전자론은 입자로 구성된 가설로 여러 가지 물리적 현상을 설명하는 이론입니다. 고전적 전자론은 1895년 로렌츠가 제안한 것으로 전자파와 물질 상호작용을 전자파와 물질 속 전자의 상호작용으로 규정했습니다. 금속전자론은 1898년 독일의 물리학자 리카이와 드루데이에 의해 제안된 것으로 금속 전도 및 열 전도 현상은 금속에 자유로운 전자가 있기 때문이라고 주장했습니다. 아시다시피 전자는 정전위 방향으로 움직입니다. 이것은 기본적인 과학 상식입니다. 이에 따르면 우리는 다음과 같은 하나의 실험을 할 수 있습니다. 만약 2개의 전자총의 바로 앞에 갑을의 2개의 양전위가 있다면 이때 1개의 전자총이 닫힌 상태에서 다른 전자총이 전자를 쏘도록 한다면, 갑의 양전위를 닫았을 때 전자총에서 발사된 전자는 을의 양전위 방향으로만 움직이게 됩니다. 만약 을정전위가 닫혀 있다면 전자총에서 발사된 전자는 갑정전위 방향으로만 움직이게 됩니다. 만약 갑을 2개의 양전위가 동시에 열리면 전자총에서 발사된 전자는 갑을 2개의 양전위의 중력 작용을 동시에 받게 된다. 그 중력의 합력은 전자를 갑을 2개의 중간 방향으로 움직이게 할 수 있습니다. 이때 전자총이 두 개의 전자총이 열리면 전자빔이 안으로 수렴됩니다. 만약 갑전위를 음전위로 바꾸고 전자 방출만을 개시하면, 갑전위를 닫을 때 전자총에서 방출된 전자는 그대로 을정전위 방향으로 움직이고, 이때 갑을정전위가 동시에 켜지면 전자 방출총에서 방출된 전자는 을정전위의 중력뿐만 아니라 갑부전위의 척력 작용을 받게 되므로, 이때 전자에 작용하는 합외력 작용을 하게 됩니다. 이에 따라 전자발사총을 전기가 통하는 평행도선으로 교체할 경우 발생하는 인척력은 이런 해석에 부합합니다.
19세기 말에서 20세기 초에 제안된 거시매체의 전자기적·광학적 효과를 그 안에 포함된 하전입자의 작용에 귀속시키는 이론을 말합니다. 그것의 제시는 전자기 이론의 중요한 진전일 뿐만 아니라 좁은 의미의 상대성 이론과 물성 미시 이론 발전의 중요한 부분을 구성합니다. 거시매질의 전자기 및 광학적 성질에 관한 이론은 현재 원자의 핵모형과 양자역학, 양자통계를 바탕으로 원자와 분자물리학, 고체물리학 중 관련 부분과 보다 전문적인 반도체물리학, 자기학, 유전체물리학, 초전도 전기물리학 등 많은 관련 학문 분야로 발전했습니다.
초기 발전
초기 발전으로는 W.E. 웹, B. 리만, R. 클라우시우스 등이 제시한 이론들이 있습니다. 비록 이러한 초기의 이론은 소기의 결과를 얻지는 못했지만, 당시 많은 물리학자들은 여전히 전기와 자기의 현상을 하나의 대전 입자의 존재와 그들의 운동, 기체와 전해액의 전도 성질에 의해 전하의 '입자성'의 증거를 제공하기 때문에 하나의 대전 입자의 존재와 그들의 운동으로 보는 경향이 있었습니다.
중기 발전
1990년대에 이르러 H.A. 로렌츠는 J.C. 맥스웰 이론을 바탕으로 전자론을 발전시켜 비로소 성공을 거두기 시작했습니다. 로렌츠에서 전자론 연구가 진행되던 시대(1892년에서 20세기 초)에 사람들은 이미 음극선의 성질에 대해 많은 연구를 하였습니다. 그것의 본질(전자빔)에 대한 인식도 이 시기에 완성되었습니다(전자의 하질비 e/m은 1897년에 J.J. 톰슨에 의해 측정되었습니다).
로렌츠 이론과 이전 이론의 차이점은 전자기 교란을 제한속도로 전파하는 개념을 하전입자 간의 상호작용에 도입했다는 점입니다. 당시 전자기 교란은 이더리움을 통해 전파된 것으로 여겨졌고, 로렌츠는 이더리움을 가정하기도 했습니다. 그가 보기에 거시매질은 진공에 떠 있는 하전입자로 귀결될 수 있는 이상, 매질 중의 이더는 밀도와 탄력면에서 진공 중의 것과 마찬가지로 특별한 점이 없어야 합니다. 매질운동도 이 중 이더리움을 이끌어서는 안 됩니다. 이렇게 하면, 미시적 전기역학 방정식은 간단하고 명확해지며, 거시매체의 전기역학 방정식은 이러한 간단한 미시 방정식에서 도출될 수 있습니다.
거시적 전기역학에서, 장강과 전하 전류 밀도는 매크로 척도에서 변화하는 연속 함수로 볼 수 있으며, 원자 구조와 연결된 미시 척도에서의 등락을 구별하지 않습니다. 이러한 미시적 등락은 특정 범위의 공간 평균을 통해 해소될 수 있습니다. 이 공간의 범위는 거시적으로 볼 때는 아주 미세해야 하지만, 미시적으로 볼 때는 대량의 원자나 분자를 수용할 수 있을 정도로 커야 합니다.
전자론을 자성에 응용하는 일로는 웹, W. 버킷, J. J. 톰슨 등이 있습니다. 그러나 가장 먼저 성공한 것은 1905년 P. 랑지만의 이론입니다. 그는 항자성은 모든 물질이 공유하고, 순자성과 강자성은 분자(또는 원자)가 고유 자기 모멘트를 갖는 물질에만 있다는 웹의 견해를 채택했습니다. 순자 및 강자매체에 대하여, 그것의 항자성 효과는 순자 및 강자성 효과보다 훨씬 작아서 은폐됩니다.
랑지만은 원자 내부에서 궤도운동을 하는 전자가 외부 자기장 아래서 라모르 진동을 함으로써 항자성을 설명합니다. 원자 내부의 전자의 운동은 온도에 영향을 받기 어렵기 때문에, 자성은 온도에 따라 매우 적게 변화합니다(금속 비스무트는 제외됩니다. 이에 대해 J. J. 톰슨처럼 자유 전자의 효과에 귀속됩니다). 그는 온도에 따른 순자성 매체의 자화 강도의 변화 관계를 고전적 통계법으로 계산하기도 했습니다. 분자 자기 모멘트의 취향이 열운동 에너지보다 훨씬 작을 때, 자화율은 절대 온도에 반비례하며 실험상의 퀴리 법칙과 일치합니다.
1907년 P.-E. 외사는 강자성을 설명하기 위해 랑지만 이론을 확산시켰습니다. 랑지만과 외사 이론은 성공적인 결과를 얻었지만 이론적으로는 문제가 있었습니다. 고전역학을 양자역학으로 바꿔야 그 어려움을 극복할 수 있습니다.
1911년 E. 러더포드는 알파입자 산란실험을 바탕으로 원자의 핵모형(원자 중심에는 일대 양전의 핵이 있고 주변에는 몇몇 전자가 핵 주위를 돌며 운동한다)을 제시했고, 1913년 N. 보어는 원자 속의 전자궤도에 양자화 조건을 도입해 수소 원자의 스펙트럼 계보를 설명했습니다. 1925~1926년, W.K. 하이젠버와 E. 슈뢰딩거 등은 미시입자의 운동법칙을 기술하는 시스템 이론인 양자역학을 발전시켰습니다. 이러한 성취는 미시세계에 대한 인식을 새로운 단계에 이르게 합니다. 물성의 미시 이론도 빠르게 발전하여 점차 많은 전문적인 학과를 형성하게 되었습니다.
