L'elettrone

Delle tre particelle che costituiscono gli atomi, l’elettrone 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, cioè è una particella elementare in quanto non composta da altre più piccole, come per gli adroni.

Nell’uso comune, l’elettrone viene abbreviato con il simbolo e^-.
La sua carica elettrica è negativa e si indica con:

Si identifica come carica elementare (e) la carica dell’elettrone, 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.

L’elettrone, essendo un leptone, risente delle interazioni deboli ed elettromagnetiche, ma non delle interazioni forti.

La scoperta degli elettroni da parte di J.J.Thompson 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 finirono, infatti, per ottenere 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".

Era la prima evidenza sperimentale degli elettroni che aprì la strada allo sviluppo della fisica atomica.

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