電子（でんし）

最終更新：2026/4/25

電子は、原子を構成する素粒子の一つであり、負の電荷を持つ。

別名・同義語負電荷素粒子

ポイント

電子は、物質の電気的性質や化学結合において重要な役割を果たす。電気回路における電流の担い手でもある。

電子の発見と性質

電子は、1897年にイギリスの物理学者J.J.トムソンによって発見されました。トムソンは、陰極線が負の電荷を持つ粒子から構成されていることを示し、この粒子を「電子」と名付けました。電子は、質量が非常に小さく、電荷の絶対値は1.602×10⁻¹⁹クーロンです。

電子は、原子核の周りを特定の軌道を描いて運動しています。この軌道は、エネルギー準位によって決まり、電子は特定のエネルギー準位にのみ存在することができます。電子のエネルギー準位の変化に伴い、光が放出または吸収されます。原子の化学的性質は、最外殻電子の数によって決定されます。

金属中では、電子が自由に動き回ることができ、電圧をかけると電子の流れが生じます。この電子の流れが電流です。電流の大きさは、単位時間あたりに流れる電子の数によって決まります。

電子は、様々な分野で応用されています。例えば、電子顕微鏡は、電子ビームを用いて微小な物体を観察する装置です。また、半導体デバイスは、電子の動きを制御することで、コンピュータやスマートフォンなどの電子機器を実現しています。

量子力学では、電子は粒子と波動の二重性を持つと考えられています。つまり、電子は、粒子として振る舞うこともあれば、波として振る舞うこともあります。この二重性は、電子の干渉や回折などの現象によって確認されています。