ilgili enerjiye sahip olarak göreli elektron bulma ihtimali gösterilmektedir.

1924 tarihli Recherches sur la théorie des quanta adlı çalışmasında Louis de Broglie, bütün maddelerin ışık gibi bir dalgaya sahip olduğunu hipotezleştirdi.[43] Bulgulara göre uygun koşullar altındaki elektronlar ve diğer maddeler ya dalga ya da parçacık özellikleri göstermekteydi. Bir parçacığın parçacıksal özellikleri, verilen anda onun eğik hareketi boyunca uzayda yerleştirildiği konumu olduğu gösterilince ortaya çıkmaktadır.[44] 1927'de yaptıkları deneylerle George Thomson, metal bir folyodan bir elektron demetinin geçmesiyle; Clinton Davisson ile Lester Germer ise nikel kristalinden elektronların yansımasıyla elektronun girişim etkisini keşfetti.[45][46]

De Broglie'nin elektronların dalga yapısı öngörüsü sonrasında Erwin Schrödinger, atom çekirdeğinin etkisi altında hareket eden elektronlar için 1926'da oluşturduğu dalga denklemiyle elektron dalgalarının nasıl yayıldığını tanımladı.[47] Zamanla bu denklem, elektronun yerini belirleyen çözümü sağlamak yerine, özellikle elektron dalga denkleminin zamanla değişmediği uzayda bağlı elektronun olduğu bir pozisyona yakın bir elektron bulunması için de kullanıldı. Bu yaklaşım ikinci bir kuantum mekaniği formülasyonunun oluşturulmasına (ilki 1925'te Werner Heisenberg tarafından yapışmıştı) ve Heisenberg'inki gibi Schrödinger denkleminin çözümleri 1913'te Bohr tarafından elde edilenlere eşit olan ve hidrojen spektrumunu ürettiği bilinen hidrojen atomundaki bir elektronun enerji durumunun türevlerinin elde edilmesine yol açtı.[48] Spin ve çoklu elektronlar arasındaki etkileşimin tanımlanmasının ardından, kuantum mekaniği sayesinde hidrojenden daha yüksek atom numarasına sahip atomlardaki elektronların diziliminin öngörülmesi mümkün kılındı.[49]

1928'de Paul Dirac, Wolfgang Pauli'nin çalışmasını temel alarak görelilik teorisiyle uyumlu olan, kuantum mekaniğinin elektromanyetik alanının hamilton formülasyonuna göreli ve simetrik kavrayışları uygulayarak Dirac denklemi olarak adlandırılan bir elektron modeli oluşturdu.[50] Göreli denklemindeki bazı sorunları çözme amacıyla 1930'da, negatif enerjili parçacıklardan oluşan sonsuz bir deniz olan ve sonraları Dirac denizi olarak adlandırılan bir vakum modeli geliştirdi. Bu sayede elektronun benzer antimaddesi pozitronun varlığını öngördü.[51][52] Bu parçacık 1932'de, standart elektronlara negaton diyen ve elektron kelimesini pozitif ve negatif yüklü parçacıkları tanımlamak için kullanmayı öneren Carl Anderson tarafından keşfedildi.[53]

1947'de, Robert Retherford ile birlikte çalışan Willis Lamb, bir hidrojen atomunun aynı enerjiye sahip olması gereken belli kuantum durumlarında, sonraları Lamb kayması olarak adlandırılan farklılıklar yaşandığını buldu.[54] Henry Foley ile birlikte çalışmalarını yürüten Polykarp Kusch 1948'de, elektronun manyetik momentinin Dirac'ın teorisi tarafından öngörülenden daha büyük olduğunu buldu.[55] Anormal manyetik dipol moment olarak adlandırılan aradaki fark 1948'de Julian Schwinger tarafından açıklandı.[56]

Parçacık hızlandırıcılar

20. yüzyılın ilk yarısında parçacık hızlandırıcıların geliştirilmesiyle birlikte, atomaltı parçacıkların özellikleri üzerine yapılan araştırmalar da derinleşmeye başladı.[57] İlk elektromanyetik indüksiyon kullanarak elektronları hızlandırma denemesini 1940'ta gerçekleştiren Donald Kerst, yaptığı denemelerde betatronu ile 2,3 MeV enerjiye ulaşmayı başardı.[58][59] 1947'de, sinkrotron radyasyonu 70 MeV elektron sinkrotron ile General Electric'te keşfedildi.[60] Bu radyasyon elektronların, manyetik alana doğru neredeyse ışık hızıyla hareket etmeleriyle meydana geldi.[61]

İlk yüksek enerji çarpıştırıcı, 1,5 GeV enerji demetiyle 1968'te hizmete giren ADONE'ydi.[62] Alet, elektronları ve pozitronları ters yönlerde, çarpışma enerjilerini bir elektronlu durağan bir hedefe çaptığındakinin iki katına çıkararak hızlandırmaktaydı.[63] 1989'dan 2000'e kadar etkin olan Avrupa Nükleer Araştırma Merkezindeki Büyük Elektron-Pozitron Çarpıştırıcısı, 204 GeV değerinde enerjiye ulaşan çarpışmalar gerçekleştirmeyi başardı.[64][65]

Özellikleri

Sınıflandırması

Temel parçacıkların Standart Model'i. Soldan birinci sütunun üstten üçüncü satırında e sembolü ile gösterilen elektron yer almaktadır.

Parçacık fiziğinin Standart Model'inde elektronlar, temel parçacıklar olduklarına inanılan lepton adlı atomaltı parçacık grubuna dahildirler. Elektronlar, yüklü herhangi bir leptondan ya da elektrik yüklenmiş herhangi bir tür parçacıktan daha düşük kütleye sahiptir ve temel parçacıkların ilk nesline aittir.[66] İkinci ve üçüncü nesillerdeki yüklü leptonlar olan müon ve tau; yük, spin ve etkileşim açısından elektronlar ile özdeş olsalar da daha büyük boyuttadırlar. Leptonlar, maddenin diğer basit bileşenlerinden olan kuarklardan, güçlü etkileşimi olmaması bakımından ayrılırlar. Lepton grubunun tüm üyeleri gibi elektronlar, yarım tam sayı spine (12) sahip olduklarından birer fermiyondur.[67]

Temel özellikleri

Elektronun durgun kütlesi yaklaşık 9.109×10^-31 kilogram ya da 5.489×10^-4 atomik kütle birimidir.[68] Albert Einstein'ın kütle-enerji eşdeğerliği ilkesine göre bu kütle 0,511 MeV durgun enerjiye tekabül etmektedir. Protonun kütlesinin elektronunkine oranı yaklaşık 1836'dır.[69][70] Astronomik ölçümler bu oranın Standart Model'de öngörüldüğü gibi, en azından evrenin yaşının yarısından beri aynı kaldığını göstermiştir.[71]

Elektronlar, -1.602×10^-19 coulomb kadar elektrik yüküne sahiptir.[68] Bu temel yükün 2.2×10^-8 kadar göreli standart belirsizliği vardır.[68] Deneysel hassasiyet sınırları içinde elektronun yükü protonun yüküyle aynıdır, fakat zıt işarete sahiptir.[72] Temel yük için e sembolünün kullanılması nedeniyle elektron, genellikle
e-
şeklinde, negatif yükü temsil eden eksi işaretiyle birlikte sembolize edilir. Elektronla aynı özelliklere sahip olan ve elektronun aksine pozitif yüke sahip olan elektronun antiparçacığı pozitron ise
e+
şeklinde gösterilir.[67][68]

Elektronların sahip olduğu spin olarak adlandırılan içsel açısal momentum değeri 12'dir.[68] Bu spin değerine sahip parçacıklar için spin büyüklüğü ±ħ2 kadardır ve herhangi bir eksendeki spinin izdüşüm ölçümlerinin sonuçları yalnızca √32 ħ olabilmektedir.[not 3] Spine ek olarak elektron, spin ekseni boyunca içsel bir manyetik momente sahiptir.[68] Bu değer yaklaşık olarak, 9.27400915(23)×10^-24 joule/tesla'ya denk gelen bir Bohr magnetonuna eşittir.[68][73][not 4] Elektronun momentumuna göre spinin yönünün belirlenmesi olayı, temel parçacıkların sarmallık olarak bilinen özelliğini ifade etmektedir.[74]

Elektronun bilinen bir alt yapısı yoktur[75][76] ve uzamsal bir kapsamı olmayan, nokta yüke sahip nokta parçacık olarak kabul edilmektedir.[77] Klasik fizikte bir nesnenin açısal momentumu ve manyetik momenti, onun fiziksel boyutlarına bağlıdır. Elektronun boyutsuz olarak kabul edilmesinden dolayı, paradoksal ve elektronun sonlu ve sıfırdan farklı yarıçapına işaret eden Penning tuzağındaki deneysel gözlemlerle ters düşüyor gibi gözükebilir. Elektronun yarıçapı konusu, modern teorik fizikte birtakım sorunlara yol açmaktadır. Elektronun sonlu bir yarıçapı hipotezinin kabulü, görelilik teorisinin önermeleriyle uyumsuzdur. Diğer yandan, nokta benzeri elektron (sıfır yarıçaplı) sonsuzluğa yönelen elektronun öz enerjisi nedeniyle matematiksel zorlulara yok açmaktadır. Bir Penning tuzağındaki tek elektronda yapılan gözlem sonucunda parçacığın yarıçapının üst sınırının 10⁻²² metre olduğunu gözlemlenmiştir.[78] Enerjideki belirsizlik ilkesi kullanılarak üst sınırın 10⁻¹⁸ metre olduğu da söylenebilmektedir.[79] Protonun yarıçapından fazla, klasik elektron yarıçapı denilen çok daha fazla değeri olan 2.8179×10^-15 m kadar, "klasik elektron yarıçapı" adı verilen bir fiziksel sabit daha olmakla birlikte bu değer, kuantum mekaniğinin etkilerini göz ardı eden basitleştirilmiş bir hesaplama ile elde edildiğinden dolayı elektronun yapısıyla ilgili gerçeği yansıtmamaktadır.[80][not 5]

Elektron, bazı temel parçacıkların aksine teorik temellerde kararlıdırlar ve daha küçük boyutlu parçacıklara bozunmazlar. Sıfırdan farklı elektrik yüküne sahip parçacıklar arasında en düşük boyuta sahip olan elektronların bozunması, yük korunumunu ihlal etmesi anlamına gelecektir.[81] Elektronun deneysel ortalama ömrü için alt sınır, %90 güvenilirlikle 6.6×10²⁸ yıldır.[82][83][84]

Kuantum özellikleri

Tek boyutlu kutudaki iki özdeş fermiyonun kuantum durumunun bir antisimetrik dalga fonksiyonu örneği. parçacıkların yer değiştirmesi durumunda dalga fonksiyonunun işareti de değişir.

Tüm parçacıklar gibi elektronlar da dalga gibi davranabilmektedirler. Buna dalga-parçacık ikiliği denir ve çift yarık deneyi kullanarak gösterilebilir.[85] Elektronun dalga benzeri yapısı klasik parçacıklardaki gibi tek yarık yerine, paralel yarıklarından aynı anda geçmesine izin verir. Kuantum mekaniğinde bir parçacığın dalga benzeri özelliği genellikle ψ sembolüyle gösterilir ve karmaşık değerli dalga fonksiyonu ile matematiksel olarak tanımlanabilmektedir. Bu fonksiyonun mutlak değerinin karesi alındığında, bir parçacığın bir konumunun yakınında gözlemlenme (olasılık yoğunluğu) ihtimalini vermektedir.[86]

Bir çift yarık deneyi sonucunda elde edilen tek elektronların girişim örüntüsü. Elektron sayıları sırasıyla 200 (b), 6000 (c), 40.000 (d) ve 140.000 (e) kadardır.

Elektronlar çünkü içsel özelliklerine bakılarak birbirlerinde ayrılamadıkları için özdeş parçacıklardır. Kuantum mekaniğinde bu, etkileşen bir çift elektronun konumlarının, sistemin durumunda gözlemlenebilir hiçbir değişiklik olmadan değiştirilebileceği anlamı taşımaktadır. Elektronlar dahil fermiyonların dalga fonksiyonu antisimetriktir. Bu sayede iki elektron, r₁ ve r₂ sırasıyla birinci ve ikinci elektronları ifade edecek biçimde, ψ(r₁, r₂) = -ψ(r₂, r₁) denklemine göre yer değiştirdiğinde elektronların işaretleri de değişir. Sembol değişiminde mutlak değerlerde değişim yaşanmadığından olasılıklar eşittir.[86] Antisimetri durumunda, elektronların etkileşimi için dalga denkleminin çözümleri bir çiftin aynı yeri veya durumunu kapsaması sıfır olasılıkla sonuçlanır. Bu durum, iki elektronun aynı kuantum durumunda olmasını engelleyen Pauli dışlama ilkesi sayesindedir. Bu ilke sayesinde, bir atomdaki bağlı elektron gruplarının aynı yörüngede birbirleriyle çakışması yerine farklı yörüngelerde bulunması açıklanabilmektedir.[86]

Sanal parçacıklar

Her foton, sanal elektron ile antiparçacığı sanal pozitronun birleşimi olarak bir süre var olur ve hızlıca birbirlerine annihile olurlar.[87] Enerji çeşitliliğinin birleşiminin bu parçacıkları üretmesi ve var oldukları süre boyunca, ΔE · Δt ≥ ħ formülüyle belirsizlik ilkesinde açıklanan keşfedilebilirlik eşiğine dahil olması gerekmekteydi. Gerçekte ise bu sanal parçacıkların üretimini gerçekleştirmesi gereken enerji olan ΔE, Δt kadar süre boyunca vakumdan "ödünç" alınabilmekte ve bu sayede ürünleri indirgenmiş Planck sabitinden (ħ ≈ 6.6×10^-16 eV·s) daha büyük olamamaktadır. Böylece bir sanal elektron için Δt değeri en fazla 1.3×10^-21 s olabilir.[88]

Sanal elektron-pozitron çiftlerinin bir elektronun yakınında rastgele görünmesinin şematik bir tasviri

Bir sanal elektron-pozitron çifti varken, bir elektronu çevreleyen elektrik alanından gelen Coulomb kuvveti, oluşturulan pozitronun özgün elektron tarafından çekilmesine ve oluşturulan elektronun itilmesine yol açar. Bu sayede vakum kutuplaşması olarak adlandırılan olay ortaya çıkar. Gerçekte vakum, bir birimden fazla dielektrik geçirgenliğine sahip bir ortam gibi davranır. Böylece, bir elektronun etkin yükü aslında gerçek değerinden düşüktür ve yük, elektrondan uzaklaştıkça düşer.[89][90] Bu kutuplaşma 1997'de, TRISTAN parçacık hızlandırıcısı kullanılarak deneysel olarak kanıtlandı.[91] Sanal parçacıklar elektronun kütlesi için bir perdeleme etkisi oluştururlar.[92]

Sanal parçacıklarla etkileşim, elektronun içsel manyetik momentumunun Bohr magnetonundan (anormal manyetik moment) %0,1 kadar sapmasını da açıklamaktadır.[73][93] Nokta bir parçacık olan elektronun içsel açısal momentuma ve manyetik momente sahip olması nedeniyle klasik fizik paradoksu, elektron tarafından üretilen elektrik alanındaki sanal fotonların oluşturulmasıyla açıklanabilmektedir. Bu fotonlar, titreşim hareketi olarak adlandırılan elektronların yer değiştirmesi olayına neden olur.[94] Bu hareket, elektronun hem spinini hem de manyetik momentumunu üretir.[77][95] Atomlarda, bu sanal parça üretimi, spektrum çizgilerinde gözlenen Lamb kaymasını da açıklamaktadır.[89]

Etkileşim

Elektronun ürettiği elektrik alanı, pozitif yüklü bir parçacığa çekme, negatif yüklü bir parçacığa ise itme kuvveti uygular. Bu gücün büyüklüğü Coulomb kanunuyla saptanmaktadır.[96] Elektronlar, hareket hâlindeyken manyetik alan oluşturmaktadırlar.[86] Manyetik alan ile elektronların kütle hareketleri (akım) arasındaki ilişki Ampère kanunu ile açıklanmaktadır. İndüksiyonun bu özelliği, bir elektrik motorunu harekete geçiren manyetik alanı sağlar.[97] Rastgele hareket eden yüklü bir parçacığın elektromanyetik alanı, parçacığın hızı ışığınkine (göreli) yakın olduğunda dahi geçerli olan Liénard-Wiechert potansiyelleri tarafından açıklanmaktadır.[98]

q yüklü bir parçacık (solda), izleyiciye doğru konuşlanmış B manyetik alanına doğru v hızı ile ilerlemektedir. Bir elektron için q değeri negatiftir ve yukarıya doğru eğimli bir yol izler.

Bir elektron manyetik bir alana doğru hareket ederken, elektronun hızı ve manyetik alan tarafından tanımlanan, düzleme dik şekilde etki eden Lorentz kuvvetine tabiidir. Bu merkezcil kuvvet elektronun, eylemsizlik yarıçapı denilen bir yarıçapa sahip alana doğru sarmal bir yörünge takip etmesine neden olur. Bu eğimli hareketin ivmesi elektronun sinkrotron radyasyonu biçiminde enerji yaymasına yol açar.[99][100][not 6] Enerji yayılması, Abraham-Lorentz-Dirac kuvveti olarak bilinen elektronu yavaşlatan bir sürtünme yaratır. Bu kuvvet, elektronun kendi alanının elektronun kendisi üzerinde meydana gelen karşı tepkiden kaynaklanmaktadır.[101]

Bir atom çekirdeğinin elektrik alanı tarafından saptırılan bir elektron (e) tarafından üretilen Bremsstrahlung gösterilmektedir. E2-E1 enerji değişimi, yayılan fotonun frekansını (f) belirlemektedir.

Fotonlar, kuantum elektromanyetiğinde parçacıklar arasındaki etkileşimi sağlar. Sabit bir hızda izole edilmiş bir elektronun, enerji ve momentumun korunumu kanunları ihlal edilmiş olacağından gerçek bir fotonu emmesi ya da yayması mümkün değildir. Bunun yerine sanal fotonlar, iki yüklü parçacık arasında momentum aktarımı yapabilirler. Sanal fotonların bu değişimi Coulomb kuvvetini üretir.[102] Enerji salınımı, hareket eden bir elektronun, proton gibi yüklü bir parçacık tarafından saptırılamsıyla ortaya çıkabilir. Elektronun ivmelenmesi, Bremsstrahlung radyasyonunun salınımı ile sonuçlanır.[103]

Bir foton ile bir tek (serbest) elektron arasında yaşanan esnek olmayan çarpışmaya Compton saçılması denir. Bu çarpışma ile parçacıklar arasında momentum ve enerji aktarımı yaşanarak fotonun dalga boyu Compton kayması olarak adlandırılan miktarda değişir.[not 7] Bu dalga boyu değişiminin en büyük değeri, Compton dalga boyu olarak bilenen h/m_ec şeklinde tanımlanır ve elektronlar için bu değer 2.43×10^-12 m kadardır.[68] Işığın dalga boyu uzadıkça (örneğin görülebilen ışığın dalga boyu 0,4-0,7 μm'dir) dalga boyu kayması daha ihmal edilebilir hâle gelir. Işık ile serbest elektronlar arasındaki bu ilişki, Thomson saçılması olarak adlandırılmaktadır.[104]

Elektron ve proton gibi iki yüklü parçacık arasındaki elektromanyetik etkileşimin göreli gücü, ince yapı sabiti ile verilmektedir. Bu değer, bir Compton dalga boyunun ayrımındaki çekmenin ya da itmenin elektrostatik enerjisinin, yükün geri kalan enerjisine oranı ile elde edilen boyutsuz bir niceliktir. α ≈ 7.297353×10^-3 şeklindeki bu değer yaklaşık olarak 1137'e eşittir.[68]

Elektronlar ile pozitronlar çarpıştığında, toplam enerjisi 1,022 MeV olan iki ya da daha fazla gama ışını fotonu ortaya çıkararak birbirlerini anhilasyona uğratırlar. Elektron ve pozitronun ihmal edilebilecek derecede bir momentuma sahip olmaları durumunda, annihilasyon tamamlanmadan önce bir pozitronyum atomu da oluşabilir.[105][106] Diğer yandan, yüksek enerji bir foton, çift üretimi denilen süreç sonrasında, yalnızca bir atom çekirdeği gibi yakındaki bir yüklü parçacığın varlığında birer elektron ve pozitrona dönüşebilmektedir.[107][108]

Elektrozayıf etkileşim teorisine göre, elektronun dalga fonksiyonun sola dönen bileşeni ile elektron nötrino bir zayıf izospin çifti meydana getirir. Bu, zayıf etkileşimler süresince elektron nötrinolarının elektron gibi davrandıkları anlamına gelmektedir. Bu çiftin herhangi bir üyesi, bir W bozonu yayarak ya da emerek bir yüklü akım etkileşimine maruz kalabilir ve çiftin diğer üyesine dönüşebilir. Bir yük taşıyan W bozonunun dönüşüm sırasında net yükü sıfırlaması nedeniyle bu reaksiyon boyunca yük korunur. Yüklü akım etkileşimleri, radyoaktif bir atomdaki beta bozunmasından sorumludur. Hem elektron ve hem de elektron nötrinosu,
Z0
değişimi sayesinde nötr akım etkileşimine maruz kalmakta ve bu sayede nötrino-elektron esnek saçılması ortaya çıkmaktadır.[109]

Atomlar ve moleküller

İlk birkaç hidrojen atomu orbitali için olasılık yoğunluklarının kesit gösterimi. Bağ elektronun enerji seviyesi, yer aldığı orbitali belirler. Renkler ise verilen konumda elektron bulma olasılığını göstermektedir.

Elektronlar, çekici Coulomb kuvvetiyle atom çekirdeklerine bağlı olabilirler. Bir çekirdeğe bağlı bir ya da daha fazla elektronun oluşturduğu sisteme atom denir. Elektron sayısının, atom çekirdeğinin elektrik yükünden farklı olduğu atomlara iyon denir. Bağlı elektronun dalga benzeri davranışları, atomik orbital işleviyle açıklanır. Her orbitalin kendisine ait enerji, açısal momentum ve açısal momentumun izdüşümü gibi birtakım kuantum sayısı vardır ve sadece bu orbitallerin ayrık grupları çekirdeğin etrafında var olabilir. Pauli dışarlama ilkesine göre her orbital, spin kuantum sayısı farklı olan en fazla iki elektron içerebilir.[110]

Elektronlar, potansiyel farkıyla aynı enerjili fotonların salınması ya da emilmesiyle iki orbital arasında aktarılabilirler.[111] Elektronlar gibi parçacıklarla çarpışmalar ve Auger etkisi ile de orbital aktarımı gerçekleşebilir.[112] Bir elektronun atomdan ayrılması için enerjisinin, kendisini atoma bağlayan bağ enerjisinin üstüne çıkması gerekmektedir. Bu durum, atomun iyonlaşma enerjisini aşan bir uyarıcı fotonun elektron tarafından emildiği fotoelektrik etkisiyle oluşabilmektedir.[113]

Elektronun orbitalinin açısal momentumu kuantumlanmıştır. Yüklü bir parçacık olduğundan ötürü elektron, açısal momentuma orantılı olarak orbitalin manyetik momentumunu da üretir. Atomun net manyetik momenti, çekirdek ile tüm elektronların spin manyetik momentlerinin vektör toplamına eşittir. Çekirdeğin manyetik momenti, elektronunkine kıyasla ihmal edilebilir. Aynı orbitali kaplayan elektronların (çiftlenmiş elektronlar denir) manyetik momentleri birbirini yok ederler.[114]

Atomlar arasındaki kimyasal bağ, kuantum mekaniği kanunlarıyla tanımlanan elektromanyetik etkileşimlerin sonucunda ortaya çıkar.[115] En güçlü bağlar, moleküllerin oluşmasıyla sonuçlanan, atomlar arasında elektron paylaşımı ya da aktarımıyla meydana gelir.[116] Bir molekülün içinde elektronlar, birkaç çekirdeğin etkisi altında hareket ederler ve izole atomlarda atomik orbitalleri kapladıklarına benzer bir şekilde moleküler orbitalleri kaplarlar.[117] Bu moleküler yapılardaki temel etmen, elektron çiftlerinin var olmasıdır. Bu elektronlar, zıt spinlere sahip olduklarından Pauli dışarlama ilkesini ihlal etmeden aynı moleküler orbitalde yer alabilmektedirler. Farklı moleküler orbitaller, farklı elektron yoğunlukları uzamsal dağılımlarına sahiptirler. Örneğin, atomları bir araya bağlayan çiftler gibi bağlı çiftlerde elektronlar, çekirdek arasında görece küçük hacme sahip bölgede en yüksek olasılıkla bulunurlar. Tam tersine, bağlı olmayan elektron çiftleri, çekirdeğin etrafındaki görece büyük hacimli bölgeye dağılmışlardır.[118]

İletkenlik

Bir şimşek çakması temel olarak bir elektron akışı içerir.[119] Şimşek çakması için gerekli elektrik potansiyeli bir sürtünme ile elektriklenme sonucu oluşabilir.[120][121]

Eğer bir yapı, çekirdeğinin pozitif yükünü dengelemek için gerekenden daha az ya da daha fazla elektrona sahipse, net bir elektrik yükü taşımaktadır. İlk durumda nesne pozitif yüke sahipken, ikinci durumda negatif yüklüdür. Elektron ve protonların sayısı aynı ise yükleri birbirlerini sıfırlar ve nesne elektriksel olarak nötr olur. Makroskobik yapılar sürtünme ile elektriklenebilirler.[122]

Vakumda hareket eden bağımsız elektronlara serbest elektronlar denmektedir. Metallerdeki elektronda da serbestlermiş gibi davranırlar. Gerçekte metaller ve diğer katılardaki elektron olarak adlandırılan parçacıklara sanki elektron denir ve gerçek elektronlar ile aynı elektrik yüküne, spine ve manyetik momente sahip olan ama kütleleri farklı olabilen sanki parçacıklardır.[123] Metallerdeki ve vakumdaki serbest elektronlar hareket ettiklerinde, manyetik alan üreten ve elektrik akımı olarak adlandırılan net bir yük akışı oluştururlar. Benzer şeklinde bir akım, manyetik alanın değişimi ile de yaratılabilir. Bu etkileşimler, matematiksel olarak Maxwell denklemleri ile tanımlanmaktadırlar.[124]

Verilen bir sıcaklıkta her malzeme, bir elektrik potansiyelinin uygulanması durumunda, elektrik akımının değerini belirleyen bir elektriksel iletkenliğe sahiptir. Dielektrik malzemelerde elektronlar, kendi atomlarına bağlı kalırlar ve malzeme de bir yalıtkan gibi davranır. Çoğu yarı iletken malzeme, yalıtmanın ve iletmenin sınırları arasında olan farklı birer iletkenlik seviyesine sahiptir.[125] Diğer yandan metaller, kısmen dolu elektronik bantlardan oluşan bir yapıya sahiptirler. Bu bantların varlığı, metallerdeki elektronların serbest veya yöresizleşmiş elektronlarmış gibi davranmalarına yol açar. Bu elektronlar belli atomlarla ilişkilendirilmemiş olduklarından, bir elektrik alanı uygulandığında, serbest elektronlara benzer şekilde malzemeye doğru gaz gibi (Fermi gazı denir) gibi hareket etmekte özgürdürler.[126]

Elektronlar ile atomlar arasındaki çarpışmalardan dolayı, iletkenlerdeki elektronların sürüklenme hızı, saniyede milimetreler bazındadır. Malzemenin bir noktasındaki akımın değişmesi ile diğer bölümlerindeki akımların da değişmesine neden olan hız faktörü, ışık hızının %75'i kadardır.[127] Bu, elektrik sinyallerinin, malzemenin dielektrik sabitine bağımlı bir hızla dalga gibi yayılması nedeniyle gerçekleşir.[128]

Yöresizleştirilmiş elektronların atomlar arasındaki ısı enerjisini taşımak için serbest olmalarından dolayı metaller, görece sıcaklığı da iyi iletirler. Ancak elektrik iletkenliğinin aksine metallerin ısı iletkenliği sıcaklıktan neredeyse bağımsızdır. Bu durum matematiksel olarak, ısı iletkenliğinin elektrik iletkenliğine oranının sıcaklıkla orantılı olduğunu söyleyen Wiedemann-Franz kanunuyla açıklanmaktadır.[126] Metalik örgüdeki ısıl düzensizlik, elektriksel akıma bağımlı sıcaklık üreterek metalin elektriksel direncini arttırmaktadır.[129]

Malzemeler, kritik sıcaklık denilen noktanın altındaki bir noktaya kadar soğutulunca, süperiletkenlik olarak bilinen elektrik akımına karşı olan tüm dirençlerini kaybettikleri faz değişimine uğradıkları bir sürece girerler. BCS teorisinde, Cooper çifti olarak adlandırılan elektron çiftleri, fonon olarak adlandırılan örgü titreşimleriyle yakınlarında bulunan maddeyle hareketlerini eşleştirerek normalde elektrik direnci oluşturan atomlarla çarpışmaktan kaçınırlar (Cooper çiftlerinin yarıçapı 100 nm kadar olduğundan birbirleriyle üst üste binmeleri mümkündür).[130]

Sözde parçacık olan mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda hapsedildiklerinde sözde parçacık olarak davranan iletken katıların içindeki elektronlar; spinonlar, orbitonlar ve holonlar olmak üzere üç diğer sanki parçacığa bölünmüş gibi davranırlar. Spinonlar spin ve manyetik moment, orbitonlar orbital konum, holonlar ise elektrik yükü taşımaktadırlar.[131][132]

Hareket ve enerji

Hız fonksiyonu olarak Lorentz faktörü. 1 değerinden başlar ve v, c'ye yaklaştıkça sonsuza gider.

Özel görelilik teorisine göre, bir elektronun hızı ışık hızına yaklaştıkça gözlemcinin bakış açısına göre bağıl kütlesi artar. Böylelikle gözlemcinin referans çerçevesine göre elektronu hızlandırmak gittikçe zorlaşır. Elektronun hızı, vakumdaki ışık hızına (c) yaklaşabilir ancak hiçbir zaman ulaşamaz. Göreli elektronlar (c'ye yakın bir hızda hareket eden elektronlar), su gibi, ışığın bölgedeki hızı c'den ihmal edilemeyecek kadar az olduğu bir dielektrik bir ortama sokulduklarında, elektron geçici olarak ortamdaki ışıktan daha hızlı hareket ederler. Ortamla etkileşime girdiklerinde ise Çerenkov radyasyonu üretirler.[133][134]

Özel göreliliğin etkileri, Lorentz faktörü olarak bilinen ve ${\displaystyle \scriptstyle \gamma =1/{\sqrt {1-{v^{2}}/{c^{2}}}}}$ şeklinde tanımlanan bir niceliğe bağlıdır. Buradaki v, parçacığın hızını ifade eder. Bu hızla hareket eden elektronun kinetik enerjisi K_e ise şu şekildedir:

${\displaystyle \displaystyle K_{\mathrm {e} }=(\gamma -1)m_{\mathrm {e} }c^{2}}$

Buradaki m_e, elektronun kütlesidir. Örneğin, SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı bir elektronu yaklaşık 51 GeV'e kadar hızlandırabilir.[135] Verilen hızda elektron dalga gibi davrandığı için de Broglie dalga boyu karakterine sahiptir. Bu değer, λ_e = h/p denklemiyle elde edilmektedir (h Planck sabitini, p momentumu ifade eder).[136] Yukarıdaki 51 GeV değerine sahip elektron dalga boyu, atom çekirdeğinin boyutundan küçük yapıları keşfetmeye yetecek kadar küçük olan 2.4×10^-17 m'dir.[137]

Oluşum

Bir atom çekirdeğine yaklaşan bir fotonun (
γ
) yol açtığı birer elektron (
e-
) ve pozitron (
e+
) çifti üretimi. Çizimdeki şimşek sembolü, sanal bir fotonun değişimini temsil eder.

Büyük Patlama teorisi, evrenin evriminin ilk basamaklarını açıklayan bilimsel teorilerin en geniş çapta kabul görenidir.[138] Büyük Patlama'nın ilk milisaniyesinde, sıcaklık 10 milyar Kelvin'in üzerindeydi ve fotonların ortalama enerjileri bir milyon elektronvoltun üstündeydi. Bu fotonlar elektron ve pozitron çiftleri kurmak için birbirleriyle etkileşime girmeye yeterek kadar enerjiye sahipti. Aynı şekilde, pozitron-elektron çiftleri birbirlerini annihilasyona uğratarak enerjili fotonlar yaydılar:

γ
+
γ
↔
e+
+
e-

Elektronlar, protonlar ve fotonlar arasındaki bu denge, evrenin evrimini bu aşaması boyunca devam etti. 15 saniye geçmesinin ardından evrenin sıcaklığı, elektron-pozitron yapısının ortaya çıkma eşiğinin altına düştü. Kalan elektron ve pozitronların çoğu, evreni tekrar ısıtan gama radyasyonu salınımı yaparak birbirlerini annihilasyona uğrattılar.[139]

Bilinmeyen nedenlerden ötürü, annihilasyon süreci boyunca parçacık sayısı antiparçacık sayısından fazlaydı. Bundan dolayı her bir milyar elektron-pozitron çiftinden bir kadar elektron kalabildi. Bu durum, antiprotonlar yerine fazla protonların eşleşmelerine ve baryon asimetrisi olarak adlandırılan durumun ortaya çıkarak evrendeki net yükün sıfır olmasına yol açtı.[140][141] Kalan protonlar ve nötronlar, nükleosentez olarak bilinen süreçle, hidrojen ve helyum izotopları ile eser miktarda lityum oluşturacak biçimde birbirleriyle reaksiyonlara girmeye başladılar. Bu süreç, yaklaşık 5 dakika sonrasında zirve yaptı.[142] Kalan nötronlar, yaklaşık bin saniyelik yarı ömürle negatif beta bozunmasına maruz kalarak birer proton ve elektron yaydılar:

n
→
p
+
e-
+
ν
e

Sonraki 300000-400000 yıllık süreçte fazla elektronlar, atom çekirdeğiyle bağ kurmak için çok fazla enerji yüklüydüler.[143] Yeniden birleşme olarak adlandırılan sonraki dönemde ise nötr atomlar oluştu ve genişleyen evren, radyasyona uğrayabilecek şekilde şeffaf oldu.[144]

Büyük Patlama'dan yaklaşık bir milyon yıl sonra yıldızların birinci nesli oluşmaya başladı.[144] Yıldızlarda gerçekleşen nükleosentez, atom çekirdeğinin füzyonu sonrasında pozitron üretimiyle sonuçlanmaktadır. Bu antimadde parçacıkları, elektronlarla annihilasyona uğrayarak gama ışınları salmaktadırlar. Sonuç olarak elektronların sayısında istikrarlı bir azalma ve nötron sayısında aynı miktarda artış yaşanmaktadır. Yıldız evrimi süreci, radyoaktif izotopların sentezinde sonuçlanabilir. Seçilmiş izotoplar, beta bozunmasına maruz kalarak atom çekirdeğinden birer elektron ve antinötrino salınımı yapabilirler.[145] Bozunarak nikel-60 (⁶⁰Ni) oluşturan kobalt-60 (⁶⁰Co) izotopu bu duruma örnektir.[146]

Dünya atmosferine çarpan enerjili kozmik ışınlar tarafından üretilen bir parçacık sağanağı

Yaklaşık 20 Güneş kütlesinden büyük olan yıldızlar, yaşam süresinin sonunda kütleçekimsel çökmeye uğrayarak kara delik oluşturabilirler.[147] Klasik fiziğe göre bu nesneler, elektromanyetik radyasyon dahil, Schwarzschild yarıçapından kaçınacak herhangi bir şeyi engelleyecek kadar güçlü bir kütleçekimsel çekime sahiptirler. Ancak kuantum mekaniği etkilerinin potansiyel olarak bu mesafeden Hawking radyasyonunun yayılımına izin verdiği tahmin edilmektedir. Elektronların (ve pozitronların), bu yıldız kalıntılarının olay ufkunda meydana geldiği düşünülmektedir.

Sanal bir parçacık çifti (elektron-pozitron çifti gibi) olay ufku civarında oluştuğunda rastgele uzamsal dağılımı, bu parçacıklardan birinin dışarıda görünmesine izin vermektedir. Bu süreç, kuantum tünelleme olarak adlandırılmaktadır. Kara deliğin kütleçekimsel potansiyeli, bu sanal parçacığın gerçek parçacığa dönüşmesi için gereken enerjiyi sağlayabilmektedir.[148] Buna karşılık çiftin diğer üyesine kara delik tarafından, kütle enerjisinde net bir kayba yol açan negatif enerji verilmektedir. Hawking radyasyonunun oranı, kütlenin azalmasıyla artmakta ve bu artış, kara deliğin patlayıncaya kadar buharlaşmasına yol açmaktadır.[149]

Kozmik ışınlar, yüksek enerjiyle uzayda hareket eden parçacıklardır. En yüksek enerji olayları 3.0×10²⁰ eV olarak kaydedilmiştir.[150] Bu parçacıklar Dünya atmosferinde nükleonlarla çarpışınca, pionlar da dahil olmak üzere bir parçacık sağanağı ortaya çıkmaktadır.[151] Dünya'nın yüzeyinden gözlemlenen kozmik radyasyonun yarısından fazlası müonları içermektedir. Müonlar, mezosferdeki pionların bozunması sonucu oluşan leptonlardır:

π-
→
μ-
+
ν
μ

Müonlar da elektron ya da pozitron oluşturmak üzere bozunabilmektedirler:[152]

μ-
→
e-
+
ν
e +
ν
μ

Gözlem

Kutup ışıkları, çoğunlukla atmosferdeki tetikleyici elektronlar tarafından oluşturulurlar.[153]

Elektronların uzaktan gözlemi radyasyon yapan enerjilerinin saptanmasını gerektirmektedir. Örneğin, bir yıldızın taç küresi gibi yüksek enerjili çevrelerde serbest elektronlar, Bremsstrahlung radyasyonu nedeniyle enerji saçan bir plazma üretir. Elektron gazı, elektron yoğunluğundaki senkronize edilmiş değişimlerin yol açtığı dalgalar olan plazma salınımına maruz kalmakta ve radyo teleskoplar kullanarak tespit edilebilen bir enerji yayılımı üretmektedirler.[154]

Fotonların frekansları, enerjileriyle oranlıdır. Bir atomun enerji seviyelerinde geçiş yapan bağlı elektronlar, karakteristik frekanslardaki protonları emmekte veya yaymaktadırlar. Örneğin atomlar, bir geniş spektrum kaynağı tarafından radyasyona maruz bırakıldığında, iletilen radyasyonun spektrumunda ayrı soğurma çizgileri görünmektedir. Her element veya molekül, hidrojen spektrumu serileri gibi karakteristik spektral çizgi grubuna sahiptir. Bu çizgilerin kuvvet ve genişliklerinin spektroskopik ölçümleri, maddenin fiziksel özelliklerinin ve bileşenlerinin belirlenmesini sağlar.[155][156]

Laboratuvar koşullarında bireysel elektronlar arasındaki etkileşimler; enerji, spin ve yük gibi belirli özelliklerin ölçümüne olanak sağlayan parçacık dedektörleri aracılığıyla yapılabilmektedir.[113] Paul ve Penning tuzaklarının geliştirilmesinin ardından yüklü parçacıkların daha uzun süreler boyunca küçük bir alanda tutulabilmeleri mümkün hâle gelerek parçacık özelliklerinin daha net ölçülebilmesi sağlanmıştır. Elektronun manyetik momenti 1980'de, diğer bütün fiziksel sabitlerden daha kesin olarak 11. basamağa kadar bir hassasiyetle ölçülebilmiştir.[157]

Elektronun enerji dağılımının ilk video görüntüleri Şubat 2008'de, Lund Üniversitesi'ndeki bir takım tarafından kayda alınmıştır. Deneylerde, attosaniye darbeleri olarak adlandırılan çok kısa ışık parlamaları kullanılarak elektronun hareketi ilk kez gözlemlenebilmiştir.[158][159]

Katı malzemelerdeki elektron dağılımı, açı çözümlemeli fotoemisyon spektroskopisi tarafından görselleştirilebilmektedir. Bu teknik fotoelektrik etkisini, özgün yapıyı anlayabilmek için kullanılan periyodik yapıların matematiksel bir gösterimi olan ters uzayı ölçmek için kullanmaktadır. ARPES, malzemedeki elektronların yönlerini, hızlarını ve dağılımlarını belirlemek için kullanılabilmektedir.[160]

Plazma uygulamaları

Parçacık demetleri

NASA'nın yaptığı bir rüzgâr tüneli denemesinde, bir Space Shuttle modeline elektron demetleri uygulanırken. Bu sayede atmosfere giriş esnasında iyonlaşmış gazların yarattığı etki simüle edilmektedir.[161]

Elektron demetleri, kaynakta kullanılmaktadır.[162] 0,1-1,3 mm arasındaki odak çapı boyunca, 10⁷ W·cm^-2'ye kadarki enerji yoğunluklarında elektron demetleriyle kaynak yapılabilir ve genellikle dolgu malzemesi gerektirmezler. Normalde kaynak için uygun olmayan iletken malzemeleri birleştirmek için kullanılan bu teknik, elektronların hedefe ulaşmalarından önce gazla etkileşimini engelleme amacıyla vakumda yapılmaktadır.[163][164]

Elektron demeti litografisi, mikrometreden daha küçük çözünürlüklerdeki yarı iletkenleri aşındırma yöntemidir.[165] Bu teknik; görece yüksek maliyetli olması, yavaş çalışması, ışınların vakumda çalışması gerekmesi, elektronların katılardaki dağılma eğilimi olması ve 10 nm'ye kadar çözünürlük sınırı olması nedeniyle, özelleştirilmiş entegre devrelerin üretiminde kullanılmaktadır.[166]

Elektron ışınıyla işleme, fiziksel özelliklerini değiştirmek ya da tıp ve gıda ürünlerini sterilize etme amacıyla metalleri radyasyona uğratmak için kullanılmaktadır.[167] Elektron demetleri, yoğun radyasyonda sıcaklık artışına sebep olmadan camları akışkanlaştırır ya da sözde erimesini sağlar. Örneğin yoğun elektron radyasyonu, akmazlık şiddetinin ani, aktivasyon enerjisinin ise aşamalı olarak düşmesine sebep olur.[168]

Doğrusal parçacık hızlandırıcılar, elektron demetlerini üreterek tümörlerin radyoterapi yöntemiyle tedavisinde kullanılmaktadır. Elektron demetleri soğrulmadan önce belli bir sınırdaki derinliğe (5-20 MeV aralığında enerjiye sahip elektronlar için genelde 5 cm'ye kadar) kadar etki edebilmelerinden dolayı elektroterapi, bazal hücreli karsinom gibi yüzeysel deri bozuklukları için kullanılabilmektedir. Elektron demetleri ayrıca, X ışınları tarafından radyasyona maruz kalmış bölgelerin tedavisinde destekleyici olarak da kullanılmaktadır.[169][170]

Parçacık hızlandırıcılar, elektronları ve antiparçacıklarını yüksek enerjilere doğru ilerletmek için elektrik alanları kullanırlar. Bu parçacıklar, manyetik alana girdiklerinde sinkrotron radyasyonu yayarlar. Bu radyasyonun yoğunluğunun spine bağlı olmasının elektron demetini kutuplaştırmasına Sokolov-Ternov etkisi denmektedir. Kutuplanmış elektron demetleri, çeşitli deneylerde kullanılır. Sinkrotron radyasyonu ayrıca, elektron demetlerinin soğutularak parçacıkların momentum yayılımlarının azaltılması için kullanılır. Elektron ve pozitron demetleri, gerekli enerjiye ulaşana kadar hızlandırılırarak çarpıştırılırlar ve ortaya çıkan enerji, parçacık dedektörleri sayesinde gözlemlenir.[171]

Görüntüleme

Düşük enerjili elektron kırınımı, kristal malzemeleri koşutlanmış elektron demeti bombardımanına tutma ve sonrasında ortaya çıkan kırınım desenlerini gözlemleyerek malzemenin yapısını belirlemek için kullanılan bir yöntemidir. Elektronların sahip olmaları gereken enerji genellikle 20-200 eV arasındadır.[172] Yansımalı yüksek enerjili elektron kırınımı ise farklı dar açılardan yollanan elektron demetini kullanarak kristal malzemelerin yüzeyini belirleme yöntemidir. Demet enerjisi genellikle 8-20 keV, geliş açısı ise 1-4° aralığındadır.[173][174]

Elektron mikroskobu, gözlemlenmek istenen numuneye, odaklanmış elektron demeti gönderir. Bazı elektronlar, demetin malzeme ile etkileşime girmesiyle birlikte malzemenin hareket yönü, açısı ve bağıl fazı ve enerjisi gibi özelliklerini değiştirirler. Gözlemciler, elektron demetindeki bu değişimleri kaydederek malzemenin kararlı atomik görünüşünü elde ederler.[175] Mavi ışıkta, geleneksel optik mikroskoplar yaklaşık 200 nm'lik kırınımla sınırlı çözünürlüğe sahiplerdir.[176] Elektron mikroskopları ise elektronun de Broglie dalga boyu ile sınırlılardır. Örneğin 100.000 volt değerindeki potansiyel boyunca hızlandırılan elektronlar için dalga boyu 0,0037 nm'dir.[177] Transmission Electron Aberration-Corrected Microscope, bireysel atomları çözümlemek için yeterli olan 0,05 nm'nin altında çözünürlük kapasitesine sahiptir.[178]

Geçirimli ve taramalı olmak üzere iki tür elektron mikroskobu vardır. Geçirimli elektron mikroskopları, bir malzeme parçasından geçen elektron demetiyle bu malzemenin yük bağlaşımlı aygıta ya da fotoğraf slayda lenslerle yansıtılmasını sağlayarak tepegöz gibi çalışırlar. Taramalı elektron mikroskopları ise televizyonda olduğu gibi çalışılmış örnekten görüntü üretmek için iyi odaklanmış elektrona raster tarama yaparlar. Magnifikasyon oranı her iki mikroskop türünde de 100× ilâ 1.000.000× arasında ya da daha fazladır. Taramalı tünelleme mikroskopları ise, keskin metal ucundan üzerinde çalışılan malzemeye kuantum tünelleme ile elektronlar yollayarak malzeme yüzeyinin atomik çözünürlüklü görüntüsünü üretmektedirler.[179][180][181]

Diğer uygulamalar

Serbest elektron lazerlerinde göreli bir elektron demeti, alanları değişken yönleri gösteren dipol mıknatısları sırasının meydana getirdiği salındırıcıdan geçer. Elektronlar, rezonans frekansında radyasyon alanını güçlendirmek için aynı elektronlarla uyumlu olarak etkileşime giren sinkrotron radyasyonu yayarlar. Serbest elektron lazerleri, geniş frekanslarla, mikrodalgalardan hafif X ışınlarına uyumlu yüksek radyans derecesine sahip elektromanyetik radyasyon yayımı gerçekleştirebilirler. Bu araçlar imalat, iletişim ve yumuşak doku cerrahisi gibi çeşitli tıbbi alanlarla kullanılmaktadır.[182]

Elektronlar; laboratuvar araçları, bilgisayar ekranları ve televizyon alıcılarında çoğunlukla görüntüleme aracı olarak kullanılan katot ışını tüpleri için önemlidirler.[183] Fotomultiper tüplerde fotokatoda çarpan her foton, saptanabilir bir akım darbesi üreten bir elektron yayılımı başlatır.[184] Vakum tüpleri, elektron akışını, elektrik sinyallerini idare etmek için kullansa da; yerlerini transistör gibi katı hâl aletlerine bırakmışlardır.[185]

Notlar

1. Kesirli sürümün böleni, ondalık değerin tersidir (4.2×10^-13 u göreli standart belirsizlik değeri ile birlikte).
2. Elektronun yükü temel yükün negatifidir.
3. Bu büyüklük, spin kuantum sayısından şu şekilde elde edilmiştir:

   ${\displaystyle {\begin{alignedat}{2}S&={\sqrt {s(s+1)}}\cdot {\frac {h}{2\pi }}\\&={\frac {\sqrt {3}}{2}}\hbar \\\end{alignedat}}}$

   s kuantum sayısı için = 12.
   Bakınız: Gupta, M. C. (2001). Atomic and Molecular Spectroscopy (İngilizce). New Age Publishers. s. 81. ISBN 978-81-224-1300-7.
4. Bohr magnetonu:

   ${\displaystyle \textstyle \mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }}}.}$

5. Klasik elektron yarıçapı değerine şu şekilde ulaşılmaktadır: Elektronun yükünün, küresel yapısına eşit olarak dağıldığı varsayılır. Kürenin bir bölümü diğer bölümlerini iteceğinden, kürede bir elektrostatik potansiyel enerji olacaktır. Bu enerjinin, özel görelilik ile tanımlanan (E = mc²) elektronun durgun enerjisine eşit olduğu düşünülmektedir.
   Elektrostatik teoriden, kürenin potansiyel enerjisi, yarıçapı 'r ve yükü e olmak üzere şu şekildedir:

   ${\displaystyle E_{\mathrm {p} }={\frac {e^{2}}{8\pi \varepsilon _{0}r}},}$

   buradaki ε₀, vakum geçirgenliğini gösterir. Durgun kütlesi m₀ olan bir elektronun durgun enerjisi şuna eşittir:

   ${\displaystyle \textstyle E_{\mathrm {p} }=m_{0}c^{2},}$

   buradaki c, vakumdaki ışık hızını ifade eder. Bunları eşit olarak belirlemek ve r değeri için çözmek, klasik elektron yarıçapını vermektedir.
   Bakınız: Haken, H.; Wolf, H. C.; Brewer, W. D. (2005). The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory (İngilizce). Springer. s. 70. ISBN 978-3-540-67274-6.
6. Göreli olmayan elektronlardan yayılan radyasyonlar sinkrotron radyasyonu olarak da adlandırılmaktadır.
7. Dalga boyundaki değişim (Δλ), saçılma açısına (θ) bağlıdır ve matematiksel gösterimi şu şekildedir:

   ${\displaystyle \textstyle \Delta \lambda ={\frac {h}{m_{\mathrm {e} }c}}(1-\cos \theta ),}$

   Buradaki c vakumdaki ışık hızını, m_e ise elektron kütlesini ifade eder.
   Bakınız: Zombeck 2007, s. 393, 396

Kaynakça

Özel

1. Benjamin, Park (1898). A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin (İngilizce). New York: Wiley. ss. 315, 484-485. ISBN 978-1313106054.
2. Cresswell, Julia (2010). Oxford Dictionary of Word Origins (İngilizce). Oxford University Press. s. 147. ISBN 0199547939.
3. Chen, E. C. M.; Chen, E. S. D. (2004). The Electron Capture Detector and The Study of Reactions With Thermal Electrons (İngilizce). New York: Wiley. s. 4. ISBN 0471659886.
4. "Elektrik". Türk Dil Kurumu. 28 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2019.
5. Benjamin, Park (1898). A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin (İngilizce). New York: Wiley. ss. 315, 484-485. ISBN 978-1313106054.
6. Keithley, J. F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s (İngilizce). IEEE Press. ss. 15, 20. ISBN 978-0-7803-1193-0.
7. Cajori, Florian (1917). A History of Physics in Its Elementary Branches: Including the Evolution of Physical Laboratories (İngilizce). The Macmillan Company. s. 118.
8. McKenzie, A. E. E. (1961). Magnetism and Electricity (İngilizce). Cambridge: Cambridge University Press. s. 25.
9. Myers, R. L. (2006). The Basics of Physics (İngilizce). Greenwood Publishing Group. s. 242. ISBN 978-0-313-32857-2. 24 Haziran 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ekim 2018.
10. Farrar, W. V. (1969). "Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter". Annals of Science (İngilizce). 25 (3). ss. 243-254. doi:10.1080/00033796900200141.
11. Barrow, J. D. (1983). "Natural Units Before Planck". Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society (İngilizce). Cilt 24. ss. 24-26. Bibcode:1983QJRAS..24...24B.
12. Arabatzis, T. (2006). Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities (İngilizce). University of Chicago Press. ss. 70-74, 96. ISBN 978-0-226-02421-9.
13. Okamura, Sōgo (1994). History of Electron Tubes (İngilizce). IOS Press. s. 11. ISBN 978-90-5199-145-1. 11 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ekim 2018.
14. Stoney, G. J. (1894). "Of the "Electron," or Atom of Electricity". Philosophical Magazine (İngilizce). 38 (5). ss. 418-420. doi:10.1080/14786449408620653.
15. "electron, n.2". OED Online. March 2013. Oxford University Press. Accessed 12 April 2013
16. Soukhanov, A. H., (Ed.) (1986). Word Mysteries & Histories (İngilizce). Houghton Mifflin Company. s. 73. ISBN 978-0-395-40265-8.
17. Guralnik, D. B., (Ed.) (1970). Webster's New World Dictionary (İngilizce). Prentice Hall. s. 450.
18. Thomson, J. J. (2005). Conduction of Electricity Through Gases (İngilizce). Watchmaker Publishing. s. 621-622. ISBN 1929148496.
19. Whittaker, E. T. (1951). A history of the theories of aether and electricity (İngilizce). 1. Londra: Nelson. s. 393.
20. Leicester, H. M. (1971). The Historical Background of Chemistry (İngilizce). Courier Dover. ss. 221-222. ISBN 978-0-486-61053-5.
21. DeKosky, R. K. (1983). "William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s". Annals of Science (İngilizce). 40 (1). ss. 1-18. doi:10.1080/00033798300200101.
22. Zeeman, P. (1907). Lockyer, Norman (Ed.). "Sir William Crookes, F.R.S". Nature (İngilizce). 77 (1984). ss. 1-3. Bibcode:1907Natur..77....1C. doi:10.1038/077001a0.
23. Wilczek, Frank (1 Haziran 2012). "Happy Birthday, Electron". Scientific American (İngilizce). ISSN 0036-8733. 1 Kasım 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Ekim 2018.
24. Rechenberg, Helmut (2001). The Historical Development of Quantum Theory (İngilizce). Springer Science+Business Media. s. 631. ISBN 038795175X.
25. Chmielewski, A. G.; Haji-Saeid, M. (Eylül-Ekim 2004). "Radiation technologies: past, present and future". Radiation Physics and Chemistry (İngilizce). 71 (1-2). ss. 17-21. doi:10.1016/j.radphyschem.2004.05.040.
26. Trenn, T. J. (1976). "Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays". Isis (İngilizce). 67 (1). ss. 61-75. doi:10.1086/351545. JSTOR 231134.
27. Becquerel, H. (1900). "Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique". Comptes rendus de l'Académie des sciences (Fransızca). Cilt 130. ss. 809-815.
28. Buchwald, J. Z.; Warwick, A. (2001). Histories of the Electron: The Birth of Microphysics (İngilizce). MIT Press. ss. 90-91. ISBN 978-0-262-52424-7.
29. Myers, W. G. (1976). "Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896". The Journal of Nuclear Medicine (İngilizce). 17 (7). ss. 579-582. PMID 775027. 22 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Ekim 2018.
30. Thomson, J. J. (1897). "Cathode Rays". Philosophical Magazine (İngilizce). 44 (269). ss. 293-316. doi:10.1080/14786449708621070. 30 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2019.
31. O'Hara, J. G. (Mart 1975). "George Johnstone Stoney, F.R.S., and the Concept of the Electron". Notes and Records (İngilizce). 29 (2). ss. 265-276. doi:10.1098/rsnr.1975.0018. JSTOR 531468.
32. Kikoin, İ. K.; Sominskiy, İ. S. (1961). "Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)". Soviet Physics Uspekhi (İngilizce). 3 (5). ss. 798-809. Bibcode:1961SvPhU...3..798K. doi:10.1070/PU1961v003n05ABEH005812.
33. Das Gupta, N. N.; Ghosh, S. K. (1999). "A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics". Reviews of Modern Physics (İngilizce). 18 (2). ss. 225-290. Bibcode:1946RvMP...18..225G. doi:10.1103/RevModPhys.18.225.
34. Smirnov, B. M. (2003). Physics of Atoms and Ions (İngilizce). Springer. ss. 14-21. ISBN 978-0-387-95550-6.
35. Pais, Abraham (1991). Niels Bohr's Times, In Physics, Philosophy and Polity (İngilizce). Oxford: Clarendon Press. ss. 146-149. ISBN 978-0-19-852049-8.
36. Lewis, Gilbert (1916). "The Atom and the Molecule". Journal of the American Chemical Society (İngilizce). 38 (4). ss. 762-786. doi:10.1021/ja02261a002.
37. Arabatzis, T.; Gavroglu, K. (1997). "The chemists' electron". European Journal of Physics (İngilizce). 18 (3). ss. 150-163. Bibcode:1997EJPh...18..150A. doi:10.1088/0143-0807/18/3/005.
38. Langmuir, Irving (1919). "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules". Journal of the American Chemical Society (İngilizce). 41 (6). ss. 868-934. doi:10.1021/ja02227a002.
39. Scerri, E. R. (2007). The Periodic Table (İngilizce). Oxford University Press. ss. 205-226. ISBN 978-0-19-530573-9.
40. Massimi, M. (2005). Pauli's Exclusion Principle, The Origin and Validation of a Scientific Principle (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 7-8. ISBN 978-0-521-83911-2.
41. Uhlenbeck, G. E.; Goudsmith, S. (1925). "Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons". Naturwissenschaften (Almanca). 13 (47). ss. 953-954. Bibcode:1925NW.....13..953E. doi:10.1007/BF01558878.
42. Pauli, Wolfgang (1923). "Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes". Zeitschrift für Physik (Almanca). 16 (1). ss. 155-164. Bibcode:1923ZPhy...16..155P. doi:10.1007/BF01327386.
43. Karplus, Robert (1969). Introductory Physics (İngilizce). W. A. Cummings. s. 217.
44. Falkenburg, B. (2007). Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality (İngilizce). Springer. s. 85. ISBN 978-3-540-33731-7.
45. Thomson, G. P.; Reid, A. (18 Haziran 1927). "Diffraction of Cathode Rays by a Thin Film". Nature (İngilizce). 119 (3007). s. 890. doi:10.1038/119890a0.
46. "Lester Halbert Germer". Encyclopædia Britannica (İngilizce). 23 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ekim 2019.
47. Schrödinger, Erwin (1926). "Quantisierung als Eigenwertproblem". Annalen der Physik (Almanca). 385 (13). ss. 437-490. Bibcode:1926AnP...385..437S. doi:10.1002/andp.19263851302.
48. Rigden, J. S. (2003). Hydrogen (İngilizce). Harvard University Press. ss. 59-86. ISBN 978-0-674-01252-3.
49. Reed, B. C. (2007). Quantum Mechanics (İngilizce). Jones & Bartlett Publishers. ss. 275-350. ISBN 978-0-7637-4451-9.
50. Dirac, P. A. M. (1928). "The Quantum Theory of the Electron". Proceedings of the Royal Society A (İngilizce). 117 (778). ss. 610-624. Bibcode:1928RSPSA.117..610D. doi:10.1098/rspa.1928.0023.
51. Dirac, Paul (1930). "A Theory of Electrons and Protons". Proceedings of the Royal Society A (İngilizce). 126 (801). Royal Society Publishing. ss. 360-365. Bibcode:1930RSPSA.126..360D. doi:10.1098/rspa.1930.0013. JSTOR 95359. 23 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ekim 2019.
52. Greiner, Walter (2000). Relativistic Quantum Mechanics. Wave Equations (İngilizce) (3. bas.). Springer Verlag. ISBN 3-5406-74578. 22 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ekim 2019.
53. Anderson, C. D. (1933). "The Positive Electron". Physical Review (İngilizce). 43 (6). ss. 491-494. Bibcode:1933PhRv...43..491A. doi:10.1103/PhysRev.43.491.
54. Lamb, Willis E.; Retherford, Robert C. (1947). "Fine Structure of the Hydrogen Atom by a Microwave Method". Physical Review (İngilizce). 72 (3). ss. 241-243. Bibcode:1947PhRv...72..241L. doi:10.1103/PhysRev.72.241.
55. Kusch, P.; Foley, H. M. (1948). "The Magnetic Moment of the Electron". Physical Review (İngilizce). Cilt 74. s. 250. Bibcode:1948PhRv...74..250R. doi:10.1103/PhysRev.74.250.
56. Schwinger, J. (1948). "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron" (PDF). Physical Review (İngilizce). 73 (4). s. 416. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PhysRev.73.416. 12 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Ekim 2019.
57. Panofsky, Wolfgang K. H. (1997). "The Evolution of Particle Accelerators & Colliders" (PDF) (İngilizce). Stanford Üniversitesi. 3 Haziran 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ekim 2018.
58. Kerst, D. W. (1940). "Acceleration of Electrons by Magnetic Induction". Physical Review (İngilizce). 58 (9). s. 841. Bibcode:1940PhRv...58..841K. doi:10.1103/PhysRev.58.841.
59. Kerst, D. W. (1941). "The Acceleration of Electrons by Magnetic Induction" (PDF). Physical Review (İngilizce). Cilt 60. ss. 47-53. Bibcode:1941PhRv...60...47K. doi:10.1103/PhysRev.60.47. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Ekim 2019.
60. Elder, F. R.; Gurewitsch, A. M.; Langmuir, R. V.; Pollock, H. C. (1947). "Radiation from Electrons in a Synchrotron". Physical Review (İngilizce). 71 (11). ss. 829-830. Bibcode:1947PhRv...71..829E. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5. 25 Ekim 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2021.
61. Elder, F. R. (1947). "Radiation from Electrons in a Synchrotron". Physical Review (İngilizce). 71 (11). ss. 829-830. Bibcode:1947PhRv...71..829E. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5.
62. Hoddeson, L. (1997). The Rise of the Standard Model: Particle Physics in the 1960s and 1970s (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 25-26. ISBN 978-0-521-57816-5.
63. Bernardini, C. (2004). "AdA: The First Electron–Positron Collider". Physics in Perspective (İngilizce). 6 (2). ss. 156-183. Bibcode:2004PhP.....6..156B. doi:10.1007/s00016-003-0202-y.
64. "Testing the Standard Model: The LEP experiments" (İngilizce). Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi. 2008. 13 Şubat 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ekim 2018.
65. "LEP reaps a final harvest". CERN Courier (İngilizce). 40 (10). 2000. 21 Kasım 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ekim 2018.
66. Frampton; Hung, P. Q.; Sher, Marc (2000). "Quarks and Leptons Beyond the Third Generation". Physics Reports (İngilizce). 330 (5-6). ss. 263-348. arXiv:hep-ph/9903387 $2. Bibcode:2000PhR...330..263F. doi:10.1016/S0370-1573(99)00095-2.
67. Raith, W.; Mulvey, T. (2001). Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles (İngilizce). CRC Press. ss. 777-781. ISBN 978-0-8493-1202-1.
68. Mohr, P. J.; Taylor, B. N.; Newell, D. B. (2008). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants". Reviews of Modern Physics (İngilizce). 80 (2). ss. 633-730. arXiv:0801.0028 $2. Bibcode:2008RvMP...80..633M. CiteSeerX 10.1.1.150.1225 $2. doi:10.1103/RevModPhys.80.633.
69. "CODATA value: proton-electron mass ratio". 2006 CODATA recommended values (İngilizce). Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. 12 Haziran 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ekim 2018.
70. Zombeck 2007, s. 14.
71. Murphy, M. T. (2008). "Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe". Science (İngilizce). 320 (5883). ss. 1611-1613. arXiv:0806.3081 $2. Bibcode:2008Sci...320.1611M. doi:10.1126/science.1156352. PMID 18566280. 1 Ağustos 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ekim 2018.
72. Zorn, J. C.; Chamberlain, G. E.; Hughes, V. W. (1963). "Experimental Limits for the Electron-Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron". Physical Review (İngilizce). 129 (6). ss. 2566-2576. Bibcode:1963PhRv..129.2566Z. doi:10.1103/PhysRev.129.2566.
73. Odom, B. (2006). "New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One-Electron Quantum Cyclotron". Physical Review Letters (İngilizce). 97 (3). s. 030801. Bibcode:2006PhRvL..97c0801O. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030801. PMID 16907490.
74. Anastopoulos, C. (200). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics (İngilizce). Princeton University Press. ss. 261-262. ISBN 978-0-691-13512-0.
75. Eichten, E. J.; Peskin, M. E.; Peskin, M. (1983). "New Tests for Quark and Lepton Substructure". Physical Review Letters (İngilizce). 50 (11). ss. 811-814. Bibcode:1983PhRvL..50..811E. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811.
76. Gabrielse, G. (2006). "New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED". Physical Review Letters (İngilizce). 97 (3). ss. 030802(1-4). Bibcode:2006PhRvL..97c0802G. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030802. PMID 16907491.
77. Curtis, L. J. (2003). Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach (İngilizce). Cambridge University Press. s. 74. ISBN 978-0-521-53635-6.
78. Dehmelt, H. (1988). "A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius". Physica Scripta (İngilizce). Cilt T22. ss. 102-110. Bibcode:1988PhST...22..102D. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016.
79. Gabrielse, Gerald. "Limit on Electron Substructure" (İngilizce). Harvard Üniversitesi. 10 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ekim 2019.
80. Meschede, D. (2004). Optics, light and lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics (İngilizce). Wiley-VCH. s. 168. ISBN 978-3-527-40364-6.
81. Steinberg, R. I. (1999). "Experimental test of charge conservation and the stability of the electron". Physical Review D (İngilizce). 61 (2). ss. 2582-2586. Bibcode:1975PhRvD..12.2582S. doi:10.1103/PhysRevD.12.2582.
82. Agostini, M. (2015). "Test of Electric Charge Conservation with Borexino". Physical Review Letters (İngilizce). 115 (23). s. 231802. arXiv:1509.01223 $2. Bibcode:2015PhRvL.115w1802A. doi:10.1103/PhysRevLett.115.231802. PMID 26684111. Bilinmeyen parametre |i̇şbirliği= görmezden gelindi (yardım)
83. Beringer, J. (Particle Data Group) (2012). "Review of Particle Physics: [electron properties]" (PDF). Physical Review D (İngilizce). 86 (1). s. 010001. Bibcode:2012PhRvD..86a0001B. doi:10.1103/PhysRevD.86.010001. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 9 Kasım 2018.
84. Back, H. O. (2002). "Search for electron decay mode e → γ + ν with prototype of Borexino detector". Physics Letters B (İngilizce). 525 (1-2). ss. 29-40. Bibcode:2002PhLB..525...29B. doi:10.1016/S0370-2693(01)01440-X.
85. Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (1965). The Feynman Lectures on Physics (İngilizce). 3. Addison-Wesley. s. 15. ISBN 978-0201021189.
86. Munowitz, M. (2005). Knowing, The Nature of Physical Law (İngilizce). Oxford University Press. ss. 162-218. ISBN 978-0-19-516737-5.
87. Kane, G. (9 Ekim 2006). "Are virtual particles really constantly popping in and out of existence? Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics?". Scientific American (İngilizce). 19 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Ekim 2019.
88. Taylor, J. (1989). "Gauge Theories in Particle Physics". Davies, Paul (Ed.). The New Physics (İngilizce). Cambridge University Press. s. 464. ISBN 978-0-521-43831-5.
89. Genz, H. (2001). Nothingness: The Science of Empty Space (İngilizce). Da Capo Press. ss. 241-243, 245-247. ISBN 978-0-7382-0610-3.
90. Gribbin, J. (25 Ocak 1997). "More to electrons than meets the eye". New Scientist (İngilizce). 11 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Kasım 2018.
91. Levine, I. (1997). "Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer". Physical Review Letters (İngilizce). 78 (3). ss. 424-427. Bibcode:1997PhRvL..78..424L. doi:10.1103/PhysRevLett.78.424.
92. Murayama, H. (10-17 Mart 2006). Supersymmetry Breaking Made Easy, Viable and Generic. Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories (İngilizce). La Thuile. arXiv:0709.3041 $2. Bibcode:2007arXiv0709.3041M.
93. Schwinger, J. (1948). "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron". Physical Review (İngilizce). 73 (4). ss. 416-417. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PhysRev.73.416.
94. Foldy, L. L.; Wouthuysen, S. (1950). "On the Dirac Theory of Spin 1/2 Particles and Its Non-Relativistic Limit". Physical Review (İngilizce). 78 (1). ss. 29-36. Bibcode:1950PhRv...78...29F. doi:10.1103/PhysRev.78.29.
95. Sidharth, B. G. (2009). "Revisiting Zitterbewegung". International Journal of Theoretical Physics (İngilizce). 48 (2). ss. 497-506. arXiv:0806.0985 $2. Bibcode:2009IJTP...48..497S. doi:10.1007/s10773-008-9825-8.
96. Griffiths 1998, ss. 58-61.
97. Crowell, Benjamin (2000). Electricity and Magnetism (Light And Matter, Book 4) (İngilizce). Light and Matter. ss. 129-152. ISBN 978-0-9704670-4-1.
98. Griffiths 1998, s. 429-434.
99. Munowitz 2005, s. 160.
100. Mahadevan, R.; Narayan, R.; Yi, I. (1996). "Harmony in Electrons: Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field". The Astrophysical Journal (İngilizce). Cilt 465. ss. 327-337. arXiv:astro-ph/9601073 $2. Bibcode:1996ApJ...465..327M. doi:10.1086/177422.
101. Rohrlich, F. (1999). "The Self-Force and Radiation Reaction". American Journal of Physics (İngilizce). 68 (12). ss. 1109-1112. Bibcode:2000AmJPh..68.1109R. doi:10.1119/1.1286430.
102. Georgi, H. (1989). "Grand Unified Theories". Davies, Paul (Ed.). The New Physics (İngilizce). Cambridge University Press. s. 427. ISBN 978-0-521-43831-5.
103. Blumenthal, G. J.; Gould, R. (1970). "Bremsstrahlung, Synchrotron Radiation, and Compton Scattering of High-Energy Electrons Traversing Dilute Gases". Reviews of Modern Physics (İngilizce). 42 (2). ss. 237-270. Bibcode:1970RvMP...42..237B. doi:10.1103/RevModPhys.42.237.
104. Chen, S. -Y.; Maksimchuk, A.; Umstadter, D. (1998). "Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering". Nature (İngilizce). 396 (6712). ss. 653-655. arXiv:physics/9810036 $2. Bibcode:1998Natur.396..653C. doi:10.1038/25303.
105. Beringer, R.; Montgomery, C. G. (1942). "The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation". Physical Review (İngilizce). 61 (5-6). ss. 222-224. Bibcode:1942PhRv...61..222B. doi:10.1103/PhysRev.61.222.
106. Buffa, A. (2000). College Physics (İngilizce) (4. bas.). Prentice Hall. s. 888. ISBN 978-0-13-082444-8.
107. Eichler, J. (2005). "Electron–positron pair production in relativistic ion–atom collisions". Physics Letters A (İngilizce). 347 (1-3). ss. 67-72. Bibcode:2005PhLA..347...67E. doi:10.1016/j.physleta.2005.06.105.
108. Hubbell, J. H. (2006). "Electron positron pair production by photons: A historical overview". Radiation Physics and Chemistry (İngilizce). 75 (6). ss. 614-623. Bibcode:2006RaPC...75..614H. doi:10.1016/j.radphyschem.2005.10.008.
109. Quigg, C. (4-30 Haziran 2000). The Electroweak Theory. TASI 2000: Flavor Physics for the Millennium (İngilizce). Boulder, Colorado. s. 80. arXiv:hep-ph/0204104 $2. Bibcode:2002hep.ph....4104Q.
110. Hall, Peter Joseph (1986). "The Pauli exclusion principle and the foundations of chemistry". Synthese (İngilizce). 69 (3). ss. 267-272. doi:10.1007/BF00413974.
111. Mulliken, R. S. (1967). "Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding". Science (İngilizce). 157 (3784). ss. 13-24. Bibcode:1967Sci...157...13M. doi:10.1126/science.157.3784.13. PMID 5338306.
112. Burhop, Eric (1952). The Auger Effect and Other Radiationless Transitions (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 2-3. ISBN 978-0-88275-966-1.
113. Grupen, C. (2000). "Physics of Particle Detection". AIP Conference Proceedings (İngilizce). Cilt 536. ss. 3-34. arXiv:physics/9906063 $2. doi:10.1063/1.1361756.
114. Jiles, D. (1998). Introduction to Magnetism and Magnetic Materials (İngilizce). CRC Press. ss. 280-287. ISBN 978-0-412-79860-3.
115. Löwdin, P. O.; Erkki Brändas, E.; Kryachko, E. S. (2003). Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per- Olov Löwdin (İngilizce). Springer. ss. 393-394. ISBN 978-1-4020-1290-7.
116. Pauling, L. C. (1960). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: an Introduction to Modern Structural Chemistry (İngilizce) (3. bas.). Cornell University Press. ss. 4-10. ISBN 978-0-8014-0333-0.
117. McQuarrie, D. A.; Simon, J. D. (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach (İngilizce). University Science Books. ss. 325-361. ISBN 978-0-935702-99-6.
118. Daudel, R. (1974). "The Electron Pair in Chemistry". Canadian Journal of Chemistry (İngilizce). 52 (8). ss. 1310-1320. doi:10.1139/v74-201.
119. Rakov, V. A.; Uman, M. A. (2007). Lightning: Physics and Effects (İngilizce). Cambridge University Press. s. 4. ISBN 978-0-521-03541-5.
120. Freeman, G. R.; March, N. H. (1999). "Triboelectricity and some associated phenomena". Materials Science and Technology (İngilizce). 15 (12). ss. 1454-1458. doi:10.1179/026708399101505464.
121. Forward, K. M.; Lacks, D. J.; Sankaran, R. M. (2009). "Methodology for studying particle–particle triboelectrification in granular materials". Journal of Electrostatics (İngilizce). 67 (2-3). ss. 178-183. doi:10.1016/j.elstat.2008.12.002.
122. Weinberg, S. (2003). The Discovery of Subatomic Particles (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 15-16. ISBN 978-0-521-82351-7.
123. Lou, L. -F. (2003). Introduction to Phonons and Electrons (İngilizce). World Scientific. ss. 162, 164. ISBN 978-981-238-461-4.
124. Guru, B. S.; Hızıroğlu, H. R. (2004). Electromagnetic Field Theory (İngilizce). Cambridge University Press. ss. 138, 276. ISBN 978-0-521-83016-4.
125. Achuthan, M. K.; Bhat, K. N. (2007). Fundamentals of Semiconductor Devices (İngilizce). Tata McGraw-Hill Education. ss. 49-67. ISBN 978-0-07-061220-4.
126. Ziman, J. M. (2001). Electrons and Phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids (İngilizce). Oxford University Press. s. 260. ISBN 978-0-19-850779-6.
127. Main, P. (12 Haziran 1993). "When electrons go with the flow: Remove the obstacles that create electrical resistance, and you get ballistic electrons and a quantum surprise". New Scientist (İngilizce). Cilt 1887. s. 30. 11 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Ocak 2019.
128. Blackwell, G. R. (2000). The Electronic Packaging Handbook (İngilizce). CRC Press. ss. 6.39-6.40. ISBN 978-0-8493-8591-9.
129. Durrant, A. (2000). Quantum Physics of Matter: The Physical World (İngilizce). CRC Press. ss. 43, 71-78. ISBN 978-0-7503-0721-5. 27 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Ocak 2019.
130. Kadin, A. M. (2007). "Spatial Structure of the Cooper Pair". Journal of Superconductivity and Novel Magnetism (İngilizce). 20 (4). ss. 285-292. arXiv:cond-mat/0510279 $2. doi:10.1007/s10948-006-0198-z.
131. "Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution". Science Daily (İngilizce). 31 Temmuz 2009. 3 Haziran 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ekim 2019.
132. Jompol, Y. (2009). "Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid". Science (İngilizce). 325 (5940). ss. 597-601. arXiv:1002.2782 $2. Bibcode:2009Sci...325..597J. doi:10.1126/science.1171769. PMID 19644117.
133. Çerenkov, Pavel (1934). "Visible emission of clean liquids by action of γ radiation". Dokladı Akademii Nauk SSSR. Cilt 2. s. 451.
134. Tamm, I. E.; Frank, I. M. (1937). "Coherent radiation of fast electrons". Proceedings of the USSR Academy of Sciences (İngilizce). 14 (3). ss. 107-112.
135. "Special Relativity" (İngilizce). SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı. 26 Ağustos 2008. 12 Aralık 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Ekim 2018.
136. Resnick, R.; Eisberg, R. (1985). Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles (İngilizce) (2. bas.). New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-87373-0.
137. Adams, S. (2000). Frontiers: Twentieth Century Physics (İngilizce). CRC Press. s. 215. ISBN 978-0-7484-0840-5.
138. Lurquin, P. F. (2003). The Origins of Life and the Universe (İngilizce). Columbia University Press. s. 2. ISBN 978-0-231-12655-7.
139. Silk, J. (2000). The Big Bang: The Creation and Evolution of the Universe (İngilizce) (3. bas.). Macmillan. ss. 110-112, 134-137. ISBN 978-0-8050-7256-3.
140. Kolb, E. W.; Wolfram, Stephen (1980). "The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe". Physics Letters B (İngilizce). 91 (2). ss. 217-221. Bibcode:1980PhLB...91..217K. doi:10.1016/0370-2693(80)90435-9.
141. Sather, E. (1996) [İlkbahar-Yaz]. "The Mystery of Matter Asymmetry" (PDF). Beam Line (İngilizce). Stanford Üniversitesi. 20 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ekim 2019.
142. A bot will complete this citation soon. Click here to jump the queue arXiv:astro-ph/9903300.
143. Boesgaard, A. M.; Steigman, G. (1985). "Big bang nucleosynthesis – Theories and observations". Annual Review of Astronomy and Astrophysics (İngilizce). 23 (2). ss. 319-378. Bibcode:1985ARA&A..23..319B. doi:10.1146/annurev.aa.23.090185.001535.
144. Barkana, R. (2006). "The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization". Science (İngilizce). 313 (5789). ss. 931-934. arXiv:astro-ph/0608450 $2. Bibcode:2006Sci...313..931B. CiteSeerX 10.1.1.256.7276 $2. doi:10.1126/science.1125644. PMID 16917052.
145. Burbidge, E. M. (1957). "Synthesis of Elements in Stars" (PDF). Reviews of Modern Physics (İngilizce). 29 (4). ss. 548-647. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547. 23 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 31 Ekim 2019.
146. Rodberg, L. S.; Weisskopf, V. (1957). "Fall of Parity: Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature". Science (İngilizce). 125 (3249). ss. 627-633. Bibcode:1957Sci...125..627R. doi:10.1126/science.125.3249.627. PMID 17810563.
147. Fryer, C. L. (1999). "Mass Limits For Black Hole Formation". The Astrophysical Journal (İngilizce). 522 (1). ss. 413-418. arXiv:astro-ph/9902315 $2. Bibcode:1999ApJ...522..413F. doi:10.1086/307647.
148. Parikh, M. K.; Wilczek, F. (2000). "Hawking Radiation As Tunneling". Physical Review Letters (İngilizce). 85 (24). ss. 5042-5045. arXiv:hep-th/9907001 $2. Bibcode:2000PhRvL..85.5042P. doi:10.1103/PhysRevLett.85.5042. hdl:1874/17028. PMID 11102182.
149. Hawking, S. W. (1974). "Black hole explosions?". Nature (İngilizce). 248 (5443). ss. 30-31. Bibcode:1974Natur.248...30H. doi:10.1038/248030a0.
150. Halzen, F.; Hooper, D. (2002). "High-energy neutrino astronomy: the cosmic ray connection". Reports on Progress in Physics (İngilizce). 66 (7). ss. 1025-1078. arXiv:astro-ph/0204527 $2. Bibcode:2002RPPh...65.1025H. doi:10.1088/0034-4885/65/7/201.
151. Ziegler, J. F. (1998). "Terrestrial cosmic ray intensities". IBM Journal of Research and Development (İngilizce). 42 (1). ss. 117-139. Bibcode:1998IBMJ...42..117Z. doi:10.1147/rd.421.0117.
152. Sutton, C. (4 Ağustos 1990). "Muons, pions and other strange particles". New Scientist (İngilizce). 11 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Ekim 2019.
153. Wolpert, S. (24 Temmuz 2008). "Scientists solve 30-year-old aurora borealis mystery" (İngilizce). Kaliforniya Üniversitesi. 17 Ağustos 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Ekim 2019.
154. Gurnett, D. A.; Anderson, R. (1976). "Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts". Science (İngilizce). 194 (4270). ss. 1159-1162. Bibcode:1976Sci...194.1159G. doi:10.1126/science.194.4270.1159. PMID 17790910.
155. Martin, W. C.; Wiese, W. L. (2007). "Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas" (İngilizce). Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. 23 Şubat 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Kasım 2019.
156. Fowles, G. R. (1989). Introduction to Modern Optics (İngilizce). Courier Dover. ss. 227-233. ISBN 978-0-486-65957-2.
157. Ekstrom, P.; Wineland, David (1980). "The isolated Electron" (PDF). Scientific American (İngilizce). 243 (2). ss. 91-101. Bibcode:1980SciAm.243b.104E. doi:10.1038/scientificamerican0880-104. 2 Ekim 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 1 Kasım 2019.
158. Mauritsson, J. "Electron filmed for the first time ever" (PDF) (İngilizce). Lund Üniversitesi. 25 Mart 2009 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Kasım 2019.
159. Mauritsson, J. (2008). "Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope". Physical Review Letters (İngilizce). 100 (7). s. 073003. arXiv:0708.1060 $2. Bibcode:2008PhRvL.100g3003M. doi:10.1103/PhysRevLett.100.073003. PMID 18352546.
160. Damascelli, A. (2004). "Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES". Physica Scripta (İngilizce). Cilt T109. ss. 61-74. arXiv:cond-mat/0307085 $2. Bibcode:2004PhST..109...61D. doi:10.1238/Physica.Topical.109a00061.
161. "Image # L-1975-02972" (İngilizce). Langley Araştırma Merkezi, NASA. 4 Nisan 1975. 7 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Kasım 2019.
162. Elmer, J. (3 Mart 2008). "Standardizing the Art of Electron-Beam Welding" (İngilizce). Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı. 29 Ağustos 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Kasım 2019.
163. Schultz, H. (1993). Electron Beam Welding (İngilizce). Woodhead Publishing. ss. 2-3. ISBN 978-1-85573-050-2.
164. Benedict, G. F. (1987). Nontraditional Manufacturing Processes. Manufacturing engineering and materials processing (İngilizce). 19. CRC Press. s. 273. ISBN 978-0-8247-7352-6.
165. Özdemir, F. S. (25-27 Haziran 1979). Electron beam lithography. Proceedings of the 16th Conference on Design automation (İngilizce). San Diego, Kaliforniya: IEEE Press. ss. 383-391.
166. Madou, M. J. (2002). Fundamentals of Microfabrication: the Science of Miniaturization (İngilizce) (2. bas.). CRC Press. ss. 53-54. ISBN 978-0-8493-0826-0.
167. Jongen, Y.; Herer, A. (2-5 Mayıs 1996). Electron Beam Scanning in Industrial Applications. APS/AAPT Joint Meeting (İngilizce). American Physical Society. Bibcode:1996APS..MAY.H9902J.
168. Mobus, G. (2010). "Nano-scale quasi-melting of alkali-borosilicate glasses under electron irradiation". Journal of Nuclear Materials (İngilizce). 396 (2-3). ss. 264-271. Bibcode:2010JNuM..396..264M. doi:10.1016/j.jnucmat.2009.11.020.
169. Beddar, A. S.; Domanovic, Mary Ann; Kubu, Mary Lou; Ellis, Rod J.; Sibata, Claudio H.; Kinsella, Timothy J. (2001). "Mobile linear accelerators for intraoperative radiation therapy". AORN Journal (İngilizce). 74 (5). ss. 700-705. doi:10.1016/S0001-2092(06)61769-9.
170. Gazda, M. J.; Coia, L. R. (1 Haziran 2007). "Principles of Radiation Therapy" (PDF) (İngilizce). 5 Ekim 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Kasım 2019.
171. Chao, A. W.; Tigner, M. (1999). Handbook of Accelerator Physics and Engineering (İngilizce). World Scientific. ss. 155, 188. ISBN 978-981-02-3500-0.
172. Oura, K. (2003). Surface Science: An Introduction (İngilizce). Springer. ss. 1-45. ISBN 978-3-540-00545-2.
173. Ichimiya, A.; Cohen, P. I. (2004). Reflection High-energy Electron Diffraction (İngilizce). Cambridge University Press. s. 1. ISBN 978-0-521-45373-8.
174. Heppell, T. A. (1967). "A combined low energy and reflection high energy electron diffraction apparatus". Journal of Scientific Instruments (İngilizce). 44 (9). ss. 686-688. Bibcode:1967JScI...44..686H. doi:10.1088/0950-7671/44/9/311.
175. McMullan, D. (1993). "Scanning Electron Microscopy: 1928–1965" (İngilizce). Cambridge Üniversitesi. 14 Mayıs 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Kasım 2019.
176. Slayter, H. S. (1992). Light and Electron Microscopy (İngilizce). Cambridge University Press. s. 1. ISBN 978-0-521-33948-3.
177. Cember, H. (1996). Introduction to Health Physics (İngilizce). McGraw-Hill Professional. ss. 42-43. ISBN 978-0-07-105461-4.
178. Erni, R. (2009). "Atomic-Resolution Imaging with a Sub-50-pm Electron Probe". Physical Review Letters (İngilizce). 102 (9). s. 096101. Bibcode:2009PhRvL.102i6101E. doi:10.1103/PhysRevLett.102.096101. PMID 19392535. 2 Ocak 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Kasım 2019.
179. Bozzola, J. J.; Russell, L. D. (1999). Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists (İngilizce). Jones & Bartlett Publishers. ss. 12, 197-199. ISBN 978-0-7637-0192-5.
180. Flegler, S. L.; Heckman Jr., J. W.; Klomparens, K. L. (1995). Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction (İngilizce) (yeniden baskı bas.). Oxford University Press. ss. 43-45. ISBN 978-0-19-510751-7.
181. Bozzola, J. J.; Russell, L. D. (1999). Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists (İngilizce) (2. bas.). Jones & Bartlett Publishers. s. 9. ISBN 978-0-7637-0192-5.
182. Freund, H. P.; Antonsen, T. (1996). Principles of Free-Electron Lasers (İngilizce). Springer. ss. 1-30. ISBN 978-0-412-72540-1.
183. Kitzmiller, J. W. (1995). Television Picture Tubes and Other Cathode-Ray Tubes: Industry and Trade Summary (İngilizce). Diane Publishing. ss. 3-5. ISBN 978-0-7881-2100-5.
184. Sclater, N. (1999). Electronic Technology Handbook (İngilizce). McGraw-Hill Professional. ss. 227-228. ISBN 978-0-07-058048-0.
185. Navarro Sosa, Estanislao. "Electron tube". Encyclopædia Britannica (İngilizce).

Genel

• Griffiths, David J. (1998). Introduction to Electrodynamics (İngilizce) (3. bas.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-805326-0.
• Zombeck, M. V. (2007). Handbook of Space Astronomy and Astrophysics (İngilizce) (3. bas.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-78242-5.

Konuyla ilgili yayınlar

• Bock, R.K.; Vasilescu, A. (1998). The Particle Detector BriefBook. 14th. Springer. ISBN 978-3-540-64120-9. 23 Mart 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Mart 2019.