O elétron, também chamado de eletrão, é uma partícula subatômica que compõe o átomo. Ele é uma partícula de carga elétrica negativa. O elétron é considerado uma partícula elementar ou fundamental, ou seja, não possui subestruturas ou não tem componentes conhecidos.
O átomo possui duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é a parte central do átomo e a eletrosfera é a região que fica ao redor do núcleo. É nessa última camada do átomo que o elétron se encontra. Ele se move em órbitas circulares ao redor do núcleo, em um movimento chamado de camadas eletrônicas.
A palavra vem do grego “élektron”, que significa “âmbar”. O âmbar é uma resina liberada por alguns vegetais, cuja função é a sua proteção. Essa resina endurece após perder líquido, dando origem a uma resina fossilizada.
Foi o filosofo grego Tales de Mileto que percebeu que, esfregando o material a tecidos, como lã, camurça ou seda, ele atraia objetos leves. Esse é um dos registros mais antigos sobre a eletricidade, junto com o raio.
Os elétrons estão presentes em muitos dos fenômenos físicos, com por exemplo o magnetismo, a condutividade térmica e a eletricidade. Eles são usados ainda em ações tecnológicas, como a soldagem, a radioterapia, os lasers, os aceleradores de partículas, a eletrônica e vários outros.
Classificação do elétron
No modelo padrão da Física que define as forças e partículas fundamentais de toda matéria, os elétrons fazem parte do grupo de léptons. O elétron é considerado como uma partícula fundamental ou elementar para a vida.
Entre o grupo dos léptons, o elétron é o que tem a menor massa. A substância ainda integra a primeira geração do grupo das partículas fundamentais. Vale ressaltar que o elétron não tem uma subestrutura conhecida.
A descoberta da partícula
Os primeiros registros sobre a eletricidade foram feitos pelos gregos. Foram eles que notaram que o âmbar, uma resina de vegetais, quando endurecida, causava fricção com alguns tecidos. Dessa mesma época, datam os primeiros registros sobre os raios.
Em 1600, o cientista inglês Willian Gilbert nomeou de “electricus” essa fricção de pequenos objetos. Mais tarde, no início do século XVII, os cientistas Francis Hauksbee e Charles François du Fay desobriram novas formas de fricção entre objetos.
Eles acreditavam que a fricção do vidro e da resina feita do âmbar geravam eletricidade, o que fez com que acreditassem que a eletricidade vinha de materiais vítreos e resinosos. Dez anos mais tarde, Benjamin Franklin concluiu que a eletricidade acontecia pela atração dos mesmos fluídos, porém, sob diferentes pressões.
Benjamin Franklin classificou que esse fenômeno acontecia através do que ele chamou de carga positiva e carga negativa. Porém, para ele, a carga da eletricidade vinha dos materiais positivos. Mais tarde, o britânico Richard Laming acreditava que o átomo era composto por um núcleo cercado de partículas menores e com carga elétrica unitária.
As descobertas sobre a eletricidade seguem, mas novas descobertas foram feitas por William Weber, George Johnstone Stoney e Hermann Von Helmholtz.
Em 1869, Johann Wilhelm Hittorf descobriu um brilho enquanto estudava condutividade elétrica. Mais tarde, Eugen Goldstein descobriu que os raios que causavam esse brilho, que era emitido de cátodos no processo de eletrólise, provocavam uma sombra, as quais ele deu nome de raios catódicos.
Mais tarde, o químico William Crookes conseguiu desenvolver um tubo onde era possível ver os raios catódicos. No tubo, Crookes demonstrou que os raios se moviam do cátodo para o ânodo, e, aplicando o campo magnético, os raios mudavam os seus posicionamentos.
Crookes denominou o efeito de “matéria radiante“, e para ele, esse seria um novo estado físico da matéria. Sucessivos experimentos foram feitos envolvendo os raios, pois até então acreditava-se que os raios eram formados por moléculas.
Foi só em 1896 que J. J. Thomson, John S. Townsend e Harold A. Wilson fizeram novos experimentos, comprovando que, ao contrário do que se pensava, os raios eram compostos por partículas únicas. Thomson chamou de "corpúsculos" as partículas que formavam o raio.
Nessa época, a menor partícula conhecida era o hidrogênio, e a partícula que integrava os raios tinha a massa muito menos que ela. Foi nessa época que o nome "electron" foi aceito para denominar a partícula.
Em 1909, os físicos Robert Millikan e Harvey Fletcher mediram com mais exatidão a carga do elétron. O experimento foi feito durante o que ficou conhecido como experiência da gota de óleo.