O Modelo atômico de Bohr, mostrando os estados dos elétrons com energia quantizada pelo número n. Um elétron caindo para as órbitas inferiores emite um fóton com a mesma energia entre os orbitais.

Na mecânica quântica, o comportamento do elétron em um átomo é descrito por um orbital atômico, que é a probabilidade de distribuição ao invés de uma órbita. Na figura, as sombras indicam a probabilidade relativa de "encontrar" um elétron, dada a energia correspondente para um número quântico, naquele ponto.

O elétron tem um momento angular intrínseco ou spin de 12 . Esta propriedade é normalmente estabelecida ao se referir ao elétron como uma partícula spin-12 .

Para tais partículas a magnitude do spin é √32  ħ. enquanto o resultado de uma medição de uma projeção de um spin em qualquer eixo pode ser somente ±ħ2 . Além do spin, o elétron tem um momento

magnético ao longo do eixo giratório. É aproximadamente igual a um Magnetão de Bohr, que é uma constante física de valor igual a 6976927400914999999♠9.27400915(23)×10⁻²⁴ joules por tesla.

A orientação do spin com respeito ao momento do elétron define a propriedade das partículas elementares conhecida como helicidade.

O elétron não possui subestrutrutura conhecida. e assume-se ser um ponto material com uma carga pontual e nenhuma extensão espacial. Na física clássica, o momento angular e o momento magnético de um objeto dependem de suas dimensões físicas. Consequentemente, o conceito de um elétron sem dimensões possuir estas propriedades não está de acordo com observações experimentais em armadilhas de Penning que indicam o elétron com um raio finito e não-nulo. Uma possível explicação para esta situação paradoxal é descrita abaixo na subseção "Partículas virtuais" ao levar em consideração a transformação Foldy–Wouthuysen.

O problema do raio do elétron é um desafio para a física teórica moderna. A admissão da hipótese de um raio finito de um elétron é incompatível com as premissas da teoria da relatividade. Por outro lado, um elétron como um ponto (raio zero) gera dificuldades matemáticas sérias devido a auto-energia do elétron tender ao infinito.

A observação de um único elétron em uma armadilha de Penning demonstra que o limite superior do raio da partícula é de 10⁻²² metros.

Também há uma constante física chamada de "raio do elétron clássico", com um valor muito maior de 6985281789999999999♠2.8179×10⁻¹⁵ m, maior inclusive que o raio do próton. Entretanto, a terminologia provém de um cálculo simplista que ignora os efeitos da mecânica quântica; na realidade o raio do elétron clássico tem pouco a ver com a verdadeira estrutura fundamental do elétron.

Existem partículas elementares que espontaneamente decaem em partículas menos massivas. Um exemplo é o múon, que decai para um elétron, um neutrino e um antineutrino, com um tempo de meia-vida de 6994220000000000000♠2.2×10⁻⁶ segundos.

Todavia, acredita-se que o elétron é estável no fundamento teórico: o elétron é a partícula menos massiva com uma carga elétrica diferente de zero, então seu decaimento iria violar a conservação de carga. O limite experimental inferior para o tempo de meia vida do elétron é de 7028659999999999999♠6.6×10²⁸ anos, com um intervalo de confiança de 90%.

Propriedades quânticas

Assim como todas as outras partículas, os elétrons podem se comportar como ondas. Esta propriedade é denominada dualidade onda-corpúsculo e pode ser demonstrada utilizando a experiência da dupla fenda.

A natureza ondulatória do elétron permite que ele passe através de duas fendas paralelas, ao invés de passar somente por uma, como seria esperado para uma partícula clássica. Na mecânica quântica, a propriedade ondulatória de uma partícula pode ser descrita matematicamente como uma função complexa, denominada função de onda, comumente representada pela letra grega psi (ψ).


Uma projeção tridimensional de um plano bidimensional. Existem picos ao longo de um dos eixos e vales simétricos ao longo do outro, com forma de uma sela


Exemplo de uma função de onda antissimétrica para um estado quântico de dois férmions idênticos em uma caixa unidimensional. Se as partículas mudarem de posição, a função de onda inverte seu sinal.

Elétrons são partículas idênticas porque não podem ser distinguidas uma das outras devido a suas propriedades físicas intrínsecas. Na mecânica quântica, isto significa que um par de elétrons interagindo deve ser capaz de mudar de posições sem uma mudança observável para o estado do sistema.

A função de onda de férmions, incluindo elétrons, é antisimétrica, o que significa que pode mudar de sinal quando dois elétrons são trocados; isto é ψ(r₁, r₂) = −ψ(r₂, r₁), onde as variáveis r₁ e r₂ correspondem ao primeiro e segundo elétrons, respectivamente. Uma vez que o valor absoluto não é alterado pelo sinal na troca, isto corresponde a probabilidades idênticas. Bósons, tais como o próton, tem funções de onda simétricas.

Partícula virtual

Flutuação quântica de vácuo

Em uma visão simplificda, cada fóton passa algum tempo como uma combinação de um elétron virtual com sua antipartícula, o pósitron virtual, que rapidamente se aniquilam logo em seguida. A combinação da variação de energia necessária para criar estas partículas, e o tempo durante o qual elas existem, caem em um limiar de detectabilidade expressado pelo princípio da incerteza de Heisenberg, ΔE · Δt ≥ ħ. Como efeito, a energia necessária para criar estas partículas virtuais, ΔE, pode ser "emprestada" do vácuo quântico por um período de tempo, Δt, então seu produto não é mais do que a constante de Planck reduzida, ħ ≈ 6984660000000000000♠6.6×10⁻¹⁶ eV·s. Assim, para um elétron virtual, Δt é no máximo

1.3×10⁻²¹ s.

Enquanto um par virtual elétron-pósitron existe, a força de Coulomb do campo elétrico ambiente em volta de um elétron provoca um pósitron criado a ser atraído pelo elétron original, enquanto o elétron criado experimenta uma repulsão. Isto causa o que é chamado de polarização do vácuo. Como efeito, o vácuo se comporta como um meio tendo uma constante dielétrica maior que uma unidade. Assim a carga efetiva de um elétron é na verdade menor do que o seu valor verdadeiro, e a carga diminui com o aumento da distância do elétron.

Esta polarização foi confirmada experimentalmente em 1997 utilizando o acelerador de partículas TRISTAN. Partículas virtuais causam um efeito de blindagem comparável para a massa do elétron.

A interação com partículas virtuais também explica o pequeno (na ordem de 0,1%) desvio do momento magnético intrínseco de um elétron para o do magneton de Bohr (a anomalia do momento magnético). O nível de concordância extraordinário entre a diferença prevista e a determinada experimentalmente é vista como uma das grandes realizações da eletrodinâmica quântica.

O paradoxo aparente (mencionado acima na subseção de propriedades) de uma partícula pontual tendo um momento angular intrínseco e momento magnético pode ser explicada pela formação de fótons virtuais no campo elétrico gerado pelo elétron. Estes fótons fazem o elétron mudar para um modo tremido (conhecido como zitterbewegung), que resulta em um movimento circular com precessão. Este movimento produz o spin e o momento magnético do elétron. Em átomos, esta criação de fótons virtuais explica o desvio de Lamb observado em linhas espectrais.

Interação

Um elétron gera um campo elétrico que exerce uma força atrativa em uma partícula com carga positiva, tal como um próton, e uma força repulsiva em uma partícula negativa. A intensidade desta força é determinada pela lei do inverso do quadrado de Coulomb.

Uma descrição esquemática do par virtual elétron-pósitron aparecendo aleatoriamente perto de um elétron (parte inferior à esquerda)

Quando o elétron está em movimento, gera um campo magnético. :140 A lei de Ampére-Maxwell relaciona o campo elétrico a massa em movimento do elétron (a corrente elétrica) em relação a um observador. Esta propriedade de indução alimenta o campo magnético que move um motor elétrico. O campo eletromagnético de uma partícula carregada arbitrariamente em movimento é expresso pelo potencial de Liénard–Wiechert, o qual é válido mesmo quando a partícula está próxima da relativística da luz.

Uma partícula carregada q (à esquerda) está se movendo com velocidade v através do campo magnético B que está orientado em direção ao observador. Para um elétron, q é negativo então segue uma trajetória curva em direção ao .

Quando um elétron está se movendo através do campo magnético, está sujeito a força de Lorentz que atua perpendicularmente ao plano definido pelo campo magnético e a velocidade do elétron. Esta força centrípeta faz o elétron seguir uma trajetória helicoidal através do campo com um raio chamado de raio de Larmor. A aceleração deste movimento em curva induz um elétron a irradiar energia na forma de radiação síncrotron. :160 A emissão de energia por sua vez provoca um recuo do elétron, conhecido como força Abraham–Lorentz, que cria uma fricção que retarda o elétron. Esta força é provocada pela “reação de volta” do próprio campo do elétron sobre si mesmo.

Os fótons mediam interações eletromagnéticas entre partículas na eletrodinâmica quântica. Um elétron isolado em uma velocidade constante não pode emitir ou absorver nenhum fóton real; ao fazê-lo iria violar a lei da conservação da energia e o momento linear. Por outro lado, fótons virtuais podem transferir momento entre duas partículas carregadas. Esta troca de fótons virtuais, por exemplo, gera a força Coulomb. A emissão de energia pode ocorrer quando um elétron em movimento é defletido por uma partícula carregada, tal como um próton. A aceleração do elétron resulta na emissão da radiação Bremsstrahlung.

Uma colisão inelástica entre um fóton (luz) e um elétron solitário (livre) é chamada de efeito Compton. Esta colisão resulta na transferência de momento e energia entre as partículas, o que modifica o comprimento de onda do fóton em um valor chamado de desvio de Compton. A magnitude máxima do desvio do comprimento de onda é h/m_ec, que é conhecido como comprimento de onda Compton.

Para um elétron, tem uma valor de 6988243000000000000♠2.43×10⁻¹² m. Quando o comprimento de onda da luz é longo (por exemplo, o comprimento de onda da luz visível é 0.4–0.7 μm) o desvio do comprimento de onda se torna desprezível. Tal interação entre a luz e elétrons livres é chamada de efeito Thomson ou efeito Thomson linear.

A força relativa da interação eletromagnética entre duas partículas carregadas, tais como um elétron e um próton, é dada pela constante de estrutura fina. Este valor é uma quantidade adimensional formada pela razão das duas energias: a energia eletrostática de atração (ou repulsão) em uma separação de um comprimento de onda de Compton, e o resto de energia da carga. É dada por α ≈ 6997729735300000000♠7.297353×10⁻³, que é aproximadamente igual a 1137 .

Quando elétrons e pósitrons colidem, eles se aniquilam, dando origem a dois ou mais fótons de raios gama. Se o elétron e o positron tem um momento desprezível, um positrônio pode se formar antes do evento de aniquilação em dois ou três fótons de raios gama totalizando 1.022 MeV. Por outro lado, fótons de energia elevada podem se transformar em um elétron e um pósitron num processo chamado de produção de par, mas somente na presença de um partícula carregada próxima, tal como um núcleo.

Na teoria da interação eletrofraca, o componente canhoto da função de onda do elétron forma um isospin fraco pareado com um elétron neutrino. Isto significa que durante a interação fraca, elétrons neutrinos se comportam como elétrons. Ambos os membros deste par suportam uma interação de corrente carregada pela emissão ou absorção de um W e pode ser convertida em um outro membro. A carga é conservada durante a reação porque o bóson W também carrega uma carga, cancelando qualquer mudança líquida durante a transmutação. Interações de correntes carregadas são responsáveis pelo fenômeno de decaimento beta em um átomo radioativo. O elétron e o elétron neutrino podem suportar uma interação de corrente neutra pela troca de um Z0
, e isto é responsável pela dispersão elástica do elétron neutrino.

Um elétron pode se ligar ao núcleo de um átomo pela atração da força de Coulomb. Um sistema com um ou mais elétrons conectado a um núcleo é denominado átomo. Se o número de elétrons for diferente da carga elétrica do núcleo, tal átomo é denominado íon. O comportamento similar a onda de uma ligação eletrônica é descrita por uma função denominada orbital atômico. Cada orbital tem seu próprio conjunto de números quânticos tais como energia, momento angular e projeção do momento angular, e somente um conjunto distinto desses orbitais existe em volta do núcleo. De acordo com o princípio da exclusão de Pauli, cada orbital deve ser ocupado por até dois elétrons, que devem diferir em seu número quântico de spin.

Os elétrons podem se transferir entre orbitais diferentes por meio da emissão ou absorção de um fóton cuja energia é igual à diferença das energias inicial e final. Outros métodos de transferência de orbital incluem colisões com partículas, tais como o que ocorre no efeito Auger. Para escapar de um átomo, a energia do elétron deve ser superior à energia de ionização daquele átomo. Isto ocorre, por exemplo, com o efeito fotoelétrico, quando a energia de um fóton que colide com um átomo é maior do que a energia de ionização daquele átomo.

O momento angular do orbital é quantizado. Por possuir carga, o elétron produz um momento magnético orbital que é proporcional ao seu momento angular. O momento magnético líquido de um átomo é igual à soma vetorial do momento angular orbital e dos momentos magnéticos de spin de todos os elétrons e do núcleo. O momento magnético do núcleo é desprezível comparado com o dos elétrons, que ao ocupar o mesmo orbital (denominados, elétrons emparelhados) se cancelam.

As ligações químicas entre átomos ocorrem como resultado da interação eletromagnética, conforme descrita pelas leis da mecânica quântica. A ligação mais forte é formada pelo compartilhamento ou transferência de elétrons entre átomos, permitindo a formação de moléculas. Dentro da molécula, os elétrons de movem sob a influência de vários núcleos atômicos, ocupando um orbital molecular; tanto como podem ocupar orbitais atômicos de átomos isolados.

Um fator fundamental nestas estruturas moleculares é a existência de pares de elétrons. Estes são elétrons com spins opostos, permitindo a estes ocupar o mesmo orbital molecular sem violar o princípio da exclusão de Pauli (tal como no átomo). Orbitais moleculares diferentes tem distribuição espacial diferentes da densidade dos elétrons. Por exemplo, em pares ligados (i.e. em que os pares estão conectados os átomos) os elétrons podem ser encontrados com a probabilidade máxima em um volume relativamente pequeno entre os núcleos. Por outro lado, em pares de elétrons não ligados estes estão distribuídos ao largo de um grande volume ao redor do núcleo.

Condutividade

Se um corpo tem mais ou menos elétrons do que o necessário para balancear a carga positiva de seu núcleo, então o objeto tem uma carga elétrica líquida. Quando existe um excesso de elétrons, é dito que está carregado negativamente. Quando existem menos elétrons do que o número de prótons no núcleo, é dito que está carregado positivamente. Quando o número de elétrons e prótons é igual, suas cargas se cancelam e o objeto está neutro eletricamente. Um corpo macroscópico pode desenvolver uma carga elétrica pela fricção e pelo efeito triboelétrico.

Elétrons independentes se movendo no vácuo são denominados livres. Em metais, também se comportam como se fossem livres. Na realidade as partículas que são comumente chamadas de elétrons nos metais e outros sólidos são quase-elétrons-quasipartículas, que têm a mesma carga elétrica, spin e momento magnético de um elétron real mas podem possuir uma massa diferente.

Quando elétrons livres -tanto no vácuo quanto em metais- se movem, produzem uma rede de fluxo de carga denominada corrente elétrica, que gera um campo magnético. Do mesmo modo uma corrente pode ser criada por uma mudança no campo magnético. Estas interações são descritas matematicamente pela equação de Maxwell.

Em uma dada temperatura, cada material tem uma condutividade elétrica que determina o valor da corrente elétrica quando um potencial elétrico é aplicado. Exemplos de bons condutores incluem metais tais como o cobre e o ouro, enquanto que o vidro e o Teflon são péssimos condutores. Em qualquer material dielétrico, os elétrons permanecem conectados aos seus respectivos átomos e o material se comporta como um isolante elétrico.

A maioria dos semicondutores tem um nível variável de condutividade que reside entre os extremos de condução e isolamento elétrico. Por outro lado, metais têm uma estrutura eletrônica de banda contendo bandas eletrônicas parcialmente preenchidas.

A presença de tais bandas permite que os elétrons em metais se comportem como se fossem livres ou deslocalizados. Estes elétrons não estão associados a um átomo específico, então quando um campo elétrico é aplicado, eles ficam livres para se mover como um gás (denominado gás de Fermi) através do material como se fossem elétrons livres.

Por causa da colisão entre átomos e elétrons, a velocidade de deriva dos elétrons em um condutor é da ordem de milímetros por segundo. Todavia, a velocidade em que a mudança de corrente em um ponto do material causa mudanças de corrente em outras partes do material, a velocidade de propagação, é aproximadamente 75% da velocidade da luz. Isto ocorre porque sinais elétricos se propagam como uma onda, com a velocidade dependente da constante dielétrica do material.

Metais são relativamente bons condutores de calor, basicamente por conta dos elétrons deslocalizados que são livres para transportar energia térmica entre átomos. Porém, ao contrário da condutividade elétrica, a condutividade térmica é quase independente da temperatura. Isto é expresso matematicamente pela lei de Wiedemann–Franz, que expressa que a relação da condutividade térmica para a elétrica é proporcional a temperatura. A desordem térmica na treliça metálica aumenta a resistividade elétrica do material, produzindo uma dependência da temperatura para a corrente elétrica.

Quando resfriados a um ponto denominado temperatura crítica, materiais podem ser submetidos a uma transição de fase em que perdem toda a resistividade a corrente elétrica, em um processo conhecido como supercondutividade. Na teoria BCS, este comportamento é modelado por pares de elétrons entrando num estado quântico chamado de condensado de Bose-Einstein. Este par de Cooper tem seus movimentos acoplados a matéria próxima via vibrações na rede chamadas de fônons, e por meio disso evitam as colisões com átomos que normalmente criam a resistência elétrica. (Pares de Cooper tem um raio de aproximadamente 100 nm, portanto podem se sobrepor uns aos outros.) Entretanto, o mecanismo pelo qual supercondutores de temperatura superior operam ainda permanece incerto.

Elétrons no interior de sólidos condutores, nos quais são quasipartículas, quando confinados firmemente em temperaturas próximas ao zero absoluto, se comportam como se tivessem divididos em três outras quasipartículas: spínons, órbitons e hólons. O primeiro carrega o spin e momento magnético, o segundo a localização orbital e o último a carga.

Movimento e energia

De acordo com a teoria da relatividade especial de Einstein, a medida que um elétron se aproxima da velocidade da luz, do ponto de vista de um observador sua massa relativística aumenta, e por causa disso torna-se mais difícil acelerar a partir de dentro do plano do observador de referência. A velocidade do elétron pode se aproximar, mas nunca alcançar, a velocidade da luz no vácuo, c. Entretanto, quando elétrons relativísticos- isto é, elétrons se movendo a uma velocidade próxima de c-são injetados em um meio dielétrico tal como a água, onde a velocidade local da luz é significantemente menor que c, os elétrons temporariamente se movem mais rápido do que a luz no meio. A medida que interagem com o meio, eles geral uma luz fraca denominada radiação Cherenkov.

Os efeitos da relatividade especial são baseados em uma quantidade conhecida como fator de Lorentz definido como ${\displaystyle \mathrm{<!--\; \gamma \; -->}\mathrm{}\sqrt{\mathrm{}<!--\; -\; -->{}^{\mathrm{}}{}^{\mathrm{}}}}$ onde ‘’v’’ é a velocidade da partícula. A energia cinética K_e de um elétron se movendo com velocidade v é:

onde m_e é a massa do elétron. Por exemplo, o Centro Acelerador Linear de Stanford pode acelerar um elétron a aproximadamente 51 GeV. Uma vez que um elétron se comporta como um onda, em uma dada velocidade tem a característica do comprimento de onda de Broglie. Isto é dado por λ_e = h/p onde h é a constante de Planck e p é o momento. Para o elétron de 51 GeV acima, o comprimento de onda é aproximadamente 6983240000000000000♠2.4×10⁻¹⁷ m, que é pequeno o suficiente para explorar estruturas inferiores ao tamanho do núcleo atômico.

A teoria do Big Bang é amplamente aceita para explicar os estágios iniciais da evolução do Universo. Durante o primeiro milissegundo do Big Bang, a temperatura era superior a 10 bilhões Kelvin e os fótons tinham energia media superior a milhares de elétron-volts. Estes fótons tinham energia suficiente para reagir um com outro para formar pares de elétrons e pósitrons. Da mesma forma, os pares de elétron-pósitron se aniquilavam e emitiam fótons energéticos:

γ + γ ↔ e+
+ e−

Um equilíbrio entre elétrons, pósitrons e fótons foi mantido durante esta fase da evolução do Universo. Porém, após 15 segundos terem se passado, a temperatura do universo caiu a um limiar inferior onde a formação elétron-pósitron poderia ocorrer. A maior parte dos elétrons e pósitrons sobreviventes se aniquilou, liberando radiação gama que reaqueceu o universo.

Por razões que permanecem incertas, durante o processo de leptogênese havia um excesso no número de elétrons em relação aos pósitrons. Assim, aproximadamente um elétron a cada bilhão sobreviveu ao processo de aniquilação. Este excesso foi compatível com o excesso de prótons em relação aos antiprótons, em uma condição conhecida como assimetria bárion, que resultou em uma carga líquida de zero para o universo. Os prótons e nêutrons remanescentes começaram a participar de reações em um processo conhecido como nucleossíntese, formando isós do hidrogênio e hélio, com traços do elemento lítio. Este processo atingiu um máximo após aproximadamente cinco minutos. Os nêutrons remanescentes da nucleossíntese passaram por um decaimento beta negativo com uma meia-vida de aproximadamente mil segundos, liberando um próton e um elétron no processo,

n → p + e−
+ ν
e

Pelos próximos 7005300000000000000♠300000–7005400000000000000♠400000 anos, o excesso de elétrons permaneceu com muita energia para se conectar ao núcleo atômico. O que se seguiu foi um período conhecido como recombinação, quando os átomos neutros foram formados e o universo em expansão se tornou transparente para a radiação.

Aproximadamente um milhão de anos após o big bang, a primeira geração de estrelas começou a se formar. No interior da estrela, a nucleossíntese estelar resultou na produção de pósitrons da fusão do núcleo atômico. Estas partículas de antimatéria imediatamente aniquilaram os elétrons, liberando raios gama. O resultado foi uma redução estável no número de elétrons, e um aumento compatível no número de nêutrons. Todavia, o processo de evolução estelar pode resultar na síntese de isós radioativos. Alguns isós podem subsequentemente passar por um decaimento beta negativo, emitindo um elétron e um antineutrino do núcleo. Um exemplo é o isó Cobalto-60 (⁶⁰Co) que decai para formar o Níquel-60.

No final de sua vida, uma estrela com mais de 20 massas solares pode passar por um colapso gravitacional para formar um buraco negro. De acordo com a física clássica, estes objetos estelares massivos exercem uma atração gravitacional tão forte que previnem qualquer coisa, até mesmo a radiação eletromagnética, de escapar do raio de Schwarzschild. Porém, acredita-se que os efeitos da mecânica quântica potencialmente permitem a emissão da radiação de Hawking a esta distância. Presume-se que elétrons e pósitrons são criados no horizonte de eventos destas estrelas restantes.

Quando pares de partículas virtuais (tal como um elétron e um pósitron) são criados nas proximidades do horizonte de eventos, a distribuição especial aleatória destas partículas pode permitir a um deles aparecer no exterior; este processo é denominado tunelamento quântico. O potencial gravitacional do buraco negro pode fornecer a energia necessária para transformar esta partícula virtual em uma real, permitindo ser irradiada para o espaço.

Em compensação, o outro membro do par é dado uma energia negativa, que resulta em uma perda líquida de energia-massa pelo buraco negro. A taxa de aumento da radiação de Hawking aumenta com o decréscimo da massa, eventualmente causando a evaporação do buraco negro até, finalmente, explodir.

Raios cósmicos são partículas viajando através do espaço com energias elevadas, com registros de valor tão altos quanto 7001480652946100000♠3.0×10²⁰ eV. Quando estas partículas colidem com núcleos atômicos na atmosfera terrestre, uma chuva de partículas é gerada, incluindo píons. Mais da metade da radiação cósmica observada na superfície da terra consiste de múons. Esta partícula é um lépton produzido na atomosfera superior pelo decaimento de um píon.

π−
→ μ−
+ ν
μ

Um múon, por sua vez, pode decair para formar um elétron ou um pósitron.

μ−
→ e−
+ ν
e + ν
μ

Observação

A observação remota de elétrons requer a detecção das suas energias radiadas. Por exemplo, em ambientes altamente energizados como a coroa solar, elétrons livres formam o plasma que irradia energia devido a radiação Bremsstrahlung. O gás de elétron pode ser submetido a oscilação plasmática, que são ondas provocadas por variações sincronizadas na densidade do elétron, e estes produzem emissões energéticas que podem ser detectadas por radiotelescópios.

A frequência de um fóton é proporcional a sua energia. Conforme um elétron transita entre diferentes níveis de energia em um átomo, absorve ou emite um fóton em uma frequência característica. Por exemplo, quando átomos são irradiados por uma fonte de espectro amplo, surgem linhas de absorção distintas no espectro da radiação transmitida.

Cada elemento ou molécula demonstra um conjunto característico de linhas espectrais, tal como o espectro do átomo de hidrogênio. Medições espectroscópicas da intensidade e tamanho destas linhas permitem determinar a composição e propriedades físicas da substância.

Em condições de laboratório, a interação de elétrons individuais pode ser observada por meio de um detector de partícula, que permite a medição de propriedades específicas tais como energia, spin e carga. O desenvolvimento da armadilha de íons quadrupolo e a armadilha de Penning permitiu que partículas carregadas fossem contidas em regiões pequenas por períodos longos. Isto permitiu a medição precisa das propriedades das partículas. Por exemplo, em uma ocasião a armadilha de Penning foi utilizada para conter um único elétron por um período de dez meses. O momento magnético do elétron foi medido com uma precisão de onze dígitos, que, em 1980, era superior a qualquer outra constante física.

O primeiro vídeo com imagens da distribuição energética de um elétron foi gravado por uma equipe da Universidade de Lund, Suécia, em fevereiro de 2008. Os cientistas utilizaram flashes luminosos extremamente curtos, chamados pulsos de attosegundos, que permitiram a observação do elétron pela primeira vez.

A distribuição de elétrons em materiais sólidos pode ser visualizada pela espectroscopia de fotoemissão angular (ARPES). Esta técnica emprega o efeito fotoelétrico para medir o espaço recíproco- uma representação matemática de estruturas periódicas que é utilizada para inferir a estrutura original. A ARPES pode ser usada para determinar a direção, velocidade e dispersão do elétron dentro do material.

Aplicações em plasma

Formação

Feixes de partículas

Um raio violeta vindo de cima produz um brilho azul sobre um modelo do ônibus especial.
Durante um teste no túnel de vento da NASA, um modelo do ônibus espacial é bombardeado com um feixe de elétrons, simulando o efeito dos gases ionizantes durante a reentrada.

Feixes de elétrons são utilizados na soldagem. Eles permitem densidades energéticas de até 107 W·cm−2 ao longo de um diâmetro focal de 0.1–1.3 mm e normalmente não requerem material de preenchimento. Esta técnica de soldagem precisa ser executada no vácuo para prevenir que os elétrons interajam com os gases antes de atingir seu alvo, e pode ser usada para unir materiais condutivos que seriam incompatíveis para soldagem por outros métodos.

A litografia por feixe de elétrons é um método de gravação de semicondutores com resoluções menores que um micrômetro. Esta técnica é limitada pelo alto custo e baixa performance, a necessidade de operar o feixe no vácuo e a tendência dos elétrons se dissiparem no sólido. O último problema limita a uma resolução de 10 nm. Por esta razão, só é utilizada para a produção de um pequeno número de circuitos integrados especializados.

A irradiação por elétrons é utilizada em materiais para mudar suas propriedades físicas ou esterilizar produtos alimentícios e médicos. O feixe de elétrons torna-se fluido ou quase derrete o vidro sem incremento significativo da temperatura ou intensidade da radiação: e.g. a radiação intensiva de elétrons causa a diminuição de em muitas ordens de magnitude da viscosidade e diminuição gradual de sua energia de ativação.

Os aceleradores de partículas lineares geram feixes de elétrons para o tratamento de tumores superficiais na radioterapia. Esta técnica pode ser usada para tratamento de lesões de pele como o carcinoma basocelular porque o feixe de elétron tem uma baia penetração antes de ser absorvido, normalmente até 5 cm para elétrons energizados na faixa de 5–20 MeV. Um feixe de elétrons pode ser usado para suplementar o tratamento de áreas que têm sido irradiadas por raio-x.

Os aceleradores de partículas usam campos elétricos para impulsionar elétrons e suas antipartículas para energias elevadas. Estas partículas emitem radiação sincrotrônicas conforme passam pelo campo magnético. A dependência da intensidade desta radiação sobre o spin polariza o feixe de elétrons- um processo conhecido como efeito Sokolov–Ternov. Feixes de elétrons polarizados podem ser úteis para vários experimentos.

A radiação sincrotrônica também pode resfriar o feixe de elétrons para reduzir a difusão do momento das partículas. Feixes de elétrons e pósitrons são colididos com as partículas acelerando na energia requerida; detectores de partículas observam a emissão energética resultante, que a física de partículas estuda.

Imagiologia

A difração de elétrons de baixa energia é um método de bombardear um material cristalino com um feixe de elétrons alinhado e então observar o padrão de difração resultante para determinar a estrutura do material. É requerida uma energia na faixa de 20–200 eV.

A técnica de difração de elétrons de alta energia usa a reflexão de um feixe de elétrons disparado em vários ângulos pequenos para caracterizar a superfície do material cristalino. O feixe de energia normalmente está na faixa de 8–20 keV e o ângulo de incidência é de 1–4°.

A microscopia eletrônica direciona um feixe de elétrons sobre o espécime. Alguns elétrons mudam suas propriedades, tais como a direção do movimento, ângulo, e energia e fase relativa conforme interagem com o material. Os microscopistas podem registrar estas mudanças no feixe de elétrons e reproduzir imagens de nível atômico do material.

Sob luz azul, a microscopia ótica convencional tem uma resolução de difração limitada a aproximadamente 200 nm. Em comparação, a microscopia eletrônica é limitada ao comprimento de onda de Broglie do elétron, que é igual a 0.0037 nm para partículas aceleradas através de um potencial de 100.000-Volts.

O Microscópio eletrônico de transmissão de aberração corrigida é capaz de atingir uma resolução inferior a 0.05 nm, que é mais do que suficiente para visualizar átomos individualmente. Esta capacidade torna a microscopia eletrônica útil para a imagiologia de alta resolução. Entretanto, são instrumentos caros com alto custo de manutenção.

Existem dois tipos de microscópios eletrônicos: por transmissão ou por varredura. O microscópio eletrônico de transmissão funcionam como um retroprojetor, com o feixe de elétrons passando através de uma fatia do material e sendo projetadas por lentes em um slide fotográfico ou dispositivo de carga acoplada. O microscópio eletrônico por varredura emitem um feixe de elétrons fino, assim como em um aparelho de TV, através da amostra analisada para reproduzir a imagem.

A faixa de ampliação vai de 100× até 1.000.000× ou superior para ambos os tipos. O microscópio de corrente de tunelamento utiliza tunelamento quântico de elétrons a partir de uma ponta de metal afiada para dentro do material estudado e pode produzir imagens a nível atômico da superfície.

Outras aplicações

No laser de elétrons livres, um feixe de elétrons relativísticos passa através de um par de onduladores que contém uma matriz de imãs dipolares cujos campos apontam em direções alternadas. Os elétrons emitem radiação sincrotrônica que interage de forma coerente com os mesmos elétrons para amplificar o campo de radiação na frequência de ressonância. O laser pode emitir radiação eletromagnética de radiança coerente em uma faixa ampla de frequências, desde o microondas até o raio-X.

Os elétrons são importantes em tubos de raios catódicos, onde têm sido amplamente utilizados em dispositivos de imagem em instrumentos de laboratório, monitores de computador e aparelhos de televisão. Em um tubo fotomultiplicador, cada fóton que atinge o fotocátodo inicia uma avalanche de elétrons que produz um pulso de corrente detectável.

Tubos de vácuo utilizam um fluxo de elétrons para manipular sinais elétricos, e possuem um papel crítico no desenvolvimento da tecnologia eletrônica. Porém, eles têm sido substituídos por dispositivos de estado sólido tais como transistores.

Referencias

1 a b c Eichten, E.J.; Peskin, M.E.; Peskin, M. (1983). «New Tests for Quark and Lepton Substructure». Physical Review Letters. 50 (11): 811–814. Bibcode:1983PhRvL..50..811E. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811
2.a b Farrar, W.V. (1969). «Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter». Annals of Science]. 25 (3): 243–254. doi:10.1080/00033796900200141
3.a b c Arabatzis, T. (2006). Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. [S.l.]: University of Chicago Press. pp. 70–74. ISBN 0-226-02421-0
4. Buchwald, J.Z.; Warwick, A. (2001). Histories of the Electron: The Birth of Microphysics. [S.l.]: MIT Press. pp. 195–203. ISBN 0-262-52424-4
5.a b c d e f Thomson, J.J. (1897). «Cathode Rays». Philosophical Magazine. 44 (269): 293–316. doi:10.1080/14786449708621070
6.a b c d e P.J. Mohr, B.N. Taylor, and D.B. Newell (2011), "The 2010 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants" (Web Version 6.0). This database was developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. Available: http://physics.nist.gov/constants [Thursday, 02-Jun-2011 21:00:12 EDT]. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899.
7.a b Agostini M. et al. (Borexino Coll.) (2015). «Test of Electric Charge Conservation with Borexino». Physical Review Letters. 115 (23). 231802 páginas. Bibcode:2015PhRvL.115w1802A. arXiv:1509.01223Acessível livremente. doi:10.1103/PhysRevLett.115.231802
8. «JERRY COFF». Consultado em 10 de setembro de 2010
9.a b c d Curtis, L.J. (2003). Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 74. ISBN 0-521-53635-9
10.a b «CODATA value: proton-electron mass ratio». 2006 CODATA recommended values. National Institute of Standards and Technology. Consultado em 18 de julho de 2009
11. Anasulos, C. (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. [S.l.]: Princeton University Press. pp. 236–237. ISBN 0-691-13512-6
12.a b Pauling, L.C. (1960). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: an introduction to modern structural chemistry 3rd ed. [S.l.]: Cornell University Press. pp. 4–10. ISBN 0-8014-0333-2
13.a b c Dahl (1997:122–185).
14.a b Wilson, R. (1997). Astronomy Through the Ages: The Story of the Human Attempt to Understand the Universe. [S.l.]: CRC Press. p. 138. ISBN 0-7484-0748-0
15. Shipley, J.T. (1945). Dictionary of Word Origins. [S.l.]: The Philosophical Library. p. 133. ISBN 0-88029-751-4
16. Baigrie, B. (2006). Electricity and Magnetism: A Historical Perspective. [S.l.]: Greenwood Press. pp. 7–8. ISBN 0-313-33358-0
17. Keithley, J.F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. [S.l.]: IEEE Press. pp. 15, 20. ISBN 0-7803-1193-0
18. «Benjamin Franklin (1706–1790)». Eric Weisstein's World of Biography. Wolfram Research. Consultado em 16 de dezembro de 2010
19. Myers, R.L. (2006). The Basics of Physics. [S.l.]: Greenwood Publishing Group. p. 242. ISBN 0-313-32857-9
20. Barrow, J.D. (1983). «Natural Units Before Planck». Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society]. 24: 24–26. Bibcode:1983QJRAS..24...24B
21. Sōgo Okamura (1994). History of Electron Tubes. [S.l.]: IOS Press. p. 11. ISBN 978-90-5199-145-1. Consultado em 29 de maio de 2015. “In 1881, Stoney named this electromagnetic 'electrolion'. It came to be called 'electron' from 1891. [...] In 1906, the suggestion to call cathode ray particles 'electrions' was brought up but through the opinion of Lorentz of Holland 'electrons' came to be widely used.”
22. Stoney, G.J. (1894). «Of the "Electron," or Atom of Electricity». Philosophical Magazine. 38 (5): 418–420. doi:10.1080/14786449408620653
23. "electron, n.2". OED Online. March 2013. Oxford University Press. Accessed 12 April 2013
24.
25. Soukhanov, A.H. ed. (1986). Word Mysteries & Histories. [S.l.]: Houghton Mifflin Company. p. 73. ISBN 0-395-40265-4
26. Guralnik, D.B. ed. (1970). Webster's New World Dictionary. [S.l.]: Prentice Hall. p. 450
27. Born, M.; Blin-Stoyle, R.J.; Radcliffe, J.M. (1989). Atomic Physics. [S.l.]: Courier Dover. p. 26. ISBN 0-486-65984-4
28. Dahl (1997:55–58).
29. DeKosky, R.K. (1983). «William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s». Annals of Science. 40 (1): 1–18. doi:10.1080/00033798300200101
30.a b c Leicester, H.M. (1971). The Historical Background of Chemistry. [S.l.]: Courier Dover. pp. 221–222. ISBN 0-486-61053-5
31. Dahl (1997:64–78).
32. Zeeman, P.; Zeeman, P. (1907). «Sir William Crookes, F.R.S». Nature. 77 (1984): 1–3. Bibcode:1907Natur..77....1C. doi:10.1038/077001a0
33. Dahl (1997:99).
34. Frank Wilczek: "Happy Birthday, Electron" Scientific American, June 2012.
35. Thomson, J.J. (1906). «Nobel Lecture: Carriers of Negative Electricity» (PDF). The Nobel Foundation. Consultado em 25 de agosto de 2008
36. Trenn, T.J. (1976). «Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays». Isis. 67 (1): 61–75. JSTOR 231134. doi:10.1086/351545
37. Becquerel, H. (1900). «Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique». Comptes rendus de l'Académie des sciences (em francês). 130: 809–815
38. Buchwald and Warwick (2001:90–91).
39. Myers, W.G. (1976). «Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896». Journal of Nuclear Medicine. 17 (7): 579–582. PMID 775027
40. Kikoin, I.K.; Sominskiĭ, I.S. (1961). «Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)». Soviet Physics Uspekhi. 3 (5): 798–809. Bibcode:1961SvPhU...3..798K. doi:10.1070/PU1961v003n05ABEH005812 Original publication in Russian: Кикоин, И.К.; Соминский, М.С. (1960). «Академик А.Ф. Иоффе» (PDF). Успехи Физических Наук. 72 (10): 303–321
41. Millikan, R.A. (1911). «The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge, and the Correction of Stokes' Law». Physical Review. 32 (2): 349–397. Bibcode:1911PhRvI..32..349M. doi:10.1103/PhysRevSeriesI.32.349
42. Das Gupta, N.N.; Ghosh, S.K. (1999). «A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics». Reviews of Modern Physics. 18 (2): 225–290. Bibcode:1946RvMP...18..225G. doi:10.1103/RevModPhys.18.225
43.a b c Smirnov, B.M. (2003). Physics of Atoms and Ions. [S.l.]: Springer. pp. 14–21. ISBN 0-387-95550-X
44. Bohr, N. (1922). «Nobel Lecture: The Structure of the Atom» (PDF). The Nobel Foundation. Consultado em 3 de dezembro de 2008
45. Lewis, G.N. (1916). «The Atom and the Molecule». Journal of the American Chemical Society]. 38 (4): 762–786. doi:10.1021/ja02261a002
46.a b Arabatzis, T.; Gavroglu, K. (1997). «The chemists' electron». European Journal of Physics. 18 (3): 150–163. Bibcode:1997EJPh...18..150A. doi:10.1088/0143-0807/18/3/005
47. Langmuir, I. (1919). «The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules». Journal of the American Chemical Society. 41 (6): 868–934. doi:10.1021/ja02227a002
48. Scerri, E.R. (2007). The Periodic Table. [S.l.]: Oxford University Press. pp. 205–226. ISBN 0-19-530573-6
49. Massimi, M. (2005). Pauli's Exclusion Principle, The Origin and Validation of a Scientific Principle. [S.l.]: Cambridge University Press. pp. 7–8. ISBN 0-521-83911-4
50. Uhlenbeck, G.E.; Goudsmith, S. (1925). «Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons». Die Naturwissenschaften (em alemão). 13 (47): 953–954. Bibcode:1925NW.....13..953E. doi:10.1007/BF01558878
51. Pauli, W. (1923). «Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes». Zeitschrift für Physik (em alemão). 16 (1): 155–164. Bibcode:1923ZPhy...16..155P. doi:10.1007/BF01327386
52.a b de Broglie, L. (1929). «Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron» (PDF). The Nobel Foundation. Consultado em 30 de agosto de 2008
53. Falkenburg, B. (2007). Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality. [S.l.]: Springer. p. 85. ISBN 3-540-33731-8
54. Davisson, C. (1937). «Nobel Lecture: The Discovery of Electron Waves» (PDF). The Nobel Foundation. Consultado em 30 de agosto de 2008
55. Schrödinger, E. (1926). «Quantisierung als Eigenwertproblem». Annalen der Physik (em alemão). 385 (13): 437–490. Bibcode:1926AnP...385..437S. doi:10.1002/andp.19263851302
56. Rigden, J.S. (2003). Hydrogen. [S.l.]: Harvard University Press. pp. 59–86. ISBN 0-674-01252-6
57. Reed, B.C. (2007). Quantum Mechanics. [S.l.]: Jones & Bartlett Publishers. pp. 275–350. ISBN 0-7637-4451-4
58. Dirac, P.A.M. (1928). «The Quantum Theory of the Electron». Proceedings of the Royal Society A. 117 (778): 610–624. Bibcode:1928RSPSA.117..610D. doi:10.1098/rspa.1928.0023
59. Dirac, P.A.M. (1933). «Nobel Lecture: Theory of Electrons and Positrons» (PDF). The Nobel Foundation. Consultado em 1 de novembro de 2008
60. «The Nobel Prize in Physics 1965». The Nobel Foundation. Consultado em 4 de novembro de 2008
61. Panofsky, W.K.H. (1997). «The Evolution of Particle Accelerators & Colliders» (PDF). Stanford University. Beam Line. 27 (1): 36–44. Consultado em 15 de setembro de 2008
62. Elder, F.R.; et al. (1947). «Radiation from Electrons in a Synchrotron». Physical Review. 71 (11): 829–830. Bibcode:1947PhRv...71..829E. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5
63. Hoddeson, L.; et al. (1997). The Rise of the Standard Model: Particle Physics in the 1960s and 1970s. [S.l.]: Cambridge University Press. pp. 25–26. ISBN 0-521-57816-7
64. Bernardini, C. (2004). «AdA: The First Electron–Positron Collider». Physics in Perspective. 6 (2): 156–183. Bibcode:2004PhP.....6..156B. doi:10.1007/s00016-003-0202-y
65. «Testing the Standard Model: The LEP experiments». CERN. 2008. Consultado em 15 de setembro de 2008
66. «LEP reaps a final harvest». CERN Courier. 40 (10). 2000
67. Frampton, P.H.; Hung, P.Q.; Sher, Marc (2000). «Quarks and Leptons Beyond the Third Generation». Physics Reports. 330 (5–6): 263–348. Bibcode:2000PhR...330..263F. arXiv:hep-ph/9903387Acessível livremente. doi:10.1016/S0370-1573(99)00095-2
68.a b c Raith, W.; Mulvey, T. (2001). Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles. [S.l.]: CRC Press. pp. 777–781. ISBN 0-8493-1202-7
69.a b c d e f g h i The original source for CODATA is Mohr, P.J.; Taylor, B.N.; Newell, D.B. (2006). «CODATA recommended values of the fundamental physical constants». Reviews of Modern Physics. 80 (2): 633–730. Bibcode:2008RvMP...80..633M. arXiv:0801.0028Acessível livremente. doi:10.1103/RevModPhys.80.633 Individual physical constants from the CODATA are available at: «The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty». National Institute of Standards and Technology. Consultado em 15 de janeiro de 2009
70. Zombeck, M.V. (2007). Handbook of Space Astronomy and Astrophysics 3rd ed. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 14. ISBN 0-521-78242-2
71. Murphy, M.T.; et al. (2008). «Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe». Science. 320 (5883): 1611–1613. Bibcode:2008Sci...320.1611M. PMID 18566280. arXiv:0806.3081Acessível livremente. doi:10.1126/science.1156352
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. 129 (6): 2566–2576. Bibcode:1963PhRv..129.2566Z. doi:10.1103/PhysRev.129.2566
73.a b Odom, B.; et al. (2006). «New Measurement of the Electron Magnetic Moment Using a One-ElectronQuantum Cyclotron». Physical Review Letters. 97 (3). 030801 páginas. Bibcode:2006PhRvL..97c0801O. PMID 16907490. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030801
74. Anasulos, C. (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. [S.l.]: Princeton University Press. pp. 261–262. ISBN 0-691-13512-6
75. Gabrielse, G.; et al. (2006). «New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED». Physical Review Letters. 97 (3): 030802(1–4). Bibcode:2006PhRvL..97c0802G. doi:10.1103/PhysRevLett.97.030802
76. Eduard Shpolsky, Atomic physics (Atomnaia fizika),second edition, 1951
77. Dehmelt, H. (1988). «A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius». Physica Scripta. T22: 102–10. Bibcode:1988PhST...22..102D. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016
78. Meschede, D. (2004). Optics, light and lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics. [S.l.]: Wiley-VCH. p. 168. ISBN 3-527-40364-7
79. Steinberg, R.I.; et al. (1999). «Experimental test of charge conservation and the stability of the electron». Physical Review D. 61 (2): 2582–2586. Bibcode:1975PhRvD..12.2582S. doi:10.1103/PhysRevD.12.2582
80. J. Beringer (Particle Data Group); et al. (2012). «Review of Particle Physics: [electron properties]» (PDF). Physical Review D. 86 (1). 010001 páginas. Bibcode:2012PhRvD..86a0001B. doi:10.1103/PhysRevD.86.010001
81. Back, H. O.; et al. (2002). «Search for electron decay mode e → γ + ν with prototype of Borexino detector». Physics Letters B. 525: 29–40. Bibcode:2002PhLB..525...29B. doi:10.1016/S0370-2693(01)01440-X
82.a b c d e Munowitz, M. (2005). Knowing, The Nature of Physical Law. [S.l.]: Oxford University Press. ISBN 0-19-516737-6
83.a b c :162–218
84. Kane, G. (9 de outubro de 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. Consultado em 19 de setembro de 2008
85. Taylor, J. (1989). «Gauge Theories in Particle Physics». In: Davies, Paul. The New Physics. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 464. ISBN 0-521-43831-4
86.a b Genz, H. (2001). Nothingness: The Science of Empty Space. [S.l.]: Da Capo Press. pp. 241–243, 245–247. ISBN 0-7382-0610-5
87. Gribbin, J. (25 de janeiro de 1997). «More to electrons than meets the eye». New Scientist. Consultado em 17 de setembro de 2008
88. Levine, I.; et al. (1997). «Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer». Physical Review Letters. 78 (3): 424–427. Bibcode:1997PhRvL..78..424L. doi:10.1103/PhysRevLett.78.424
89. Murayama, H. (March 10–17, 2006). Supersymmetry Breaking Made Easy, Viable and Generic. Proceedings of the XLIInd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories. La Thuile, Italy. arXiv:0709.3041Acessível livremente Verifique data em: |data= (ajuda)—lista uma diferença de 9% para um elétron que é do tamanho do comprimento de Planck.
90. Schwinger, J. (1948). «On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron». Physical Review. 73 (4): 416–417. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PhysRev.73.416
91. Huang, K. (2007). Fundamental Forces of Nature: The Story of Gauge Fields. [S.l.]: World Scientific. pp. 123–125. ISBN 981-270-645-3
92. Foldy, L.L.; Wouthuysen, S. (1950). «On the Dirac Theory of Spin 1/2 Particles and Its Non-Relativistic Limit». Physical Review. 78: 29–36. Bibcode:1950PhRv...78...29F. doi:10.1103/PhysRev.78.29
93. Sidharth, B.G. (2008). «Revisiting Zitterbewegung». International Journal of Theoretical Physics. 48 (2): 497–506. Bibcode:2009IJTP...48..497S. arXiv:0806.0985Acessível livremente. doi:10.1007/s10773-008-9825-8
94. Elliott, R.S. (1978). «The History of Electromagnetics as Hertz Would Have Known It». IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 36 (5): 806–823. Bibcode:1988ITMTT..36..806E. doi:10.1109/22.3600
95. Crowell, B. (2000). Electricity and Magnetism. [S.l.]: Light and Matter. pp. 129–152. ISBN 0-9704670-4-4
96. Mahadevan, R.; Narayan, R.; Yi, I. (1996). «Harmony in Electrons: Cyclotron and Synchrotron Emission by Thermal Electrons in a Magnetic Field». The Astrophysical Journal. 465: 327–337. Bibcode:1996ApJ...465..327M. arXiv:astro-ph/9601073Acessível livremente. doi:10.1086/177422
97. Rohrlich, F. (1999). «The Self-Force and Radiation Reaction». American Journal of Physics. 68 (12): 1109–1112. Bibcode:2000AmJPh..68.1109R. doi:10.1119/1.1286430
98. Georgi, H. (1989). «Grand Unified Theories». In: Davies, Paul. The New Physics. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 427. ISBN 0-521-43831-4
99. Blumenthal, G.J.; Gould, R. (1970). «Bremsstrahlung, Synchrotron Radiation, and Compton Scattering of High-Energy Electrons Traversing Dilute Gases». Reviews of Modern Physics. 42 (2): 237–270. Bibcode:1970RvMP...42..237B. doi:10.1103/RevModPhys.42.237
100. Staff (2008). «The Nobel Prize in Physics 1927». The Nobel Foundation. Consultado em 28 de setembro de 2008
101. Chen, S.-Y.; Maksimchuk, A.; Umstadter, D. (1998). «Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering». Nature. 396 (6712): 653–655. Bibcode:1998Natur.396..653C. arXiv:physics/9810036Acessível livremente. doi:10.1038/25303
102. Beringer, R.; Montgomery, C.G. (1942). «The Angular Distribution of Positron Annihilation Radiation». Physical Review. 61 (5–6): 222–224. Bibcode:1942PhRv...61..222B. doi:10.1103/PhysRev.61.222
103. Buffa, A. (2000). College Physics 4th ed. [S.l.]: Prentice Hall. p. 888. ISBN 0-13-082444-5
104. Eichler, J. (2005). «Electron–positron pair production in relativistic ion–atom collisions». Physics Letters A. 347 (1–3): 67–72. Bibcode:2005PhLA..347...67E. doi:10.1016/j.physleta.2005.06.105
105. Hubbell, J.H. (2006). «Electron positron pair production by photons: A historical overview». Radiation Physics and Chemistry. 75 (6): 614–623. Bibcode:2006RaPC...75..614H. doi:10.1016/j.radphyschem.2005.10.008
106. Quigg, C. (June 4–30, 2000). The Electroweak Theory. TASI 2000: Flavor Physics for the Millennium. Boulder, Colorado. p. 80. arXiv:hep-ph/0204104Acessível livremente Verifique data em: |data= (ajuda)
107. Mulliken, R.S. (1967). «Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding». Science. 157 (3784): 13–24. Bibcode:1967Sci...157...13M. PMID 5338306. doi:10.1126/science.157.3784.13
108. Burhop, E.H.S. (1952). The Auger Effect and Other Radiationless Transitions. [S.l.]: Cambridge University Press. pp. 2–3. ISBN 0-88275-966-3
109.a b Grupen, C. (2000). «Physics of Particle Detection». AIP Conference Proceedings. 536: 3–34. arXiv:physics/9906063Acessível livremente. doi:10.1063/1.1361756
110. Jiles, D. (1998). Introduction to Magnetism and Magnetic Materials. [S.l.]: CRC Press. pp. 280–287. ISBN 0-412-79860-3
111. Löwdin, P.O.; Erkki Brändas, E.; Kryachko, E.S. (2003). Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per- Olov Löwdin. [S.l.]: Springer. pp. 393–394. ISBN 1-4020-1290-X
112. McQuarrie, D.A.; Simon, J.D. (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach. [S.l.]: University Science Books. pp. 325–361. ISBN 0-935702-99-7
113. Daudel, R.; et al. (1973). «The Electron Pair in Chemistry». Canadian Journal of Chemistry. 52 (8): 1310–1320. doi:10.1139/v74-201
114. Rakov, V.A.; Uman, M.A. (2007). Lightning: Physics and Effects. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 4. ISBN 0-521-03541-4
115. Freeman, G.R.; March, N.H. (1999). «Triboelectricity and some associated phenomena». Materials Science and Technology. 15 (12): 1454–1458. doi:10.1179/026708399101505464
116. Forward, K.M.; Lacks, D.J.; Sankaran, R.M. (2009). «Methodology for studying particle–particle triboelectrification in granular materials». Journal of Electrostatics. 67 (2–3): 178–183. doi:10.1016/j.elstat.2008.12.002
117. Weinberg, S. (2003). The Discovery of Subatomic Particles. [S.l.]: Cambridge University Press. pp. 15–16. ISBN 0-521-82351-X
118. Lou, L.-F. (2003). Introduction to phonons and electrons. [S.l.]: World Scientific. pp. 162, 164. ISBN 978-981-238-461-4
119. Guru, B.S.; Hızıroğlu, H.R. (2004). Electromagnetic Field Theory. [S.l.]: Cambridge University Press. pp. 138, 276. ISBN 0-521-83016-8
120. Achuthan, M.K.; Bhat, K.N. (2007). Fundamentals of Semiconductor Devices. [S.l.]: Tata McGraw-Hill. pp. 49–67. ISBN 0-07-061220-X
121.a b Ziman, J.M. (2001). Electrons and Phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids. [S.l.]: Oxford University Press. p. 260. ISBN 0-19-850779-8
122. Main, P. (12 de junho de 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. 1887: 30. Consultado em 9 de outubro de 2008
123. Blackwell, G.R. (2000). The Electronic Packaging Handbook. [S.l.]: CRC Press. pp. 6.39–6.40. ISBN 0-8493-8591-1
124. Durrant, A. (2000). Quantum Physics of Matter: The Physical World. [S.l.]: CRC Press. pp. 43, 71–78. ISBN 0-7503-0721-8
125. Staff (2008). «The Nobel Prize in Physics 1972». The Nobel Foundation. Consultado em 13 de outubro de 2008
126. Kadin, A.M. (2007). «Spatial Structure of the Cooper Pair». Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. 20 (4): 285–292. arXiv:cond-mat/0510279Acessível livremente. doi:10.1007/s10948-006-0198-z
127. «Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution». [ScienceDaily. 31 de julho de 2009. Consultado em 1 de agosto de 2009
128. Jompol, Y.; et al. (2009). «Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid». Science. 325 (5940): 597–601. Bibcode:2009Sci...325..597J. PMID 19644117. arXiv:1002.2782Acessível livremente. doi:10.1126/science.1171769
129. Staff (2008). «The Nobel Prize in Physics 1958, for the discovery and the interpretation of the Cherenkov effect». The Nobel Foundation. Consultado em 25 de setembro de 2008
130. Staff (26 de agosto de 2008). «Special Relativity». Stanford Linear Accelerator Center. Consultado em 25 de setembro de 2008
131. Adams, S. (2000). Frontiers: Twentieth Century Physics. [S.l.]: CRC Press. p. 215. ISBN 0-7484-0840-1
132. Lurquin, P.F. (2003). The Origins of Life and the Universe. [S.l.]: Columbia University Press. p. 2. ISBN 0-231-12655-7
133. Silk, J. (2000). The Big Bang: The Creation and Evolution of the Universe 3rd ed. [S.l.]: Macmillan. pp. 110–112, 134–137. ISBN 0-8050-7256-X
134. Christianto, V. (2007). «Thirty Unsolved Problems in the Physics of Elementary Particles» (PDF). Progress in Physics. 4: 112–114
135. Kolb, E.W.; Wolfram, Stephen (1980). «The Development of Baryon Asymmetry in the Early Universe». Physics Letters B. 91 (2): 217–221. Bibcode:1980PhLB...91..217K. doi:10.1016/0370-2693(80)90435-9
136. Sather, E. (Spring–Summer 1996). «The Mystery of Matter Asymmetry» (PDF). Beam Line. University of Stanford. Consultado em 1 de novembro de 2008 Verifique data em: |data= (ajuda)
137. Burles, S.; Nollett, K.M.; Turner, M.S. (1999). «Big-Bang Nucleosynthesis: Linking Inner Space and Outer Space». arXiv:astro-ph/9903300Acessível livremente [astro-ph]
138. Boesgaard, A.M.; Steigman, G. (1985). «Big bang nucleosynthesis – Theories and observations». Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 23 (2): 319–378. Bibcode:1985ARA&A..23..319B. doi:10.1146/annurev.aa.23.090185.001535
139.a b Barkana, R. (2006). «The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization». Science. 313 (5789): 931–934. Bibcode:2006Sci...313..931B. PMID 16917052. arXiv:astro-ph/0608450Acessível livremente. doi:10.1126/science.1125644
140. Burbidge, E.M.; et al. (1957). «Synthesis of Elements in Stars». Reviews of Modern Physics. 29 (4): 548–647. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547
141. Rodberg, L.S.; Weisskopf, V. (1957). «Fall of Parity: Recent Discoveries Related to Symmetry of Laws of Nature». Science. 125 (3249): 627–633. Bibcode:1957Sci...125..627R. PMID 17810563. doi:10.1126/science.125.3249.627
142. Fryer, C.L. (1999). «Mass Limits For Black Hole Formation». The Astrophysical Journal. 522 (1): 413–418. Bibcode:1999ApJ...522..413F. arXiv:astro-ph/9902315Acessível livremente. doi:10.1086/307647
143. Parikh, M.K.; Wilczek, F. (2000). «Hawking Radiation As Tunneling». Physical Review Letters. 85 (24): 5042–5045. Bibcode:2000PhRvL..85.5042P. PMID 11102182. arXiv:hep-th/9907001Acessível livremente. doi:10.1103/PhysRevLett.85.5042
144. Hawking, S.W. (1974). «Black hole explosions?». Nature. 248 (5443): 30–31. Bibcode:1974Natur.248...30H. doi:10.1038/248030a0
145. Halzen, F.; Hooper, D. (2002). «High-energy neutrino astronomy: the cosmic ray connection». Reports on Progress in Physics. 66 (7): 1025–1078. Bibcode:2002astro.ph..4527H. arXiv:astro-ph/0204527Acessível livremente. doi:10.1088/0034-4885/65/7/201
146. Ziegler, J.F. (1998). «Terrestrial cosmic ray intensities». IBM Journal of Research and Development. 42 (1): 117–139. doi:10.1147/rd.421.0117
147. Sutton, C. (4 de agosto de 1990). «Muons, pions and other strange particles». New Scientist. Consultado em 28 de agosto de 2008
148. Wolpert, S. (24 de julho de 2008). «Scientists solve 30-year-old aurora borealis mystery». University of California. Consultado em 11 de outubro de 2008
149. Gurnett, D.A.; Anderson, R. (1976). «Electron Plasma Oscillations Associated with Type III Radio Bursts». Science. 194 (4270): 1159–1162. Bibcode:1976Sci...194.1159G. PMID 17790910. doi:10.1126/science.194.4270.1159
150. Martin, W.C.; Wiese, W.L. (2007). «Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas». National Institute of Standards and Technology. Consultado em 8 de janeiro de 2007
151. Fowles, G.R. (1989). Introduction to Modern Optics. [S.l.]: Courier Dover. pp. 227–233. ISBN 0-486-65957-7
152. Staff (2008). «The Nobel Prize in Physics 1989». The Nobel Foundation. Consultado em 24 de setembro de 2008
153. Ekstrom, P.; Wineland, David (1980). «The isolated Electron» (PDF). Scientific American. 243 (2): 91–101. doi:10.1038/scientificamerican0880-104. Consultado em 24 de setembro de 2008
154. Mauritsson, J. «Electron filmed for the first time ever» (PDF). Lund University. Consultado em 17 de setembro de 2008. Cópia arquivada (PDF) em 25 de março de 2009
155. Mauritsson, J.; et al. (2008). «Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope». Physical Review Letters. 100 (7): 073003. Bibcode:2008PhRvL.100g3003M. PMID 18352546. arXiv:0708.1060Acessível livremente. doi:10.1103/PhysRevLett.100.073003
156. Damascelli, A. (2004). «Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES». Physica Scripta. T109: 61–74. Bibcode:2004PhST..109...61D. arXiv:cond-mat/0307085Acessível livremente. doi:10.1238/Physica.Topical.109a00061
157. Staff (4 de abril de 1975). «Image # L-1975-02972». Langley Research Center, NASA. Consultado em 20 de setembro de 2008
158. Elmer, J. (3 de março de 2008). «Standardizing the Art of Electron-Beam Welding». Lawrence Livermore National Laboratory. Consultado em 16 de outubro de 2008
159. Schultz, H. (1993). Electron Beam Welding. [S.l.]: Woodhead Publishing. pp. 2–3. ISBN 1-85573-050-2
160. Benedict, G.F. (1987). Nontraditional Manufacturing Processes. Col: Manufacturing engineering and materials processing. 19. [S.l.]: CRC Press. p. 273. ISBN 0-8247-7352-7
161. Ozdemir, F.S. (June 25–27, 1979). Electron beam lithography. Proceedings of the 16th Conference on Design automation. San Diego, CA, USA: IEEE Press. pp. 383–391. Consultado em 16 de outubro de 2008 Verifique data em: |data= (ajuda)
162. Madou, M.J. (2002). Fundamentals of Microfabrication: the Science of Miniaturization 2nd ed. [S.l.]: CRC Press. pp. 53–54. ISBN 0-8493-0826-7
163. Jongen, Y.; Herer, A. (May 2–5, 1996). Electron Beam Scanning in Industrial Applications. APS/AAPT Joint Meeting. American Physical Society. Bibcode:1996APS..MAY.H9902J Verifique data em: |data= (ajuda)
164. Mobus, G.; et al. (2010). «Nano-scale quasi-melting of alkali-borosilicate glasses under electron irradiation». Journal of Nuclear Materials. 396: 264–271. doi:10.1016/j.jnucmat.2009.11.020
165. 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. 74 (5): 700–705. doi:10.1016/S0001-2092(06)61769-9
166. Gazda, M.J.; Coia, L.R. (1 de junho de 2007). «Principles of Radiation Therapy» (PDF). Consultado em 31 de outubro de 2013
167. Chao, A.W.; Tigner, M. (1999). Handbook of Accelerator Physics and Engineering. [S.l.]: World Scientific. pp. 155, 188. ISBN 981-02-3500-3
168. Oura, K.; et al. (2003). Surface Science: An Introduction. [S.l.]: Springer. pp. 1–45. ISBN 3-540-00545-5
169. Ichimiya, A.; Cohen, P.I. (2004). Reflection High-energy Electron Diffraction. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 1. ISBN 0-521-45373-9
170. Heppell, T.A. (1967). «A combined low energy and reflection high energy electron diffraction apparatus». Journal of Scientific Instruments. 44 (9): 686–688. Bibcode:1967JScI...44..686H. doi:10.1088/0950-7671/44/9/311
171. McMullan, D. (1993). «Scanning Electron Microscopy: 1928–1965». University of Cambridge. Consultado em 23 de março de 2009
172. Slayter, H.S. (1992). Light and electron microscopy. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 1. ISBN 0-521-33948-0
173. Cember, H. (1996). Introduction to Health Physics. [S.l.]: McGraw-Hill Professional. pp. 42–43. ISBN 0-07-105461-8
174. Erni, R.; et al. (2009). «Atomic-Resolution Imaging with a Sub-50-pm Electron Probe». Physical Review Letters. 102 (9): 096101. Bibcode:2009PhRvL.102i6101E. PMID 19392535. doi:10.1103/PhysRevLett.102.096101
175. Bozzola, J.J.; Russell, L.D. (1999). Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists. [S.l.]: Jones & Bartlett Publishers. pp. 12, 197–199. ISBN 0-7637-0192-0
176. Flegler, S.L.; Heckman Jr., J.W.; Klomparens, K.L. (1995). Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction Reprint ed. [S.l.]: Oxford University Press. pp. 43–45. ISBN 0-19-510751-9
177. Bozzola, J.J.; Russell, L.D. (1999). Electron Microscopy: Principles and Techniques for Biologists 2nd ed. [S.l.]: Jones & Bartlett Publishers. p. 9. ISBN 0-7637-0192-0
178. Freund, H.P.; Antonsen, T. (1996). Principles of Free-Electron Lasers. [S.l.]: Springer. pp. 1–30. ISBN 0-412-72540-1
179. Kitzmiller, J.W. (1995). Television Picture Tubes and Other Cathode-Ray Tubes: Industry and Trade Summary. [S.l.]: DIANE Publishing. pp. 3–5. ISBN 0-7881-2100-6
180. Sclater, N. (1999). Electronic Technology Handbook. [S.l.]: McGraw-Hill Professional. pp. 227–228. ISBN 0-07-058048-0
181. Staff (2008). «The History of the Integrated Circuit». The Nobel Foundation. Consultado em 18 de outubro de 2008

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