Electron là một
hạt hạ nguyên tử, ký hiệu là e⁻ hay β⁻, mà
điện tích của nó bằng trừ một
điện tích cơ bản.
[8] Các electron thuộc về
thế hệ thứ nhất trong họ các hạt
lepton,
[9] và nói chung được coi là những
hạt cơ bản bởi vì chúng không có các thành phần nhỏ hay cấu trúc con.
[1] Electron có
khối lượng xấp xỉ bằng
1/1836 so với của
proton.
[10] Các tính chất
cơ học lượng tử của electron bao gồm giá trị
mômen động lượng (
spin) bằng một nửa đơn vị, biểu diễn theo đơn vị của
hằng số Planck thu gọn, ħ. Vì là một
fermion, trong hệ cô lập không có hai electron nào có thể ở cùng một
trạng thái lượng tử, như nội dung của
nguyên lý loại trừ Pauli.
[9] Giống như tất cả các hạt cơ bản khác, electron thể hiện cả các tính chất của
sóng và hạt: chúng có thể va chạm với các hạt khác và bị
nhiễu xạ như ánh sáng.
Các tính chất sóng của electron dễ dàng được quan sát thấy ở các thí nghiệm hơn so với những hạt khác ví dụ như
neutron và proton bởi vì electron có khối lượng nhỏ hơn và do vậy có
bước sóng de Broglie dài hơn ở cùng một mức năng lượng.Electron có vai trò cơ bản ở nhiều hiện tượng
vật lý, như
điện,
từ học,
hóa học và
độ dẫn nhiệt. Ngoài ra nó cũng tham gia vào
tương tác hấp dẫn,
điện từ và
yếu.
[11] Vì một electron mang điện tích, bao xung quanh nó là
điện trường, và nếu electron chuyển động tương đối với một người quan sát, nó sẽ cảm ứng một
từ trường. Trường điện từ tạo ra bởi những nguồn khác sẽ ảnh hưởng đến chuyển động của hạt electron tuân theo
định luật lực Lorentz. Electron phát ra hay hấp thụ năng lượng dưới dạng các
photon khi chúng chuyển động gia tốc. Các thiết bị ở phòng thí nghiệm có khả năng bẫy từng electron đơn lẻ cũng như các
electron plasma bằng sử dụng điện từ trường. Những
kính thiên văn đặc biệt có thể phát hiện electron plasma trong
không gian vũ trụ. Electron tham dự vào nhiều ứng dụng thực tiễn như
điện tử học,
hàn tia điện tử,
ống tia âm cực,
kính hiển vi điện tử,
trị liệu bức xạ,
laser electron tự do,
máy dò khí ion hóa và
máy gia tốc hạt.Các tương tác có sự tham gia của những electron với các hạt khác là một trong những chủ đề nghiên cứu của
hóa học và
vật lý hạt nhân. Tương tác
lực Coulomb giữa các proton mang điện dương bên trong
hạt nhân nguyên tử và các electron mang điện âm ở obitan cấu thành lên
nguyên tử. Sự ion hóa hay sự chênh lệch giữa số electron mang điện âm và hạt nhân mang điện dương làm thay đổi
năng lượng liên kết của một hệ nguyên tử. Sự trao đổi hay chia sẻ các electron giữa hai hay nhiều nguyên tử là nguyên nhân chủ yếu tạo ra
liên kết hóa học.
[12] Năm 1838, nhà triết học tự nhiên người Anh
Richard Laming lần đầu tiên đã đặt ra khái niệm về một đại lượng điện tích không thể chia nhỏ hơn nhằm giải thích các tính chất hóa học của các nguyên tử.
[3] Nhà vật lý người Ireland
George Johnstone Stoney sau đó đặt tên đại lượng điện tích này là 'electron' vào năm 1891, và sau đó
J. J. Thomson cùng các cộng sự người Anh cuối cùng đã phát hiện ra electron có biểu hiện của một hạt cơ bản vào năm 1897.
[5] Electron cũng tham gia vào các
phản ứng hạt nhân, như quá trình
tổng hợp lên các hạt nhân nặng hơn trong các sao, mà chúng thường được gọi là các
hạt beta. Electron cũng có thể được tạo ra trong
phân rã beta từ các
đồng vị phóng xạ và trong các va chạm năng lượng cao, như ở sự kiện các
tia vũ trụ bắn phá bầu khí quyển.
Phản hạt của electron được gọi là
positron; nó có tính chất đồng nhất với electron ngoại trừ các
tích như điện tích mang dấu ngược lại. Khi
một electron va chạm với một positron, cả hai hạt bị
hủy, tạo ra hai
photon tia gamma năng lượng cao.
