Elektron: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Konten dihapus Konten ditambahkan
Baris 462: Baris 462:
|coauthors=Mulvey, Thomas|year=2001|title=Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles
|coauthors=Mulvey, Thomas|year=2001|title=Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles
|publisher=CRC Press|isbn=0849312027|pages=777–781}}</ref>
|publisher=CRC Press|isbn=0849312027|pages=777–781}}</ref>

===Ciri-ciri fundamental===
[[Massa invarian]] sebuah elektron adalah kira-kira 9,109 × 10<sup>-31</sup> [[kilogram]],<ref name="CODATA"/> ataupun setara dengan 5,489 × 10<sup>-4</sup> [[satuan massa atom]]. Berdasarkan prinsip [[kesetaraan massa-energi]] Einstein, massa ini berkoresponden terhadap energi rihat 0,511 MeV. Rasio antara massa [[proton]] dengan massa elektron adalah sekitar 1836.<ref name=nist_codata_mu>{{cite web
|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpsme
|title=CODATA value: proton-electron mass ratio
|series=2006 CODATA recommended values|publisher=National Institute of Standards and Technology|accessdate=2009-07-18}}</ref><ref>{{cite book
|last=Zombeck|first=Martin V.|year=2007
|title=Handbook of Space Astronomy and Astrophysics
|publisher=Cambridge University Press|page=14
|edition=3rd|isbn=0521782422|url=http://books.google.com/books?id=tp_G85jm6IAC&pg=PA14}}</ref> Pengukuran astronomi menunjukkan bahwa [[rasio massa proton terhadap elektron]] tetap bernilai sama paling tidak selama setengah [[usia alam semesta]], seperti yang diprediksikan oleh Model Standar.<ref>{{cite journal
|last=Murphy|first=Michael T.
|title=Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe
|journal=Science|date=2008-06-20|volume=320
|issue=5883|pages=1611–1613|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/320/5883/1611|accessdate=2008-09-03
|doi=10.1126/science.1156352
|pmid=18566280
|last2=Flambaum
|first2=VV
|last3=Muller
|first3=S
|last4=Henkel
|first4=C}}</ref>

Elektron memiliki [[muatan listrik]] sebesar -1,602 × 10<sup>-19</sup> [[coulomb]],<ref name="CODATA">The original source for CODATA is:
:{{cite journal
|last=Mohr|first=Peter J.
|title=CODATA recommended values of the fundamental physical constants|journal=Reviews of Modern Physics
|date=2006-06-06|volume=80|pages=633–730
|doi=10.1103/RevModPhys.80.633
|last2=Taylor
|first2=Barry N.
|last3=Newell
|first3=David B.}}
Individual physical constants from the CODATA are available at:
:{{cite web
|url=http://physics.nist.gov/cuu/
|title=The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty
|publisher=National Institute of Standards and Technology|accessdate=2009-01-15}}</ref> yang digunakan sebagai satuan standar untuk muatan partikel subatom. Di bawah ambang batas keakuratan eksperimen, muatan elektron adalah sama dengan muatan proton, namun memiliki tanda positif.<ref>{{cite journal
|last=Zorn|first=Jens C.
|title=Experimental Limits for the Electron-Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron
|journal=Physical Review|year=1963
|volume=129|issue=6|pages=2566–2576
|doi=10.1103/PhysRev.129.2566
|last2=Chamberlain
|first2=George E.
|last3=Hughes
|first3=Vernon W.}}</ref> Oleh karena simbol ''e'' digunakan untuk merujuk pada [[muatan elementer]], elektron umumnya disimbolkan sebagai {{subatomicParticle|electron}}, dengan tanda minus mengindikasikan muatan negatif. Positron disimbolkan sebagai {{subatomicParticle|positron}} karena ia memiliki ciri-ciri yang sama dengan elektron namun bermuatan positif.<ref name="CODATA"/><ref name="raith"/>

Elektron memiliki [[momentum sudut]] intrinsik atau spin senilai {{frac|1|2}}.<ref name="CODATA"/> Sifat ini biasanya dinyatakan dengan merujuk elektron sebagai partikel spin-{{frac|1|2}}.<ref name="raith"/> Untuk partikel seperti ini, besaran spinnya adalah {{frac|{{radical|3}}|2}}&nbsp;''ħ''<ref group=cat>Besaran ini didapatkan dari bilangan kuantum spin sebagai
:<math>\begin{alignat}{2}
S & = \sqrt{s(s + 1)} \cdot \frac{h}{2\pi} \\
& = \frac{\sqrt{3}}{2} \hbar \\
\end{alignat}</math>
untuk bilangan kuantum ''s'' = {{frac|1|2}}.<br />
Lihat: {{cite book
|first=M. C.|last=Gupta|year=2001
|title=Atomic and Molecular Spectroscopy|page=81|url=http://books.google.com/books?id=0tIA1M6DiQIC&pg=PA81|publisher=New Age Publishers|isbn=8122413005}}</ref> manakala hasil pengukuran proyeksi spin pada sumbu apapun hanyalah dapat bernilai ±{{frac|''ħ''|2}}. Selain spin, elektron juga memiliki [[momen magnetik]] intrinsik di sepanjang sumbu spinnya.<ref name="CODATA"/> Momen magnetik elektron kira-kira sama dengan satu [[magneton Bohr]],<ref name=Hanneke/>{{#tag:ref|Bohr magneton:
:<math>\textstyle\mu_B=\frac{e\hbar}{2m_e}.</math>|group=cat}} dengan konstanta fisika sebesar {{nowrap|9,274 009 15(23) × 10<sup>−24</sup> [[joule]] per [[tesla (satuan)|tesla]]}}.<ref name="CODATA"/> Orientasi spin terhadap momentum elektron menentukan [[helisitas]] partikel tersebut.<ref name="anastopoulos">
{{cite book
|first=Charis|last=Anastopoulos|year=2008
|title=Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics
|publisher=Princeton University Press|pages=261–262
|isbn=0691135126|url=http://books.google.com/books?id=rDEvQZhpltEC&pg=PA261}}</ref>

Elektron tidak memiliki [[preon|substruktur]] yang diketahui.<ref name="prl50">{{cite journal
|last=Eichten|first=Estia J.
|title=New Tests for Quark and Lepton Substructure
|journal=Physical Review Letters|year=1983
|volume=50|pages=811–814|issue=11
|doi=10.1103/PhysRevLett.50.811
|last2=Peskin
|first2=Michael E.
}}</ref><ref>{{cite journal
|last=Gabrielse|first=G.
|title=New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron ''g'' Value and QED
|journal=Physical Review Letters|year=2006
|volume=97|pages=030802(1–4)
|doi=10.1103/PhysRevLett.97.030802
|last2=Hanneke
|first2=D.
|last3=Kinoshita
|first3=T.
|last4=Nio
|first4=M.
|last5=Odom
|first5=B.}}</ref> Oleh karena itu, ia didefinisikan ataupun diasumsikan sebagai [[partikel titik]] ataupun [[muatan titik]] dan tidak beruang.<ref name="curtis74">{{cite book
|last=Curtis|first=Lorenzo J.|page=74
|year=2003|title=Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach
|publisher=Cambridge University Press
|isbn=0521536359|url=http://books.google.com/books?id=KmwCsuvxClAC&pg=PA74}}</ref> Pemantaupaun pada satu elektron tunggal dalam [[perangkap Penning]] menunjukkan batasan atas jari-jari partikel sebesar 10<sup>−22</sup> [[meter]].<ref>{{cite journal
|last=Dehmelt|first=Hans
|title=A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius
|journal=Physica Scripta
|year=1988|volume=T22|pages=102–110
|doi=10.1088/0031-8949/1988/T22/016}}</ref> Terdapat sebuah tetapan fisika yang disebut sebagai "[[jari-jari elektron klasik]]" yang bernilai 2,8179 ×10<sup>-15</sup> m. Namun terminologi ini berasal dari perhitungan sederhana yang mengabaikan efek-efek [[mekanika kuantum]]. Dalam kenyataannya, jari-jari elektron klasik tidak memiliki hubungan apapun dengan struktur dasar elektron.<ref>{{cite book
|first=Dieter|last=Meschede|year=2004
|title=Optics, light and lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics
|publisher=Wiley-VCH|page=168
|isbn=3527403647
|url=http://books.google.com/books?id=PLISLfBLcmgC&pg=PA168}}
</ref><ref group=cat>The classical electron radius is derived as follows. Assume that the electron's charge is spread uniformly throughout a spherical volume. Since one part of the sphere would repel the other parts, the sphere contains electrostatic potential energy. This energy is assumed to equal the electron's [[rest energy]], defined by [[special relativity]] (E=mc<sup>2</sup>).<br />
From [[electrostatics]] theory, the [[potential energy]] of a sphere with radius ''r'' and charge ''e'' is given by:
:<math>E_{\mathrm p} = \frac{e^2}{8\pi \varepsilon_0 r},</math>
where ''ε''<sub>0</sub> is the [[vacuum permittivity]]. For an electron with rest mass ''m''<sub>0</sub>, the rest energy is equal to:
:<math>\textstyle E_{\mathrm p} = m_0 c^2,</math>
where ''c'' is the speed of light in a vacuum. Setting them equal and solving for ''r'' gives the classical electron radius.<br />
See: {{cite book
|year=2005|first=Hermann|last=Haken
|coauthors=Wolf, Hans Christoph; Brewer, W. D.
|title=The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory|url=http://books.google.com/books?id=SPrAMy8glocC&pg=PA70
|publisher=Springer|page=70|isbn=3540672745}}</ref>

Terdapat [[partikel elementer]] yang secara spontan meluruh menjadi partikel yang lebih ringan. Contohnya adalah [[muon]] yang meluruh menjadi elektron, [[neutrino]], dan [[antineutrino]], dengan waktu paruh rata-rata 2,2 × 10<sup>-6</sup> detik. Namun, elektron diperkirakan stabil secara teoritis: elektron merupakan partikel teringan yang bermuatan, sehingga peluruhannya akan melanggar [[kekalan muatan]].<ref>{{cite journal
|last=Steinberg|first=R. I.
|title=Experimental test of charge conservation and the stability of the electron|journal=Physical Review D
|year=1999|volume=61|issue=2|pages=2582–2586
|doi=10.1103/PhysRevD.12.2582
|last2=Kwiatkowski
|first2=K.
|last3=Maenhaut
|first3=W.
|last4=Wall
|first4=N. S.}}</ref> Ambang bawah eksperimen untuk rata-rata umur paruh elektron adalah 4,6 × 10<sup>26</sup> tahun, dengan taraf keyakinan sebesar 90%.<ref>{{cite journal
|last=Yao|first=W.-M.
|title=Review of Particle Physics
|journal=Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
|year=2006|volume=33
|issue=1|pages=77–115
|doi=10.1088/0954-3899/33/1/001}}</ref>


== Rincian Teknis ==
== Rincian Teknis ==

Revisi per 13 April 2010 11.51

Elektron
Perkiraan teoritis rapatan elektron untuk atom Hidrogen dalam beberapa orbit elektron
Komposisi: Partikel dasar
Keluarga: Fermion
Kelompok: Lepton
Generasi: Pertama
Interaksi: Gravitasi, Elektromagnetik, Lemah
Simbol: e, β
Antipartikel: Positron (juga disebut antielektron)
Penggagas: Richard Laming (1838–1851),
G. Johnstone Stoney (1874) et. al.
Penemu: J. J. Thomson (1897)[1]
Massa: 9,10938215(45) × 10-31 kg
5,4857990943(23) × 10-4 u
[1822,88850204(77)]−1 u[cat 1]
0,510998910(13)MeV/c2
Muatan listrik: −1 e[cat 2]
-1,602176487(40) × 10-19 C
Momen magnetik: −1,00115965218111 μB
Spin: ½

Elektron adalah partikel subatomik yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebagaie-. Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur apapun yang diketahui, sehingga ia dipercayai sebagai partikel elementer.[2] Elektron memiliki massa sekitar 1/1836 massa proton].[3] Mometum sudut (spin) instrinsik elektron adalah setengah nilai integer dalam satuan ħ, yang berarti bahwa ia termasuk fermion. Antipartikel elektron disebut sebagai positron, yang identik dengan elektron, kecuali bahwa ia bermuatan positif. Ketika sebuah elektron bertumbukan dengan positron, keduanya kemungkinan dapat saling berhambur ataupun musnah total, menghasilan sepasang (atau lebih) foton sinar gama. Elektron, yang termasuk ke dalam generasi keluarga partikel lepton pertama,[4] berpartisipasi dalam interaksi gravitasional, interaksi elektromagnetik dan interaksi lemah.[5] Sama seperti semua materi, elektron memiliki sifat bak partikel maupun bak gelombang (dualitas gelombang-partikel), sehingga ia dapat bertumbukkan dengan partikel lain dan berdifraksi seperti cahaya. Oleh karena elektron termasuk fermion, tiada dua elektron yang dapat menduduki keadaan kuantum yang sama sesuai dengan asas pengecualian Pauli.[4]

Konsep muatan listrik yang tidak dapat dibagi-bagi lagi diteorikan untuk menjelaskan sifat-sifat kimiawi atom oleh filsuf alam Richard Laming pada awal tahun 1838;[6] nama electron diperkenalkan untuk menamakan muatan ini pada tahun 1894 oleh fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney. Elektron berhasil diidentifikasikan sebagai partikel pada tahun 1897 oleh J. J. Thomson.[1][7]

Dalam banyak fenomena fisika, seperti listrik, magnetisme dan konduktivitas termal, elektron memainkan peran yang sangat penting. Suatu elektron yang bergerak relatif terhadap pengamat akan menghasilkan medan magnetik dan lintasan elektron tersebut juga akan dilengkungkan oleh medan magnetik eksternal. Ketika sebuah elektron dipercepat, ia dapat menyerap ataupun memancarkan energi dalam bentuk foton. Elektron bersama-sama dengan inti atom yang terdiri dari proton dan neutron, membentuk atom. Namun, elektron hanya menduduki 0,06% massa total atom. Gaya tarik Coulomb antara elektron dengan proton menyebabkan elektron terikat dalam atom. Pertukaran ataupun perkongsian elektron antara dua atau lebih atom merupakan sebab utama terjadinya ikatan kimia.[8]

Menurut teorinya, kebanyakan elektron dalam alam semesta diciptakan pada persitiwa Big Bang, namun ia juga dapat diciptakan melalui peluruhan beta isotop radioaktif maupun dalam tumbukan berenergi tinggi, misalnya pada saat sinar kosmis memasuki atmosfer. Elektron dapat dihancurkan melalui pemusnahan dengan positron, maupun dapat diserap semasa nukleosintesis bintang. Peralatan-peralatan laboratorium modern dapat digunakan untuk memuat ataupun memantau elektron individual. Elektron memiliki banyak aplikasinya dalam teknologi modern, misalnya dalam mikroskop elektron, terapi radiasi, dan pemercepat partikel.

Sejarah

Orang Yunani Kuno memperhatikan bahwa ambar dapat menarik benda-benda kecil ketika digosok-gosokkan dengan bulu hewan. Selain petir, fenomena ini merupakan salah satu catatan terawal manusia mengenai listrik.[9] Dalam karya tahun 1600-nya De Magnete, fisikawan Inggris William Gilbert menciptakan istilah baru electricus untuk merujuk pada sifat penarikan benda-benda kecil setelah digosok.[10] Bahasa Inggris untuk kata electric diturunkan dari bahasa Latin ēlectrum, yang berasal dari bahasa Yunani ήλεκτρον (ēlektron) untuk batu ambar.

Pada tahun 1737, C. F. du Fay dan Hawksbee secara independen menemukan apa yang mereka percaya sebagai dua jenis listrik friksional; satunya dihasilkan dari penggosokan gelas, yang lainnya dihasilkan dari penggosokan resin. Dari sinilah, Du Fay berteori bahwa listrik terdiri dari dua fluida elektris, yaitu "vitreous" dan "resinous", yang dipisahkan oleh gesekan dan menetralkan satu sama lainnya ketika bergabung.[11] Satu dasarwasa kemudian, Benjamin Franklin mengajukan bahwa listrik tidaklah berasal dari fluida elektris yang bermacam-macam, namun berasal dari fluida elektris yang sama di bawah tekanan yang berbeda. Ia memberikan tatanama muatan positif dan negatif untuk tekanan yang berbeda ini.[12][13]

Antara tahun 1838 dan 1851, filsuf alam Britania Richard Laming mengembangkan gagasan bahwa atom terdiri dari materi inti yang dikelilingi oleh partikel subatom yang memiliki muatan listrik.[14] Awal tahun 1846, fisikawan Jerman William Weber berteori bahwa listrik terdiri dari fluida yang bermuatan positif dan negatif, dan interaksinya mematuhi hukum kuadrat terbalik. Setelah mengkaji fenomena elektrolisis pada tahun 1874, fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney mengajukan bahwa terdapat suatu "satuan kuantitas listrik tertentu" yang merupakan muatan sebuah ion monovalen. Ia berhasil memperkirakan nilai muatan elementer e ini menggunakan Hukum elektrolisis Faraday.[15] Namun, Stoney percaya bahwa muatan-muatan ini secara permanen terikat pada atom dan tidak dapat dilepaskan. Pada tahun 1881, fisikawan Jerman Hermann von Helmholtz berargumen bahwa baik muatan positif dan negatif dibagi menjadi beberapa bagian elementer, yang "berperilaku seperti atom dari listrik".[6]

Pada tahun 1894, Stoney menciptakan istilah electron untuk mewakili muatan elementer ini.[16] Kata electron merupakan kombinasi kata electric dengan akhiran on, yang digunakan sekarang untuk merujuk pada partikel subatomik seperti proton dan neutron.[17][18]

Penemuan elektron

Seberkas elektron dibelokkan menjadi lingkaran oleh medan magnet[19]

Fisikawan Jerman Johann Wilhelm Hittorf melakukan kajian mengenai konduktivitas listrik dalam gas. Pada tahun 1869, ia menemukan sebuah pancaran yang dipancarkan dari katoda yang ukurannya meningkat seiring dengan menurunnya tekanan gas. Pada tahun 1876, fisikawan Jerman Eugen Goldstein menunjukkan bahwa sinar pancaran ini menghasilkan bayangnya, dan ia menamakannya sinar katoda.[20] Semasa tahun 1870-an, kimiawan dan fisikawan Inggris William Crookes mengembangkan tabung katoda pertama yang vakum.[21] Ia kemudian menunjukkan sinar berpendar yang tampak di dalam tabung tersebut membawa energi dan bergerak dari katoda ke anoda. Lebih jauh lagi, menggunakan medan magnetik, ia dapat membelokkan sinar tersebut dan mendemonstrasikan bahwa berkas ini berperilaku seolah-olah ia bermuatan negatif.[22][23] Pada athun 1879, ia mengajukan bahwa sifat-sifat ini dapat dijelaskan menggunakan apa yang ia istilahkan sebagai 'materi radian' (radiant matter). Ia mengajukan ini adalah keadaan materi keempat, yang terdiri dari molekul-molekul bermuatan negatif yang diproyeksikan dengan kecepatan tinggi dari katoda.[24]

Fisikawan Britania kelahiran Jerman Arthur Schuster memperluas eksperimen Crookes dengan memasang dua pelat logam secara paralel terhadap sinar katoda dan memberikan potensial listrik antara dua pelat tersebut. Medan ini kemudian membelokkan sinar menuju pelat bermuatan positif, memberikan bukti lebih jauh bahwa sinar ini mengandung muatan negatif. Dengan mengukur jumlah pembelokkan sinar sesuai dengan arus listrik yang diberikan, pada tahun 1890, Schuster berhasil memperkirakan rasio massa terhadap muatan komponen-komponen sinar. Namun, perhitungan ini menghasilkan nilai yang seribu kali lebih besar daripada yang diperkirakan, sehingga perhitungan ini tidak dipercayai pada saat itu.[22][25]

Pada tahun 1896, fisikawan Britania J. J. Thomson, bersama dengan koleganya John S. Townsend dan H. A. Wilson,[1] melakukan eksperimen yang mengindikasikan bahwa sinar katoda benar-benar merupakan partikel baru dan bukanlah gelombang, atom, ataupun molekul seperti yang dipercayai sebelumnya. Thomson membuat perkiraan yang cukup baik dalam menentukan muatan e dan massa m, dan menemukan bahwa partikel sinar katoda, yang ia sebut "corpuscles" mungkin bermassa seperseribu massa ion terkecil yang pernah diketahui (hidrogen).[7] Ia menunjukkan bahwa rasio massa terhadap muatan, e/m, tidak tergantung pada material katoda. Ia lebih jauh lagi menunjukkan bahwa partikel bermuatan negatif yang dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif, bahan-bahan yang dipanaskan, atau bahan-bahan yang berpendar bersifat universal.[26] Nama elektron kemudian diajukan untuk menamakan partikel ini oleh fisikawan Irlandia George F. Fitzgerald, dan seterusnya mendapatkan penerimaan yang universal.[22]

Manakala sedang mengkaji mineral fluoresens pada tahun 1896, fisikawan Perancis Henri Becquerel menemukan bahwa mineral tersebut memancarkan radiasi tanpa terpapar dengan sumber energi eksternal. Bahan radioaktif ini menarik perhatian banyak ilmuwan, meliputi ilmuwan Selandia Baru Ernest Rutherford yang menemukan bahwa partikel ini memancarkan partikel. Ia melabelkan partikel ini sebagai partikel alfa dan partikel beta berdasarkan kemampuannya menembus materi.[27] Pada tahun 1900, Becquerel menunjukkan bahwa emisi sinar beta oleh radium dapat dibelokkan oleh medan listrik, dan rasio massa terhadap muatannya adalah sama dengan rasio massa terhadap muatan sinar katoda.[28] Bukti ini menguatkan pandangan bahwa elektron merupakan komponen atom.[29][30]

Muatan elektron kemudian diukur lebih seksama lagi oleh fisikawan Amerika Robert Millikan dalam Percobaan tetesan minyak pada tahun 1909. Hasil percobaan ini dipublikasikan pada tahun 1911. Percobaan ini menggunakan medan listrik untuk mencegah tetesan minyak bermuatan jatuh sebagai akibat dari gravitasi. Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini dapat mengukur muatan listrik dari 1–150 ion dengan batas kesalahan kurang dari 0,3%. Percobaan yang mirip dengan percobaan Millikan sebelumnya telah dilakukan oleh Thomson, menggunakan tetesan awan air bermuatan yang dihasilkan dari elektrolisis,[1] dan oleh Abram Ioffe pada tahun 1911, yang secara independen mendapatkan hasil yang sama dengan Millikan menggunakan mikropartikel logam bermuatan. Ia mempublikasikan hasil percobaannya pada tahun 1913.[31] Namun, tetesan minyak lebih stabil daripada tetesan air karena laju penguapan minyak yang lebih lambat, sehingga lebih cocok digunakan untuk percobaan dalam periode waktu yang lama.[32]

Sekitar permulaan abad ke-20, ditemukan bahwa di bawah kondisi tertentu, partikel bermuatan yang bergerak cepat dapat menyebabkan kondensasi uap air yang lewat jenuh di sepanjang lintasan partikel tersebut. pada tahun 1911, Charles Wilson menggunakan prinsip ini untuk membangun bilik kabut, mengijikan pelacakan partikel-partikel bermuatan seperti elektron yang bergerak cepat untuk difoto.[33]

Teori atom

Model atom Bohr, menunjukkan keadaan elektron dengan energi terkuantisasi n. Sebuah elektron yang jatuh ke orbit bawah memancarkan foton yang energinya sama dengan perbedaan energi antar orbit.

Pada tahun 1914, percobaan yang dilakukan oleh fisikawan Ernest Rutherford, Henry Moseley, James Franck dan Gustav Hertz secara garis besar telah berhasil membangun model struktur atom sebagai inti atom bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron bermassa kecil.[34] Pada tahun 1913, fisikawan Denmark Niels Bohr berpostulat bahwa elektron berada dalam keadaan energi terkuantisasi, dengan energinya ditentukan berdasarkan momentum sudut orbit elektron di sekitar inti. Elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain (atau orbit) dengan memancarkan emisi ataupun menyerap foton pada frekuensi tertentu. Menggunakan model orbit terkuantisasi ini, ia secara akurat berhasil menjelaskan garis spektrum atom hidrogen.[35] Namun, model Bohr gagal menjelaskan intensitas relatif garis spektrum ini dan gagal pula dalam menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks.[34]

Ikatan kimia antar atom dijelaskan oleh Gilbert Newton Lewis, yang pada tahun 1916 mengajukan bahwa ikatan kovalen antar dua atom dijaga oleh sepasangan elektron yang dibagikan diantara dua atom yang berikatan.[36] Kemudian, pada tahun 1923, Walter Heitler dan Fritz London memberikan penjelasan penuh mengenai formasi pasangan elektron dan ikatan kimia berdasarkan mekanika kuantum.[37] Pada tahun 1919, kimiawan Amerika Irving Langmuir menjabarkan lebih lanjut lagi model statis atom Lewis dan mengajukan bahwa semua elektron terdistribusikan dalam "kulit-kulit bola konsentris, kesemuannya berketebalan sama".[38] Kulit tersebut kemudian dibagi olehnya ke dalam sejumlah sel yang tiap-tiap sel mengandung sepasangan elektron. Dengan model ini, Langmuir berhasil secara kualitatif menjelaskan sifat-sifat kimia semua unsur dalam tabel periodik.[37]

Pada tahun 1924, fisikawan Austria Wolfang Pauli memantau bahwa struktur seperi kulit atom ini dapat dijelaskan menggunakan empat parameter yang menentukan tiap-tiap keadaan energi kuantum sepanjang tiap keadaan diduduki oleh tidak lebih dari satu elektron tunggal. Pelarangan adanya lebih dari satu elektron menduduki keadaan energi kuantum yang sama dikenal sebagai asas pengecualian Pauli.)[39] Mekanisme fisika yang menjelaskan parameter keempat, yang memiliki dua nilai berbeda, diberikan oleh fisikawan Belanda Abraham Goudsmith dan George Uhlenbeck ketika mereka mengajukan bahwa elektron, selain momentum sudut orbitnya, juga dapat memiliki momentum sudut intrinsiknya sendiri.[34][40] Ciri ini kemudian dikenal sebagai spin, yang menjelaskan pemisahan garis spektrum yang terpantau pada spektrometer beresolusi tinggi. Fenomena ini dikenal sebagai pemisahan struktur halus.[41]

Mekanika kuantum

Dalam mekanika kuantum, perilaku elektron dalam atom dijelaskan menggunakan orbital, yang merupakan sebuah distribusi probabilitas dan bukannya orbit. Pada gambar di atas, bagian berwarna menunjukkan probabilitas relatif "penemuan" elektron yang memiliki energi sesuai dengan bilangan kuantum pada titik tersebut.

Dalam disertasi tahun 1924 berjudul Recherches sur la théorie des quanta (Riset mengenai Teori Kuantum), fisikawan Perancis Louis de Broglie berhipotesis bahwa semua materi memiliki gelombang De Broglie yang mirip dengan cahaya.[42] Ini berarti bahwa di bawah kondisi yang tepat, elektron dan semua materi dapat menunjukkan sifat-sifat seperti partikel maupun seperti gelombang. Sifat korpuskular partikel dapat didemonstrasikan ketika ia dapat ditunjukkan memiliki posisi terlokalisasi dalam ruang sepanjang trayektorinya pada waktu apapun.[43] Sifat seperti gelombang dapat dipantau ketika seberkas cahaya dilewatkan melalui celah-celah paralel dan menghasilkan pola-pola interferensi. Pada tahun 1927, efek interferensi ini berhasil ditunjukkan juga berlaku bagi berkas elektron oleh fisikawan Inggris George Paget Thomson menggunakan film logam tipis dan oleh fisikawan Amerika Clinton Davisson dan Lester Germer menggunakan kristal nikel.[44] Suksesnya prerdiksi de Broglie mengantarkan Erwin Schrödinger para tahun 1926 mempublikasikan persamaan Schrödinger yang secara sukses mendeskripsikan bagaimana gelombang elektron merambat.[45] Daripada menghasilkan penyelesaian yang menentukan lokasi elektron seiring dengan berjalannya waktu, persamaan gelombang ini dapat digunakan untuk memprediksikan probabilitas penemuan sebuah elektron dekat sebuah posisi. Pendekatan ini kemudian disebut sebagai mekanika kuantum, yang memberikan perhitungan keadaan energi elektron atom hidrogen dengan sangat tepat. Seketika spin dan interaksi antara banyak elektron diperhitungkan, mekanika kuantum mengijinkan konfigurasi elektron dalam atom bernomor atom lebih tinggi daripada hidrogen diprediksi dengan tepat.[46]

Pada tahun 1928, berdasarkan karya Wolfgang Pauli, Paul Dirac menghasilkan model elektron, persamaan Dirac, yang konsisten dengan teori relativitas, dengan menerapkan pertimbangan relativitas dan simetri ke dalam perumusan Hamiltonan mekanika kuantum medan elektro-magnetik.[47] Agar dapat memecahkan berbagai masalah dalam persamaan relativistiknya, pada tahun 1930, Dirac mengembangkan model vakum sebagai lautan partikel tak terhingga yang berenergi negatif (dikenal sebagai laut Dirac). Ini mengantar Dirac memprediksikan keberadaan positron, antimateri dari elektron.[48] Partikel positron ditemukan pada tahun 1932 oleh Carl D. Anderson, yang menyerukan dinamakannya elektron biasa sebagai negatron, dan elektron digunakan sebagai istilah generik untuk merujuk pada kedua partikel tersebut. Penggunaan istilah 'negatron' kadang-kadang masih dapat ditemukan sekarang, dan dapat disingkat menjadi 'negaton'.[49][50]

Pada tahun 1947, Willis Lamb, berkolaborasi dengan murid pascasarjanya Robert Retherford, menemukan bahwa keadaan kuantum tertentu hidrogen atom, yang seharusnya berenergi sama, bergesar relatif terhadap satu sama lain. Pergesaran ini disebut sebagai geseran Lamb. Pada waktu yang bersamaan, Polykarp Kusch, bekerja dengan Henry M. Foley, menemukan bahwa momen magnetik elektron sedikit lebih besar daripada yang diprediksikan oleh teori Dirac. Perbedaan kecil ini kemudian disebut sebagai anomali momen dipol magnetik elektron. Untuk memecahkan masalah ini, teori yang disebut elektrodinamika kuantum dikembangkan oleh Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger dan Richard P. Feynman pada akhir tahun 1940-an.[51]

Pemercepat partikel

Dengan berkembangnya pemercepat partikel semasa paruh pertama abad ke-20, fisikawan mulai mengkaji lebih dalam sifat-sifat partikel subatom.[52] Usaha pertama yang berhasil mempercepat elektron menggunakan induksi elektromagnetik dilakukan pada tahun 1942 oleh Donald Kerst. Betatron awalnya mencapai energi sebesar 2,3 MeV, manakala betatron-betatron selanjutnya berhasil mencapai 300 MeV. Pada tahun 1947, radiasi sinkotron ditemukan menggunakan sinkotron elektron 70 MeV di General Electric. Radiasi ini disebabkan oleh percepatan elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya melalui medan magnetik.[53]

Dengan energi berkas sebesar 1,5 GeV, penumbuk partikel berenergi tinggi ADONE memulai operasinya pada tahun 1968.[54] Alat ini mempercepat elektron dan positron dengan arah yang berlawanan, secara efektif menggandakan energi tumbukan dibandingkan apabila menumbukkan elektron dengan target yang diam.[55] Large Electron-Positron Collider (LEP) di CERN yang beroperasi dari tahun 1989 sampai dengan tahun 2000 berhasil mencapai energi tumbukan sebesar 209 GeV dan berhasil membuat pengukuran untuk Model Standar fisika partikel.[56][57]

Karakteristik

Klasifikasi

Model Standar partikel elementer. Elektron berada pada bagian kiri bawah.

Dalam Model Standar fisika partikel, elektron termasuk ke dalam golongan partikel subatom yang disebut lepton, yang dipercayai sebagai partikel elementer. Elektron memiliki massa yang terendah di antara leopton bermuatan lainnya dan termasuk ke dalam partikel elementer generasi pertama.[58] Generasi kedua dan ketiganya mengandung lepton bermuatan, yaitu muon dan tauon, yang identik dengan elektron dalam hal muatannya, spin, dan interaksinya, terkecuali keduanya bermassa lebih besar. Lepton berbeda dari konstituen materi lainnya seperti kuark karena lepton tidak memiliki interaksi kuat. Semua anggota golongan lepton adalah termask fermion karena semuanya memiliki spin ½.[59]

Ciri-ciri fundamental

Massa invarian sebuah elektron adalah kira-kira 9,109 × 10-31 kilogram,[60] ataupun setara dengan 5,489 × 10-4 satuan massa atom. Berdasarkan prinsip kesetaraan massa-energi Einstein, massa ini berkoresponden terhadap energi rihat 0,511 MeV. Rasio antara massa proton dengan massa elektron adalah sekitar 1836.[3][61] Pengukuran astronomi menunjukkan bahwa rasio massa proton terhadap elektron tetap bernilai sama paling tidak selama setengah usia alam semesta, seperti yang diprediksikan oleh Model Standar.[62]

Elektron memiliki muatan listrik sebesar -1,602 × 10-19 coulomb,[60] yang digunakan sebagai satuan standar untuk muatan partikel subatom. Di bawah ambang batas keakuratan eksperimen, muatan elektron adalah sama dengan muatan proton, namun memiliki tanda positif.[63] Oleh karena simbol e digunakan untuk merujuk pada muatan elementer, elektron umumnya disimbolkan sebagai e, dengan tanda minus mengindikasikan muatan negatif. Positron disimbolkan sebagai e+ karena ia memiliki ciri-ciri yang sama dengan elektron namun bermuatan positif.[60][59]

Elektron memiliki momentum sudut intrinsik atau spin senilai ½.[60] Sifat ini biasanya dinyatakan dengan merujuk elektron sebagai partikel spin-½.[59] Untuk partikel seperti ini, besaran spinnya adalah 3⁄2 ħ[cat 3] manakala hasil pengukuran proyeksi spin pada sumbu apapun hanyalah dapat bernilai ±ħ⁄2. Selain spin, elektron juga memiliki momen magnetik intrinsik di sepanjang sumbu spinnya.[60] Momen magnetik elektron kira-kira sama dengan satu magneton Bohr,[64][cat 4] dengan konstanta fisika sebesar 9,274 009 15(23) × 10−24 joule per tesla.[60] Orientasi spin terhadap momentum elektron menentukan helisitas partikel tersebut.[65]

Elektron tidak memiliki substruktur yang diketahui.[2][66] Oleh karena itu, ia didefinisikan ataupun diasumsikan sebagai partikel titik ataupun muatan titik dan tidak beruang.[4] Pemantaupaun pada satu elektron tunggal dalam perangkap Penning menunjukkan batasan atas jari-jari partikel sebesar 10−22 meter.[67] Terdapat sebuah tetapan fisika yang disebut sebagai "jari-jari elektron klasik" yang bernilai 2,8179 ×10-15 m. Namun terminologi ini berasal dari perhitungan sederhana yang mengabaikan efek-efek mekanika kuantum. Dalam kenyataannya, jari-jari elektron klasik tidak memiliki hubungan apapun dengan struktur dasar elektron.[68][cat 5]

Terdapat partikel elementer yang secara spontan meluruh menjadi partikel yang lebih ringan. Contohnya adalah muon yang meluruh menjadi elektron, neutrino, dan antineutrino, dengan waktu paruh rata-rata 2,2 × 10-6 detik. Namun, elektron diperkirakan stabil secara teoritis: elektron merupakan partikel teringan yang bermuatan, sehingga peluruhannya akan melanggar kekalan muatan.[69] Ambang bawah eksperimen untuk rata-rata umur paruh elektron adalah 4,6 × 1026 tahun, dengan taraf keyakinan sebesar 90%.[70]

Rincian Teknis

Penjelasan mengenai elektron dibahas di mekanika kuantum dengan Persamaan Dirac.

Dalam Model Standarnya, elektron membentuk suatu doublet dalam SU(2) dengan neutrino elektron, karena ia berinteraksi lewat interaksi lemah. Elektron memiliki dua rekan massive lagi, yang muatannya sama namun berbeda massanya: muon dan tau.

Arus Listrik

Jika elektron bergerak, lepas bebas dari pengaruh inti atom, serta terdapat suatu aliran (net flow), aliran ini dikenal sebagai arus listrik. Ini dapat dibayangkan sebagai serombongan domba yang bergerak bersama-sama ke utara namun tanpa diikuti oleh penggembalanya. Muatan listrik dapat diukur secara langsung menggunakan elektrometer. Arus listrik dapat diukur secara langsung menggunakan galvanometer.

Apa yang dikenal dengan "listrik statis" bukanlah aliran elektron sama sekali. Ini lebih tepat disebut sebagai sebuah "muatan statik", mengacu pada sebuah benda yang memiliki lebih banyak atau lebih sedikit elektron daripada yang dibutuhkan untuk mengimbangi muatan positif sang inti. Jika terdapat kelebihan elektron, maka benda tadi dikatakan sebagai "bermuatan negatif". Jika terdapat kekurangan elektron dibanding proton, benda tersebut dikatakan "bermuatan positif". Jika jumlah elektron dan proton adalah sama, benda tersebut dikatakan "netral".

Penemuan

Sekitar periode 1870-an, Ahli kimia dan fisika Inggris, Sir William Crookes membuat tabung sinar katoda pertama untuk menghasilkan ruang hampa udara bertekanan tinggi didalamnya.[21] Dia kemudian menunjukkan bahwa sinar luminescence yang muncul dalam tabung membawa energi dan bergerak dari katoda ke anoda. Lebih jauh, dengan menerapkan sebuah medan magnet, dia dapat mengalihkan sinar tersebut, sehingga hal ini dapat memperagakan bahwa cahaya dapat dikendalikan dengan sinar negatif.[22][71] Pada tahun 1879, dia mengusulkan hal ini dapat dijelaskan secara logika dengan apa yang dia sebut sebagai persamaan 'radiant matter'. Dia menyarankan bahwa pada keadaan seperti ini, bagian cahaya ini akan mengandung molekul negatif yang dapat diarahkan dengan kecepatan tinggi dengan menggunakan katoda.[72]

Lihat pula

Pranala luar

Catatan

  1. ^ Penyebut versi pecahannya merupakan balikan nilai desimal (dengan ketidakpastian standar relatif 4,2 × 10-10).
  2. ^ Muatan elektron adalah negatif muatan elementer yang memiliki nilai positif untuk proton.
  3. ^ Besaran ini didapatkan dari bilangan kuantum spin sebagai
    untuk bilangan kuantum s = ½.
    Lihat: Gupta, M. C. (2001). Atomic and Molecular Spectroscopy. New Age Publishers. hlm. 81. ISBN 8122413005. 
  4. ^ Bohr magneton:
  5. ^ The classical electron radius is derived as follows. Assume that the electron's charge is spread uniformly throughout a spherical volume. Since one part of the sphere would repel the other parts, the sphere contains electrostatic potential energy. This energy is assumed to equal the electron's rest energy, defined by special relativity (E=mc2).
    From electrostatics theory, the potential energy of a sphere with radius r and charge e is given by:
    where ε0 is the vacuum permittivity. For an electron with rest mass m0, the rest energy is equal to:
    where c is the speed of light in a vacuum. Setting them equal and solving for r gives the classical electron radius.
    See: Haken, Hermann (2005). The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory. Springer. hlm. 70. ISBN 3540672745. 

Referensi

  1. ^ a b c d Dahl (1997:122–185).
  2. ^ a b Eichten, Estia J.; Peskin, Michael E. (1983). "New Tests for Quark and Lepton Substructure". Physical Review Letters. 50 (11): 811–814. doi:10.1103/PhysRevLett.50.811. 
  3. ^ a b "CODATA value: proton-electron mass ratio". 2006 CODATA recommended values. National Institute of Standards and Technology. Diakses tanggal 2009-07-18. 
  4. ^ a b c Curtis, Lorenzo J. (2003). Atomic Structure and Lifetimes: A Conceptual Approach. Cambridge University Press. hlm. 74. ISBN 0521536359. 
  5. ^ Anastopoulos, Charis (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. Princeton University Press. hlm. 236–237. ISBN 0691135126. 
  6. ^ a b Arabatzis, Theodore (2006). Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. University of Chicago Press. hlm. 70–74. ISBN 0226024210. 
  7. ^ a b Wilson, Robert (1997). Astronomy Through the Ages: The Story of the Human Attempt to Understand the Universe. CRC Press. hlm. 138. ISBN 0748407480. 
  8. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Pauling
  9. ^ Shipley, Joseph T. (1945). Dictionary of Word Origins. The Philosophical Library. hlm. 133. 
  10. ^ Baigrie, Brian (2006). Electricity and Magnetism: A Historical Perspective. Greenwood Press. hlm. 7–8. ISBN 0-3133-3358-0. 
  11. ^ Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. Wiley. ISBN 0-780-31193-0. 
  12. ^ Benjamin Franklin (1706–1790). Science World, from Eric Weisstein's World of Scientific Biography.
  13. ^ The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge. (1918). New York: Encyclopedia Americana Corp.
  14. ^ Farrar, Wilfred V. (1969). "Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter". Annals of Science. 25: 243–254. doi:10.1080/00033796900200141. 
  15. ^ Barrow, John D. (1983). "Natural Units Before Planck". Royal Astronomical Society Quarterly Journal. 24: 24–26. Bibcode:1983QJRAS..24...24B. 
  16. ^ Stoney, George Johnstone (1894). "Of the "Electron," or Atom of Electricity". Philosophical Magazine. 38 (5): 418–420. 
  17. ^ Soukhanov, Anne H. ed. (1986). Word Mysteries & Histories. Houghton Mifflin Company. hlm. 73. ISBN 0-395-40265-4. 
  18. ^ Guralnik, David B. ed. (1970). Webster's New World Dictionary. Prentice-Hall. hlm. 450. 
  19. ^ Born, Max; Blin-Stoyle, Roger John; Radcliffe, J. M. (1989). Atomic Physics. Courier Dover. hlm. 26. ISBN 0486659844. 
  20. ^ Dahl (1997:55–58).
  21. ^ a b DeKosky, Robert (1983). "William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s". Annals of Science. 40 (1): 1–18. doi:10.1080/00033798300200101.  Kesalahan pengutipan: Tanda <ref> tidak sah; nama "dekosky" didefinisikan berulang dengan isi berbeda
  22. ^ a b c d Leicester, Henry M. (1971). The Historical Background of Chemistry. Courier Dover Publications. hlm. 221–222. ISBN 0486610535.  Kesalahan pengutipan: Tanda <ref> tidak sah; nama "leicester" didefinisikan berulang dengan isi berbeda
  23. ^ Dahl (1997:64–78).
  24. ^ Zeeman, Pieter (1907). "Sir William Crookes, F.R.S." Nature. 77 (1984): 1–3. doi:10.1038/077001a0. 
  25. ^ Dahl (1997:99).
  26. ^ Thomson, J. J. (1906). "Nobel Lecture: Carriers of Negative Electricity" (PDF). The Nobel Foundation. Diakses tanggal 2008-08-25. 
  27. ^ Trenn, Thaddeus J. (1976). "Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays". Isis. 67 (1): 61–75. doi:10.1086/351545. JSTOR 231134. 
  28. ^ Becquerel, Henri (1900). "Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique". Comptes Rendus de l'Académie des Sciences. 130: 809–815.  (Prancis)
  29. ^ Buchwald and Warwick (2001:90–91).
  30. ^ Myers, William G. (1976). "Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896". Journal of Nuclear Medicine. 17 (7): 579–582. PMID 775027. 
  31. ^ Kikoin, Isaak K.; Sominskiĭ, Isaak S. (1961). "Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)". Soviet Physics Uspekhi. 3: 798–809. doi:10.1070/PU1961v003n05ABEH005812.  Original publication in Russian: Кикоин, И.К.; Соминский, М.С. (1960). "Академик А.Ф. Иоффе" (PDF). Успехи Физических Наук. 72 (10): 303–321. 
  32. ^ Millikan, Robert A. (1911). "The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge, and the Correction of Stokes' Law". Physical Review. 32 (2): 349–397. doi:10.1103/PhysRevSeriesI.32.349. 
  33. ^ Das Gupta, N. N.; Ghosh, Sanjay K. (1999). "A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics". Reviews of Modern Physics. 18: 225–290. doi:10.1103/RevModPhys.18.225. 
  34. ^ a b c Smirnov, Boris M. (2003). Physics of Atoms and Ions. Springer. hlm. 14–21. ISBN 038795550X. 
  35. ^ Bohr, Niels (1922). "Nobel Lecture: The Structure of the Atom" (PDF). The Nobel Foundation. Diakses tanggal 2008-12-03. 
  36. ^ Lewis, Gilbert N. (1916). "The Atom and the Molecule". Journal of the American Chemical Society. 38 (4): 762–786. doi:10.1021/ja02261a002. 
  37. ^ a b Arabatzis, Theodore; Gavroglu, Kostas (1997). "The chemists' electron". European Journal of Physics. 18: 150–163. doi:10.1088/0143-0807/18/3/005. 
  38. ^ Langmuir, Irving (1919). "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules". Journal of the American Chemical Society. 41 (6): 868–934. doi:10.1021/ja02227a002. 
  39. ^ Massimi, Michela (2005). Pauli's Exclusion Principle, The Origin and Validation of a Scientific Principle. Cambridge University Press. hlm. 7–8. ISBN 0521839114. 
  40. ^ Uhlenbeck, G. E.; Goudsmith, S. (1925). "Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons". Die Naturwissenschaften. 13 (47). Bibcode:1925NW.....13..953E.  (Jerman)
  41. ^ Pauli, Wolfgang (1923). "Über die Gesetzmäßigkeiten des anomalen Zeemaneffektes". Zeitschrift für Physik. 16 (1): 155–164. doi:10.1007/BF01327386.  (Jerman)
  42. ^ de Broglie, Louis (1929). "Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron" (PDF). The Nobel Foundation. Diakses tanggal 2008-08-30. 
  43. ^ Falkenburg, Brigitte (2007). Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality. Springer. hlm. 85. ISBN 3540337318. 
  44. ^ Davisson, Clinton (1937). "Nobel Lecture: The Discovery of Electron Waves" (PDF). The Nobel Foundation. Diakses tanggal 2008-08-30. 
  45. ^ Schrödinger, Erwin (1926). "Quantisierung als Eigenwertproblem". Annalen der Physik. 385 (13): 437–490. Bibcode:1926AnP...385..437S. doi:10.1002/andp.19263851302.  (Jerman)
  46. ^ Reed, Bruce Cameron (2007). Quantum Mechanics. Jones & Bartlett Publishers. hlm. 275–350. ISBN 0763744514. 
  47. ^ Dirac, Paul A. M. (1928). "The Quantum Theory of the Electron". Proceedings of the Royal Society of London A. 117 (778): 610–624. doi:10.1098/rspa.1928.0023. 
  48. ^ Dirac, Paul A. M. (1933). "Nobel Lecture: Theory of Electrons and Positrons" (PDF). The Nobel Foundation. Diakses tanggal 2008-11-01. 
  49. ^ Kragh, Helge (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century. Princeton University Press. hlm. 132. ISBN 0691095523. 
  50. ^ Gaynor, Frank (1950). Concise Encyclopedia of Atomic Energy. The Philosophical Library. hlm. 117. 
  51. ^ "The Nobel Prize in Physics 1965". The Nobel Foundation. Diakses tanggal 2008-11-04. 
  52. ^ Panofsky, Wolfgang K. H. (1997). "The Evolution of Particle Accelerators & Colliders" (PDF). Stanford University. Diakses tanggal 2008-09-15. 
  53. ^ Elder, F. R.; Gurewitsch, A. M.; Langmuir, R. V.; Pollock, H. C. (1947). "Radiation from Electrons in a Synchrotron". Physical Review. 71 (11): 829–830. doi:10.1103/PhysRev.71.829.5. 
  54. ^ Hoddeson, Lillian; Brown, Laurie; Riordan, Michael; Dresden, Max (1997). The Rise of the Standard Model: Particle Physics in the 1960s and 1970s. Cambridge University Press. hlm. 25–26. ISBN 0521578167. 
  55. ^ Bernardini, Carlo (2004). "AdA: The First Electron–Positron Collider". Physics in Perspective. 6 (2): 156–183. Bibcode:2004PhP.....6..156B. doi:10.1007/s00016-003-0202-y. 
  56. ^ "Testing the Standard Model: The LEP experiments". CERN. 2008. Diakses tanggal 2008-09-15. 
  57. ^ "LEP reaps a final harvest". CERN Courier. 2000. Diakses tanggal 2008-11-01. 
  58. ^ Frampton, Paul H. (2000). "Quarks and Leptons Beyond the Third Generation". Physics Reports. 330: 263–348. doi:10.1016/S0370-1573(99)00095-2. 
  59. ^ a b c Raith, Wilhelm (2001). Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles. CRC Press. hlm. 777–781. ISBN 0849312027. 
  60. ^ a b c d e f The original source for CODATA is:
    Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B. (2006-06-06). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants". Reviews of Modern Physics. 80: 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633. 
    Individual physical constants from the CODATA are available at:
    "The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty". National Institute of Standards and Technology. Diakses tanggal 2009-01-15. 
  61. ^ Zombeck, Martin V. (2007). Handbook of Space Astronomy and Astrophysics (edisi ke-3rd). Cambridge University Press. hlm. 14. ISBN 0521782422. 
  62. ^ Murphy, Michael T.; Flambaum, VV; Muller, S; Henkel, C (2008-06-20). "Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe". Science. 320 (5883): 1611–1613. doi:10.1126/science.1156352. PMID 18566280. Diakses tanggal 2008-09-03. 
  63. ^ Zorn, Jens C.; Chamberlain, George E.; Hughes, Vernon W. (1963). "Experimental Limits for the Electron-Proton Charge Difference and for the Charge of the Neutron". Physical Review. 129 (6): 2566–2576. doi:10.1103/PhysRev.129.2566. 
  64. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Hanneke
  65. ^ Anastopoulos, Charis (2008). Particle Or Wave: The Evolution of the Concept of Matter in Modern Physics. Princeton University Press. hlm. 261–262. ISBN 0691135126. 
  66. ^ Gabrielse, G.; Hanneke, D.; Kinoshita, T.; Nio, M.; Odom, B. (2006). "New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED". Physical Review Letters. 97: 030802(1–4). doi:10.1103/PhysRevLett.97.030802. 
  67. ^ Dehmelt, Hans (1988). "A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius". Physica Scripta. T22: 102–110. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016. 
  68. ^ Meschede, Dieter (2004). Optics, light and lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics. Wiley-VCH. hlm. 168. ISBN 3527403647. 
  69. ^ Steinberg, R. I.; Kwiatkowski, K.; Maenhaut, W.; Wall, N. S. (1999). "Experimental test of charge conservation and the stability of the electron". Physical Review D. 61 (2): 2582–2586. doi:10.1103/PhysRevD.12.2582. 
  70. ^ Yao, W.-M. (2006). "Review of Particle Physics". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 33 (1): 77–115. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 
  71. ^ Dahl, Per F. (1997). Flash of the Cathode Rays: A History of J. J. Thomson's Electron. CRC Press. hlm. 64–78. ISBN 0750304537. 
  72. ^ Zekman, P. (1907). "Sir William Crookes, F.R.S." Nature. 77 (1984): 1–3. doi:10.1038/077001a0. Diakses tanggal 2008-08-25.