Elektron: Pengertian, Sifat, Interaksi, dan Perannya di Kehidupan Sehari-hari

Oleh: Yopi Nadia, Guru SDN 106/IX Muaro Sebapo, Muaro Jambi, Provinsi Jambi

KOMPAS.com - Elektron adalah partikel subatom bermuatan negatif dan sering ditulis sebagai e-.

Elektron tidak memiliki komponen atau sub struktur dasar yang diketahui, sehingga dikatakan sebagai partikel elementer.

Sebuah elektron memiliki massa 1/1836 proton. Momentum sudut intrinsik (spin) elektron adalah setengah dari nilai bilangan bulat dalam satuan, yang berarti itu adalah fermion.

Baca juga: Konfigurasi Elektron: Prinsip Aufbau, Larangan Pauli, dan Aturan Hund

Sifat-sifat elektron

Atom terdiri dari tiga partikel penyusun dengan muatan listrik yang sangat berbeda. Partikel bermuatan negatif yang membentuk atom adalah elektron.

Berikut ini adalah sifat-sifat elektron, yaitu:

• Sebagai partikel elementer

Menurut Encyclopedia Britannica, elektron tidak memiliki struktur yang terlihat dan tidak dapat direduksi atau dipecah menjadi komponen yang lebih kecil. Dengan demikian, elektron adalah partikel elementer, juga dikenal sebagai partikel dasar.

• Bermuatan negatif

Seperti disebutkan sebelumnya, elektron adalah partikel bermuatan negatif yang membentuk atom. Muatan elektron adalah -1 (kebalikan dari proton).

• Memiliki massa yang kecil

Karakteristik elektron berikutnya adalah ia memiliki massa yang sangat kecil,  sekitar 9,1093837x10 kilogram.

Menurut Chemistry LibreTexts, berat elektron, yang dua ribu kali lebih ringan dari berat proton, berarti tidak memberikan kontribusi apa pun terhadap total massa atom.

• Ditemukan dalam orbital atom elektron

Tidak ditemukan dalam inti atom atau nukleus. Elektron yang ditemukan di ruang sekitar inti atom disebut orbital. Dalam orbital, elektron mengorbit inti atom pada energi yang berbeda. Namun, posisi pasti elektron dalam atom tidak dapat ditentukan, menurut prinsip ketidakpastian Heisenberg.

• Spin

Sifat elektron selanjutnya adalah spin atau spin. Menurut Konsep Metafisika, elektron memiliki momentum sudut intrinsik dan momen magnetik yang menyebabkan mereka berputar dan disebut spin elektron.

Baca juga: Medan Magnet: Menentukan Besar Gaya Lorentz Pada Elektron

Interaksi elektron

Elektron menciptakan medan listrik yang menarik partikel bermuatan positif seperti proton dan menolak partikel bermuatan negatif lainnya. Kekuatan tarik-menarik/menolak ini ditentukan oleh hukum Coulomb.

Saat elektron bergerak, mereka menciptakan medan magnet. Hukum Ampere-Maxwell menghubungkan medan magnet dengan gerakan massa elektron (arus) relatif terhadap pengamat.

Medan elektromagnetik pembawa muatan yang bergerak direpresentasikan menggunakan potensial Liénard-Wiechert, yang berlaku bahkan untuk partikel yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Ketika elektron bergerak dalam medan magnet, gaya Lorentz mempengaruhi arah orbital elektron tegak lurus terhadap garis medan magnet dan kecepatan elektron. Gaya sentripetal ini menyebabkan orbit elektron berbentuk spiral.

Percepatan yang dihasilkan dari gerak lengkung ini menyebabkan elektron memancarkan energi dalam bentuk radiasi sinkrotron.

Emisi energik ini kemudian dapat memantul dari elektron, yang dikenal sebagai gaya Abraham-Lorentz-Dirac, yang menciptakan gesekan yang memperlambat elektron. Gaya ini disebabkan oleh reaksi kebalikan dari medan elektron dengan dirinya sendiri.

Baca juga: Menentukan Gaya Lorentz dari Elektron yang Bergerak Sejajar Kawat

Peran elektron dalam kehidupan sehari-hari

Berikut adalah lima peran lengkap elektron dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya:

• Sinar-X elektron terdalam Sinar-X digunakan untuk mendiagnosis atau menganalisis penyakit, biasanya untuk memeriksa daerah yang rusak dan paru-paru.
• Elektron juga digunakan dalam mikroskop untuk memanipulasi cahaya dan menampilkan gambar, menghasilkan resolusi yang lebih besar dan lebih baik.
• Membuat kembang api juga membutuhkan elektron untuk membuat bunga api dengan warna yang indah.
• Mengangkut oksigen ke seluruh tubuh
• Elektron juga digunakan dalam terapi radiasi untuk menyembuhkan sel kanker

Suka baca tulisan-tulisan seperti ini? Bantu kami meningkatkan kualitas dengan mengisi survei Manfaat Kolom Skola