Electron

Un o ronynnau elfennol y Bydysawd yw’r electron sydd yn ffynhonnell ac yn fodd trosglwyddo trydan. Mae ganddo wefr drydanol o un uned sylfaenol negatif (−1.602 176 634 × 10−19[1] Coulomb) a màs o 9.109 × 10−31[2] kg (tua 1836 gwaith yn llai na màs y proton). Fe’i nodir gan y symbolau e, β neu  .   Mae ganddo swyddogaeth, hefyd, mewn magnetedd a throsglwyddo gwres.  Mae’n rhan hanfodol o bob atom a, thrwy hynny, trosglwyddo electronau yw hanfod gwyddor Cemeg (ac eithrio mathau o gemeg niwclear). Mae i’r electron rôl mewn adweithiau disgyrchol, electromagnetig a’r grym gwan. Ynghyd a’r ffoton (goleuni), mae’n debyg mai’r electron yw’r gronyn elfennol yr ydym mwyaf cyfarwydd â’i bresenoldeb yn ein profiadau beunyddiol.

Single electron probability pattern.png
Data cyffredinol
Enghraifft o'r canlynolmath o ronyn cwantwm Edit this on Wikidata
Mathlepton gwefredig, elementary particle Edit this on Wikidata
Y gwrthwynebtwll electron Edit this on Wikidata
Màs0 ±2.8E-40 cilogram, 0.00054857990907 ±1.6e-14 uned dalton, 0.5109989461 ±3.1e-09, 0 ±1.1e-38 cilogram edit this on wikidata
Dyddiad darganfod1897 Edit this on Wikidata
Olynwyd ganmuon Edit this on Wikidata
Tudalen Comin Ffeiliau perthnasol ar Gomin Wicimedia

Ym Model Safonol[3] ffiseg gronynnau, yr electron yw cenhedlaeth gyntaf (ag iddo wefr) y Leptonau. Nid oes iddo isadeiledd. Yn debyg i bob gronyn elfennol arall, gall yr electronau ymddwyn fel gronynnau ac fel tonnau (ee gellir eu diffreithio megis golau).

HanesGolygu

Roedd yr Hen Roegiaid yn ymwybodol o’r ffenomen trydan (statig yn ein profiad ni) wrth iddynt sylweddoli bod ambr, ar ôl ei rwbio a ffwr, yn ad-dynnu gwrthrychau bychain. Mae’r weithred o rwbio yn trosglwyddo electronau o’r ffwr i’r ambr gan roi iddo wefr negatif. Daw enw’r electron o’r gair Groeg am ambr (ἤλεκτρον (ēlektron))[4]. Erbyn dechrau’r ddeunawfed ganrif dyfarnwyd bod dwy fath o hylif ag iddynt wefr - un negatif (yn gyfrifol am effaith yr ambr) ac un positif (gwydr wedi’i rwbio a sidan). Ond wrth ddehongli arbrofion a wnaeth ar ôl 1746 daeth Benjamin Franklin, y polymath o America, i’r casgliad mai gormodedd neu ddiffyg yr un hylif oedd yn gyfrifol. Ystyriodd mai positif yn ei hanfod oedd yr hylif hwn - ond gan nad oedd modd iddo fesur i ba gyfeiriad roedd yr hylif yn llifo fe wnaeth y penderfyniad “anghywir” a byth ers hynny gwefr negatif sydd i’r hylif (ac i drydan).

 
Tiwb Pelydrau Cathod (yn ôl William Crookes). Gweler cysgod Croes Melita
 
Electronau (gronynnau β) yn gadael darn o Sr90 mewn Siambr Cwmwl.

Canrif yn ddiweddarach darganfuwyd pelydrau cathod (cathode rays) gan yr Almaenwyr Julius Plücker[5] a Eugen Goldstein[6] ac yn 1897 profodd y Sais J.J. Thomson[7] mai gronynnau unigol oedd yn gyfrifol am y ffenomen. Mesurodd eu gwefr a’i màs yn eithaf manwl. Rhoddwyd yr enw electron iddynt gan y gymuned wyddonol ryngwladol[8]. Yn 1911, datblygodd yr Albanwr Charles Wilson Siambr Cwmwl[9] a oedd yn dangos llwybrau gronynnau ag iddynt wefrau - gan gynnwys yr electron. Dyfarnwyd iddo hanner Wobr Nobel Ffiseg 1927[10] am y ddyfais. Defnyddio a datblygu’r Siambr Cwmwl oedd conglfaen arbrofion y Cymro Evan James Williams[11] a gymerodd rhan flaenllaw yn natblygiad ffiseg y cwantwm yn negawdau cyntaf yr ugeinfed ganrif.

Un o ffrwyth pwysicaf y datblygiadau yma oedd dehongli natur ac ymddygiad yr electron yn yr atom gan Ernest Rutherford, Niels Bohr, Gilbert Newton Lewis[12], Wolfgang Pauli[13], Erwin Schrödinger, Paul Dirac[14] ag eraill.

Modd o gynhyrchu a llywio ffrwd o electronau yw'r Tiwb Pelydr Cathod[15] (CRT) a datblygwyd gan Plücker ag eraill ar droad yr ugeinfed ganrif. Daw'r electronau o "gwn" electronau (y cathod) ac wrth symud trwy wactod y tiwb mae modd eu llywio trwy feysydd drydanol neu fagnetig i gyflyru patrymau o olau mewn haen o ffosffor ar wyneb y tiwb. Yn 1926 dangosodd y peiriannydd o Japan, Kenjiro Takayanagi[16], Teledu (CRT) am y tro cyntaf. Roedd 40 llinell i'w lun. Tan dyfodiad y sgrîn fflat ar ddiwedd y ganrif, gellid dadlau mae'r CRT oedd un o ddyfeisiadau mwyaf dylanwadol y ganrif.

Erbyn heddiw mae deall ymddygiad yr electron a’i defnyddio yn ganolog i’r electroneg sydd wrth gefn cymaint o fyd yr Unfed Ganrif ar Hugain.

CyfeiriadauGolygu

  1. Editors of Encyclopaedia Britannica. "Electron Charge". Encyclopaedia Britannica. Cyrchwyd 16 Awst 2022.CS1 maint: extra text: authors list (link)
  2. CODATA (2018). "Electron Mass. Me". physics.nist.gov. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  3. "The Standard Model". CERN. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  4. "History of the Electron". NASA (Archif). 25 Tachwedd 2001. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  5. "Julius Plücker". The Royal Society. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  6. "Eugen Goldstein Biography - What did Eugene Goldstein discover?". You Tube. 29 Mehefin 2021. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  7. "Joseph John "J. J." Thomson". Science History Institute. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  8. O'Hara, J.G. (1 Mawrth 1975). "George Johnstone Stoney, F. R. S. and the concept of the electron". The Royal Society Journal of the History of Science 29 (2). https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsnr.1975.0018.
  9. "Cloud Chamber". Wikipedia. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  10. "The Nobel Prize in Physics 1927". Y Gwobr Nobel. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  11. Wynne, Rowland (2017). Evan James Williams. Ffisegydd yr Atom. Caerdydd: Gwasg Prifysgol Cymru. tt. 59–62. ISBN 978-1-78683-072-2.
  12. "Gilbert Newton Lewis". Science History Institute. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  13. "Wolfgang Pauli". Y Gwobr Nobel. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  14. "Paul A.M. Dirac". Y Gwobr Nobel. 2022. Cyrchwyd 16 Awst 2022.
  15. "Cathode Ray Tube". Wikipedia. 11 Awst 2022. Cyrchwyd 17 Awst 2022.
  16. "Milestones:Development of Electronic Television, 1924-1941". Engineering and Technology History Wiki. 14 Mehefin 2022. Cyrchwyd 17 Awst 2022.
  Eginyn erthygl sydd uchod am ffiseg. Gallwch helpu Wicipedia drwy ychwanegu ato.