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Électron

L'électron est une particule élémentaire stable. Il possède une charge électrique négative, une très petite masse (près de 2 000 fois plus petite que celle de l'atome le plus léger : l'hydrogène), et un moment angulaire propre appelé spin, auquel est lié un moment magnétique intrinsèque. L'électron est soumis à la gravitation, ainsi qu'à la force électrofaible. En fait, c'est la partie proprement électromagnétique de cette dernière qui fait que cette particule est indispensable en chimie, en électricité, en électronique et dans la grande majorité des processus qui se trouvent à la base des techniques industrielles. En revanche, il n'est pas sensible à l'interaction nucléaire forte, ou chromodynamique, qui est notamment responsable de la cohésion des noyaux des atomes.

L'électron ne peut être correctement décrit que dans le cadre quantique, où, malgré ses propriétés variées, on le représente par une entité ponctuelle, sans dimension. C'est en ce sens qu'il reste, depuis sa découverte il y a près d'un siècle, une particule élémentaire, stable, constituant fondamental de la matière qui ne peut être brisé, et dont aucune propriété ne nécessite l'hypothèse d'une sous-structure.

Cercle d'atomes de fer

Photographie : Cercle d'atomes de fer

Photographie

Cercle, dit «corral quantique», de 48 atomes de fer sur une surface de cuivre, vu au microscope à effet tunnel, à l'Almaden Research Center de San Jose (Californie). Ce cercle a un diamètre de 14,3 nanomètres (1 nanomètre = 10.9 mètre), soit environ vingt mille fois moins que le... 

Crédits : Courtesy IBM Research, Almaden Research Center

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L'antiparticule de l'électron est le positron, ou électron positif, qui lui est en tout point semblable, excepté pour le signe de la charge électrique. De même, l'interaction électrofaible agit différemment sur l'électron selon que son moment angulaire propre est aligné dans le sens de l'impulsion ou dans le sens opposé : on parle alors respectivement d'électron droit ou gauche.

L'électron, du fait de ses propriétés (cf. tableau) très variées, s'est ainsi souvent trouvé à la base de nombreuses avancées dans la compréhension de la matière. C'est pourquoi une approche historique de l'établissement de ces caractéristiques est importante pour comprendre la nature profonde du concept de l'électron.

Électron : propriétés

Tableau : Électron : propriétés

Tableau

Propriétés caractéristiques de l'électron et leurs valeurs respectives, en l'état actuel des connaissances. Les deux chiffres entre parenthèses indiquent l'incertitude à un écart-type sur les deux derniers chiffres mesurés. Rappelons que l'âge de l'Univers est de 1 à 2 × 1010 ans :... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Découverte de l'électron

L'électron a été la première particule élémentaire mise en évidence et son acceptation par la c [...]


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Cercle d'atomes de fer

Cercle d'atomes de fer
Crédits : Courtesy IBM Research, Almaden Research Center

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Électron : propriétés

Électron : propriétés
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Joseph Thomson

Joseph Thomson
Crédits : Keystone/ Hulton Archive/ Getty Images

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Marie et Pierre Curie

Marie et Pierre Curie
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  • : directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE, « PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/