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 Coulomb) a màs o 9.109 × 10−31 kg (tua 1836 gwaith yn llai na màs y proton). Fe’i nodir gan y symbolau e−, β− neu ^{0}_{-1}e .   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.

Ym Model Safonol 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).

Hanes 
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)). 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).

Canrif yn ddiweddarach darganfuwyd pelydrau cathod (cathode rays) gan yr Almaenwyr Julius Plücker a Eugen Goldstein ac yn 1897 profodd y Sais J.J. Thomson 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. Yn 1911, datblygodd yr Albanwr Charles Wilson Siambr Cwmwl a oedd yn dangos llwybrau gronynnau ag iddynt wefrau - gan gynnwys yr electron. Dyfarnwyd iddo hanner Wobr Nobel Ffiseg 1927 am y ddyfais. Defnyddio a datblygu’r Siambr Cwmwl oedd conglfaen arbrofion y Cymro Evan James Williams 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, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger, Paul Dirac ag eraill.

Modd o gynhyrchu a llywio ffrwd o electronau yw'r Tiwb Pelydr Cathod (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,  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.

Cyfeiriadau 
  

Ffiseg