ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್

ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Infobox Particle

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಥವಾ ಋಣವಿದ್ಯುತ್ಕಣ - ಇದು ಋಣ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ಮೂಲ ಉಪಪರಮಾಣು ಕಣ. ಗಿರಕಿ-½ ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿದ್ದು ವಿದ್ಯುತ್‌ಕಾಂತೀಯ ಒಡನಾಟಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಈ ಕಣವು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅಥವಾ ಧನವಿದ್ಯುತ್ ಕಣದ ೧೮೩೬ನೇ ೧ರಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪರಮಾಣು ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಜೊತೆ ಸೇರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣು ಕೇಂದ್ರಗಳೊಂದಿಗಿನ ಒಡನಾಟದಿಂದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಗೆ ಈ ಕಣಗಳೇ ಕಾರಣ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು e⁻ ಅಥವಾ β⁻ ಚಿನ್ಹೆಗಳಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನೇಕ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಯತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣವಾಹಕತೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಅದು ಗುರುತ್ವ (gravitational), ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಿಯ (electromagnetic) ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ (weak) ಪರಸ್ಪರಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬಾಹ್ಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಇತಿಹಾಸ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್(electric) ಹಾಗು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ(electricity) ಎಂಬ ಎರಡೂ ಪದಗಳು ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಭಾಷೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಪದದಿಂದ ಬಂದಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಂಬ ಪದವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿ‍ಕ್ ಹಾಗೂ ಅಯಾನ್ ಎರಡು ಪದಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ೧೮೯೭ನಲ್ಲಿ ಜೆ.ಜೆ ಥಾಮ್ಸನ್ ಎಂಬ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಿದರು. ತನ್ನ ಪ್ರಯೊಗದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾತೋಡ್ ಕಿರಣಗಳ ಅಲೆಗಳು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಬದಲಿಗೆ ಅನನ್ಯವಾದ ಕಣಗಳು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಇದನ್ನು ಅವರು ತನ್ನ cathode ray tube ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.

ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ದಾಂತ

ಸರಿಸುಮಾರು ೧೯೧೪ರಲ್ಲಿ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ರುದರ್ ರ್ಫೊಡ್, ಹೆನ್ರಿ ಮೊಸಲೆನು, ಜೆಮ್ಸ್ ಫ್ರ್ಯಾಂಕ್ ಮತು ಗುಸ್ತವ್ ಹೆರ್ಟ್ಶ್ರಾರವರ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಪರಮಾಣುವಿನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ದಟ್ಟವಾದ ದನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಉಳ್ಳ ಬೀಜಕೇಂದ್ರ (ನ್ಯುಕ್ಲಿಯಸ್ಸ್) ಸುತ್ತ ಕಡಿಮೆ ತೂಕ ಉಳ್ಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದರು. ೧೯೧೩ರಲ್ಲಿ ಡ್ಯಾನಿಷ್ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿ ನೀಲ್ಸ್ ಬೋರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕ್ವಾಂಟೈಸ್ ಶಕ್ತಿಗಳ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಮಂಡಿಸಿದನು. ೧೯೨೪ರಲ್ಲಿ ಆಸ್ಟ್ರಿಯನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಜ್ಞಾನಿ ವುಲ್ಫ್ ಗ್ಯಾಂಗ್ ಪಾಲಿ ಕವಚ ಅಥವಾ ಶೆಲ್ (shell) ಮಾದರಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ನಾಲ್ಕು ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿ ಪಾಲಿ ಹೊರಗಿಡುವ ನಿಯಮ (pauli exclusion principle)ದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದನು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ತೂಕವು $9.1\times 10^{-31}$ಕಿಲೊಗ್ರಾಮ್. ಐನ್ ಸ್ಟೀನ್ ತತ್ವದ ಪ್ರಕಾರ ಈ ತೂಕವು ೦.೫೧೧ MeV ಅಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಗೆ -೧.೬೦೨^-೧೯ ಕೂಲಂಬಷ್ಟು ಎಲೆಟ್ರಿಕ್ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿದೆ. e^-ಎಂಬ ಚಿನ್ಹೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.ಋಣ ಚಿನ್ಹೆ ಋಣ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಬೀಜಕೇಂದ್ರ ಆಕರ್ಷ್ಕ ಮದುವಿನಲ್ಲಿ ಲಗತ್ತಿಸಲಾಗಿದೆ.ಒಂದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಲಗತ್ತಿಸಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಅನ್ವಯಗಳು

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬೆಸೆಯಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು $10^{11}Wc{m}^{-2}$ ವರೆಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯುಳ್ಳ ೦.೧ ರಿಂದ ೧,೩ಮಿ.ಮಿ ಪರಿಮಿತ ಕೆಂದ್ರೀಕರಣವು ವ್ಯಾಸದ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಸುಗೆಯ ತಂತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಮಾಡಬೇಕು.ಏಕೆಂದರೆ ತಮ್ಮ ಗುರಿಯನ್ನು ತಲಪುವ ಮೊದಲೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಅನಿಲ ಗೊಂಡು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬೀಮ್ ಲಿತಿಯೊಗ್ರಾಫಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚಿಸುತ್ತಾರೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮ್ಯೆಕ್ರೊಸ್ಕೋಪ್ ನಲ್ಲಿ ಅತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

Notes

|ಮಿಲಿ:ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್