L'ELETTRONE |
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Delle tre particelle che costituiscono gli atomi, lelettrone è di gran lunga il più leggero ed il più
piccolo, la sua massa è infatti: |
ed il suo raggio è così piccolo che non si
è ancora riusciti a misurarlo; per questo diciamo che è puntiforme. Sappiamo anche che
è privo di struttura interna, a differenza del neutrone e del protone. E', cioè, una particella elementare in quanto non
composta da altre più piccole, a differenza di ciò che avviene per gli adroni.
Nelluso comune, lelettrone viene
abbreviato con il simbolo e-.
La sua carica elettrica è negativa e si indica con:
Si identifica come carica
elementare (e) la carica dellelettrone, e la carica di tutte le altre
particelle viene riferita a questa.
Esiste una fondamentale legge della fisica: la carica elettrica di una particella è
sempre un multiplo intero, segno a parte, della carica elementare.
Lelettrone, è un leptone,
per questo risente delle interazioni deboli ed elettromagnetiche, ma non delle interazioni forti.
La scoperta degli elettroni da parte di J.J.Thomson ha messo in evidenza, per la prima volta, l'esistenza
delle particelle elementari, o, meglio, della natura non continua della materia.
Verso il 1858 si iniziano ad osservare strani fenomeni che si producono quando la corrente
elettrica passa attraverso un gas molto rarefatto contenuto in un tubo. In particolare, si
evidenzia una radiazione emessa dal tubo contenente il gas rarefatto (raggi catodici).
Oggi sappiamo che quella radiazione è composta di elettroni, ma a quel tempo non si
sapeva neanche di cosa fosse composta la luce: nessuna possibilità poteva essere quindi
scartata riguardo l'origine di questi raggi.
Negli anni successivi furono effettuati molti esperimenti per evidenziare proprietà
distintive dei raggi catodici. L'inadeguatezza dei mezzi sperimentali, però, finì spesso
per deviare la ricerca: diversi sperimentatori ottennero, infatti, risultati
contraddittori.
I risultati di questi esperimenti fecero sì che gli studiosi si divisero tra chi
interpretava i fenomeni osservati come emissione di particelle dal gas, chi invece come
emissione di onde.
A risolvere le controversie sulla natura dei raggi
catodici riuscì, nel 1897, J.J.Thomson che, a conclusione di
una serie di esperimenti molto precisi, ne verificò la natura corpuscolare. A questo
proposito scrisse: "E' impossibile non concludere che la radiazione catodica sia
formata da cariche di elettricità negativa trasportate da particelle di materia....ci si
trova dinnanzi ad un nuovo stato della materia....uno stato in cui tutta la materia è di
un solo genere....e questa materia è la sostanza con la quale sono costituiti tutti gli
elementi chimici".
Anche per questa scoperta Thomson fu insignito del premio
Nobel per la fisica nel 1906.
Successivamente presentò un modello atomico, in cui l'atomo è composto da una sfera di
materiale positivo, al cui interno sono presenti gli elettroni.
Era la prima evidenza sperimentale degli elettroni che aprì la strada allo sviluppo della
fisica atomica. |