양성자 질량. 양성자는 기본 입자입니다. 기존 단위에서 양성자의 전하는 얼마입니까?
9장. 기본 요금. 전자와 양성자
§ 9.1. 전자기 질량과 전하. 요금의 본질에 대한 질문
5장에서는 관성의 메커니즘을 알아냈고, "관성 질량"이 무엇인지, 그리고 이를 결정하는 전기적 현상과 기본 전하의 특성이 무엇인지 설명했습니다. 7장에서 우리는 중력 현상과 "중력질량"에 대해서도 동일한 작업을 수행했습니다. 물체의 관성과 중력은 기본 입자의 기하학적 크기와 전하에 의해 결정된다는 것이 밝혀졌습니다. 기하학적 크기는 친숙한 개념이므로 관성 및 중력과 같은 기본 현상은 거의 연구되지 않은 하나의 실체인 "전하"에만 기반을 두고 있습니다. 지금까지 "충전"이라는 개념은 신비스럽고 거의 신비에 가깝습니다. 처음에 과학자들은 거시적인 전하만을 다루었습니다. 거시적 몸체의 전하. 과학에서 전기 연구가 시작될 때 보이지 않는 "전기 유체"에 대한 아이디어가 사용되었으며, 그 초과 또는 부족은 신체의 전기화로 이어졌습니다. 오랫동안 논쟁은 그것이 하나의 액체인지 아니면 두 가지 액체인지, 즉 긍정적이고 부정적인지에 관한 것이었습니다. 그런 다음 그들은 "기본" 전하 캐리어, 전자 및 이온화된 원자가 있음을 발견했습니다. 전자가 너무 많거나 전자가 부족한 원자. 심지어 나중에는 "가장 기본적인" 양전하 캐리어인 양성자가 발견되었습니다. 그런 다음 많은 "기본"입자가 있고 그 중 다수가 전하를 가지고 있으며 크기 측면에서 이 전하는 항상
는 전하의 최소 감지 가능한 부분 q 0 ≒ 1.602 10− 19 C의 배수입니다. 이것
부분을 "기본 충전"이라고 불렀습니다. 전하는 신체가 전기적 상호작용, 특히 정전기적 상호작용에 참여하는 정도를 결정합니다. 현재까지 기본 요금이 무엇인지에 대한 명확한 설명이 없습니다. 전하가 다른 전하로 구성되어 있다는 주제에 대한 추론(예: 분수 전하 값을 갖는 쿼크)은 설명이 아니라 문제를 학문적으로 "흐리게 하는" 것입니다.
앞서 이미 설정한 내용을 사용하여 요금에 대해 스스로 생각해 보겠습니다. 전하에 대해 확립된 주요 법칙은 쿨롱의 법칙이라는 것을 기억합시다. 두 전하체 사이의 상호 작용력은 전하 크기의 곱에 정비례하고 두 물체 사이의 거리 제곱에 반비례합니다. 이미 연구된 특정 물리적 메커니즘에서 쿨롱의 법칙을 도출하면 전하의 본질을 이해하는 데 한 걸음 더 나아갈 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 우리는 이미 외부 세계와의 상호 작용 측면에서 기본 전하는 전기장, 즉 구조와 움직임에 의해 완전히 결정된다고 말했습니다. 그리고 소전하의 관성과 중력을 설명하고 나면 움직이는 것 외에는 아무것도 없다고 하더군요. 전기장, 그리고 아무것도 남지 않았습니다. 그리고 전기장은 진공, 에테르, 플레넘의 교란된 상태에 지나지 않습니다. 자, 일관성을 유지하면서 전자와 그 전하를 움직이는 장으로 줄이도록 노력해 봅시다! 우리는 이미 5장에서 양성자가 전하의 부호와 기하학적 크기를 제외하면 전자와 완전히 유사하다고 추측했습니다. 전자를 움직이는 장으로 환원함으로써 전하의 부호와 크기에 따른 입자 전하량의 독립성을 모두 설명할 수 있다면 우리의 작업은 적어도 첫 번째 근사치까지 완료될 것입니다.
§ 9.2. 이상한 흐름과 이상한 파도. 편평전자
먼저, 반지름 r 0 의 원형 경로를 따라 이동하는 고리 전하의 매우 단순화된 모델 상황(그림 9.1)을 고려해 보겠습니다. 그리고 일반적으로 그를 보자
전기적으로 중성, 즉. 그 중심에는 반대 기호의 전하가 있습니다. 이것이 소위 '평면 전자'이다. 우리는 이것이 실제 전자라고 주장하는 것이 아니라, 편평한 2차원 케이스에서 자유 기본 전하와 동등한 전기적으로 중성인 물체를 얻는 것이 가능한지 지금 당장 이해하려고 노력하고 있습니다. 에테르(진공, 플레넘)의 관련 전하로부터 전하를 생성해 보겠습니다. 명확성을 위해 고리의 전하는 음수이고 고리는 시계 방향으로 움직인다고 가정합니다(그림 9.1). 이 경우 전류 It는 시계 반대 방향으로 흐른다. 작은 것을 선택하자
링 전하 dq의 요소에 작은 길이 dl을 할당합니다. 매 순간마다 요소 dq가 접선 속도 v t 및 정상 가속도 a n으로 이동한다는 것은 명백합니다. 이러한 움직임을 통해 요소 dI의 총 전류를 연관시킬 수 있습니다.
벡터량. 이 값은 일정한 접선 전류 dI t로 표시될 수 있으며 흐름에 따라 방향이 지속적으로 "전환"됩니다.
시간, 즉 가속됩니다. 즉, 정상 가속도 dI&N. 어려움
더 많은 고려 사항은 물리학에서 지금까지 가속도가 전류 자체의 방향과 동일한 직선에 있는 교류를 주로 고려했다는 사실 때문입니다. 이 경우 상황은 다릅니다. 현재 수직가속도에. 그리고 뭐? 이것이 이전에 확고하게 확립된 물리 법칙을 무효화합니까?
쌀. 9.1. 링 전류와 테스트 전하에 대한 힘의 영향
자기장이 기본 전류 자체와 연관되어 있는 것처럼(비오-사바르-라플라스 법칙에 따라) 기본 전류의 가속도는 이전 장에서 살펴본 것처럼 유도 전기장과 연관되어 있습니다. 이 필드는 외부 전하 q에 힘 작용 F를 가합니다(그림 9.1). 반경 r 0은 유한하므로 동작은 다음과 같습니다.
(그림에 따르면) 링의 오른쪽 절반의 기본 전류는 왼쪽 절반의 기본 전류의 반대 효과로 완전히 보상될 수 없습니다.
따라서 링 전류 I와 외부 테스트 전하 q 사이에서는 다음과 같아야 합니다.
힘의 상호작용이 일어난다.
그 결과, 우리는 전체적으로 구조적으로 완전히 전기적으로 중성이지만 링 전류를 포함하는 객체를 추론적으로 생성할 수 있음을 발견했습니다. 진공에서의 링 전류는 무엇입니까? 이것이 바이어스 전류입니다. 반대 전하의 나머지 부분이 모두 위치한 음(또는 그 반대)의 진공 전하의 원형 운동으로 상상할 수 있습니다.
V 센터. 이는 양전하와 음전하의 결합된 원형 운동으로 상상될 수도 있지만 속도가 다르거나 반경이 다르거나
V 다른 면들... 결국 상황을 어떻게 보든 간에
회전 전기장 E로 감소하고 원으로 닫힙니다. . 이는 자기장을 생성합니다.비, 전류가 흐르고 제한되지 않은 추가 cr이 있다는 사실과 관련이 있습니다.~에 홈 전기장아인드 , 이러한 전류로 인해가속.
이것이 바로 실제 기본 전하(예: 전자) 근처에서 관찰되는 것입니다! 소위 "정전기적" 상호작용에 대한 현상은 다음과 같습니다. 전자를 생성하는 데 자유 전하(분수 또는 기타 전하 값 포함)가 필요하지 않습니다. 그것만으로도 충분해 제한된 진공 요금! 현대 개념에 따르면 광자는 움직이는 전기장으로 구성되며 일반적으로 전기적으로 중성이라는 점을 기억하십시오. 광자가 고리 모양으로 "구부러지면" 전기장이 직선적이고 균일하게 움직이지 않고 가속되기 때문에 전하를 갖게 됩니다. 이제 서로 다른 부호의 전하가 어떻게 형성되는지가 분명해졌습니다. "링 모델"(그림 9.1)의 필드 E가 입자의 중심에서 주변으로 향하면 전하는 하나의 부호이고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. , 그 다음에는 다른 것. 전자(또는 양전자)를 열면 광자가 생성됩니다. 실제로 각운동량을 보존해야 하기 때문에 전하를 광자로 바꾸려면 두 개의 반대 전하를 모아서 궁극적으로 전기적으로 중성인 두 개의 광자를 얻어야 합니다. 이 현상(소멸반응)은 실험에서 실제로 관찰됩니다. 이것이 바로 청구입니다. 전기장의 토크! 다음으로, 교류 바이어스 전류의 경우에 적용되는 유도 법칙으로부터 공식과 계산을 수행하고 쿨롱의 법칙을 도출해 보겠습니다.
§ 9.3. 패러데이의 유도 법칙에 따른 쿨롱의 법칙
2차원(평평한) 근사에서 정전기적 의미의 전자는 전류의 원형 운동과 동일하며, 이는 속도로 반경 r 0을 따라 이동하는 전하 전류 q 0과 크기가 같습니다. 빛의 속도와 같다 c .
이를 위해 전체 순환 전류 I(그림 9.1)를 기본 전류 Idl로 나누고, 테스트 전하 q가 위치한 지점에 작용하는 dE ind를 계산하고 링 전체에 걸쳐 적분합니다.
따라서 우리의 경우 링을 통해 흐르는 전류는 다음과 같습니다.
(9.1) I = q 0 v = q 0 c . 2πr02πr0
이 전류는 곡선, 즉 가속되므로
변수:
I. 미슈첸코 |
신의 마지막 비밀 |
|||||||
dt 2 π r |
2πr |
|||||||
여기서 a는 속도 c로 원을 그리며 이동할 때 각 전류 요소가 경험하는 구심 가속도입니다.
가속도 a = c 2에 대해 운동학에서 알려진 표현식을 대체하면 다음을 얻습니다. r 0
q0c2 |
||||||
2πr |
2πr2 |
|||||
현재 요소의 미분은 다음 공식으로 표현된다는 것이 분명합니다.
DL = |
q0c2 |
dl. |
|||||
2πr |
2πr2 |
||||||
Biot-Savart-Laplace 법칙에 따라 다음과 같이 각 전류 요소 Idl은 테스트 전하가 있는 지점에 "기본" 자기장을 생성합니다.
(9.5)dB = |
나[ dl , rr ] |
|||
4장에서는 기본 전류의 교류 자기장이 전기 자기장을 생성하는 것으로 알려져 있습니다.
(9.6) dE r = v r B dB r = |
μ 0 |
|||||||||
나[dl,r] |
||||||||||
이제 (9.4)의 기본 순환 전류 미분 값을 이 표현식으로 대체해 보겠습니다.
dl 죄(β) |
|||||||||||
dE = |
|||||||||||
2πr2 |
|||||||||||
현재 윤곽을 따라, 즉 원에서 식별한 모든 dl에 대해 이러한 기본 전기장 강도를 통합하는 것이 남아 있습니다.
q0c2 |
죄(β) |
r 2 ∫ |
죄(β) |
||||||||
E = ∫ dE = ∫ 8 π |
2πr2 |
DL = |
16π2ε |
dl. |
|||||||
각도에 대한 통합이 다음을 제공한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다(그림 9.1).
(9.9) ∫ |
죄(β) |
4πr2 |
|||
dl = 2πr0 |
r 2 0 |
r 2 0 . |
따라서, 테스트 전하가 위치한 지점의 곡선 전류로부터 유도 E ind 의 전계 강도의 총합은 동일할 것입니다.
원자의 구조에 익숙하다면 모든 원소의 원자가 양성자, 전자, 중성자의 세 가지 유형의 기본 입자로 구성되어 있다는 것을 알고 있을 것입니다. 양성자는 중성자와 결합하여 원자핵을 형성합니다. 양성자의 전하가 양수이므로 원자핵은 항상 양전하를 띠고 있습니다. 원자핵은 그것을 둘러싼 다른 기본 입자의 구름에 의해 보상됩니다. 음전하를 띤 전자는 양성자의 전하를 안정화시키는 원자의 구성 요소입니다. 주변 원자핵에 따라 원소는 전기적으로 중성(원자 내 양성자와 전자의 수가 같은 경우)이거나 양전하 또는 음전하(각각 전자가 부족하거나 과잉인 경우)를 가질 수 있습니다. ). 특정 전하를 지닌 원소의 원자를 이온이라고 합니다.
원소의 성질과 주기율표에서의 위치를 결정하는 것은 양성자의 수라는 점을 기억하는 것이 중요합니다. D. I. 멘델레예프. 포함된 원자핵중성자는 전하를 띠지 않습니다. 양성자는 서로 상관되어 있고 실질적으로 동일하며 전자의 질량은 그에 비해 무시할 수 있기 때문에(1836배 적음) 원자핵의 중성자 수는 다음과 같이 매우 중요한 역할을 합니다. 이는 시스템의 안정성과 핵의 속도를 결정합니다.. 내용 중성자는 원소의 동위원소(다양성)를 결정합니다.
그러나 하전 입자의 질량 차이로 인해 양성자와 전자는 서로 다른 특정 전하를 갖습니다(이 값은 기본 입자의 전하와 질량의 비율에 의해 결정됩니다). 결과적으로 양성자의 비전하는 9.578756(27)·107 C/kg이고 전자의 경우 -1.758820088(39)·1011이다. 높은 비전하로 인해 자유 양성자는 액체 매체에 존재할 수 없습니다. 즉, 수화될 수 있습니다.
양성자의 질량과 전하는 지난 세기 초에 확립된 특정 값입니다. 20세기의 가장 위대한 발견 중 하나인 이 발견을 한 과학자는 누구입니까? 1913년에 러더퍼드는 알려진 모든 대중이 화학 원소그는 수소 원자의 질량보다 정수배 더 크므로 수소 원자의 핵이 모든 원소의 원자 핵에 포함되어 있다고 가정했습니다. 얼마 후, 러더퍼드는 질소 원자 핵과 알파 입자의 상호 작용을 연구하는 실험을 수행했습니다. 실험 결과, Rutherford가 "양성자"(그리스어 "protos"에서 유래)라고 부르는 원자핵에서 입자가 날아가서 그것이 수소 원자의 핵이라고 가정했습니다. 이 가정은 구름상자에서 이러한 과학적 실험을 반복함으로써 실험적으로 입증되었습니다.
1920년에 같은 러더퍼드는 질량이 양성자의 질량과 같지만 전하를 운반하지 않는 입자의 원자핵에 존재한다는 가설을 제시했습니다. 그러나 러더퍼드 자신은 이 입자를 탐지하지 못했습니다. 그러나 1932년에 그의 학생 채드윅(Chadwick)은 원자핵에 중성자의 존재를 실험적으로 증명했습니다. 러더퍼드가 예측한 대로 질량이 양성자와 거의 같은 입자입니다. 중성자는 전하가 없어 다른 핵과 상호작용하지 않기 때문에 탐지하기가 더 어려웠습니다. 전하가 없다는 것은 중성자의 침투 능력이 매우 높다는 것을 설명합니다.
양성자와 중성자는 원자핵 안에서 매우 강한 힘에 의해 서로 결합되어 있습니다. 이제 물리학자들은 이 두 개의 기본 핵 입자가 서로 매우 유사하다는 데 동의합니다. 따라서 그들은 동일한 스핀을 가지며 핵력은 절대적으로 동일하게 작용합니다. 유일한 차이점은 양성자는 양전하를 띠고 중성자는 전혀 전하를 띠지 않는다는 것입니다. 하지만 그때부터 전하핵 상호 작용에서는 아무런 의미가 없으며 일종의 양성자 표시로만 간주될 수 있습니다. 양성자의 전하를 박탈하면 개성을 잃게 됩니다.
이 기사에서는 화학 및 물리학에 사용되는 다른 원소와 함께 우주의 기초를 형성하는 기본 입자인 양성자에 대한 정보를 찾을 수 있습니다. 양성자의 특성, 화학적 특성 및 안정성이 결정됩니다.
양성자 란 무엇입니까?
양성자는 중입자로 분류되는 기본 입자의 대표자 중 하나입니다. 페르미온은 강하게 상호작용하며 입자 자체는 3개의 쿼크로 구성됩니다. 양성자는 안정된 입자이며 개인적인 운동량(스핀 ½)을 가지고 있습니다. 양성자의 물리적 명칭은 다음과 같다. 피(또는 피 +)
양성자 - 기본 입자, 열핵 유형 프로세스에 참여합니다. 본질적으로 우주 전체에 걸쳐 별이 생성하는 주요 에너지원은 이러한 유형의 반응입니다. 태양에 의해 방출되는 에너지의 거의 전체 양은 두 개의 양성자에서 하나의 중성자가 형성되어 4개의 양성자가 하나의 헬륨 핵으로 결합되어 존재합니다.
양성자 고유의 성질
양성자는 중입자의 대표자 중 하나입니다. 그것은 사실이다. 양성자의 전하와 질량 - 상수. 양성자는 전기적으로 +1로 전하를 띠고, 질량은 다양한 측정 단위로 측정되며 단위는 MeV 938.272 0813(58)이고, 양성자 킬로그램 단위의 무게는 1.672 621 898(21) 10 −27 kg입니다. 원자 질량 단위로 나타낸 양성자의 무게는 1.007 276 466 879(91) a입니다. e.m., 전자의 질량과 관련하여 양성자의 무게는 전자와 관련하여 1836.152 673 89(17)입니다.
물리학의 관점에서 이미 위에 정의된 양성자는 아이소스핀 +½의 투영을 갖는 기본 입자이며, 핵물리학은 이 입자를 반대 부호로 인식합니다. 양성자 자체는 핵자이며 3개의 쿼크로 구성됩니다(2개의 u 쿼크와 1개의 d 쿼크).
양성자의 구조는 미국의 핵물리학자인 로버트 호프스태터(Robert Hofstadter)에 의해 실험적으로 연구되었습니다. 이 목표를 달성하기 위해 물리학자는 양성자와 고에너지 전자를 충돌시켰고, 그의 설명으로 노벨 물리학상을 수상했습니다.
양성자는 양성자 전하 에너지의 약 35%를 포함하고 밀도가 상당히 높은 코어(무거운 코어)를 포함합니다. 코어를 둘러싸는 껍질은 상대적으로 배출됩니다. 껍질은 주로 p 유형과 p 유형의 가상 중간자로 구성되어 있으며 양성자의 전위의 약 50%를 운반하며 약 0.25 * 10 13 ~ 1.4 * 10 13 거리에 위치합니다. 더욱이, 약 2.5 * 10 13 cm 거리에서 껍질은 가상 중간자로 구성되어 있으며 양성자의 전하 중 대략 나머지 15%를 포함하고 있습니다.
양성자 안정성 및 안정성
자유 상태에서 양성자는 붕괴의 징후를 보이지 않으며 이는 안정성을 나타냅니다. 중입자의 가장 가벼운 대표자인 양성자의 안정 상태는 중입자 수 보존 법칙에 의해 결정됩니다. SBC 법칙을 위반하지 않으면서 양성자는 중성미자, 양전자 및 기타 가벼운 기본 입자로 붕괴될 수 있습니다.
원자핵의 양성자는 K, L, M 원자 껍질을 가진 특정 유형의 전자를 포획하는 능력을 가지고 있습니다. 전자 포획이 완료된 양성자는 중성자로 변환되어 결과적으로 중성미자를 방출하며, 전자 포획의 결과로 형성된 "정공"은 기본 원자층 위의 전자로 채워집니다.
비관성 기준 시스템에서 양성자는 계산할 수 있는 제한된 수명을 획득해야 합니다. 이는 Unruh 효과(방사선) 때문입니다. 양자 이론현장은 이러한 유형의 복사가 없을 때 가속되는 기준 프레임에서 열 복사를 고려할 수 있는 가능성을 예측합니다. 따라서 양성자는 유한한 수명을 가지고 있다면 베타 붕괴를 거쳐 양전자, 중성자 또는 중성미자로 변할 수 있습니다. 이러한 붕괴 과정 자체는 ZSE에 의해 금지되어 있습니다.
화학에서 양성자의 사용
양성자는 하나의 양성자로 구성된 H 원자로 전자를 갖지 않으므로 화학적 의미에서 양성자는 H 원자의 하나의 핵이며, 양성자와 쌍을 이루는 중성자가 원자의 핵을 생성합니다. Dmitry Ivanovich Mendeleev의 PTCE에서 원소 번호는 특정 원소의 원자에 포함된 양성자 수를 나타내며 원소 번호는 원자 전하에 의해 결정됩니다.
수소 양이온은 매우 강한 전자 수용체입니다. 화학에서 양성자는 주로 유기산과 무기산에서 얻습니다. 이온화는 기체상에서 양성자를 생성하는 방법입니다.
이 기사는 전하의 에테르 역학적 본질과 기본 입자의 구조를 기반으로 양성자, 전자 및 광자의 전하 값을 계산합니다.
잘못된 지식은 무지보다 더 위험하다
J.B. 쇼
소개.현대물리학에서 전하는 전하를 말한다. 가장 중요한 특성그리고 소립자의 고유한 성질이다. 에테르 역학적 개념에 기초하여 정의된 전하의 물리적 본질로부터 전하의 크기와 운반체의 질량의 비례와 같은 여러 가지 특성이 따릅니다. 전하는 양자화되지 않고 양자(입자)에 의해 전달됩니다. 전하의 크기에는 명확한 부호가 있습니다. 즉, 항상 양수입니다. 이는 기본 입자의 성질에 상당한 제한을 가합니다. 즉, 자연에는 전하를 갖지 않는 기본 입자가 없습니다. 소립자의 전하량은 양수이고 0보다 크다. 물리적 본질에 기초하여 전하의 크기는 질량, 소립자의 구조를 구성하는 에테르의 흐름 속도 및 기하학적 매개변수에 의해 결정됩니다. 전하의 물리적 본질( 전하는 에테르의 흐름을 나타내는 척도이다.)는 기본 입자의 에테르 역학 모델을 명확하게 정의하여 한편으로는 기본 입자의 구조에 대한 문제를 제거하고 다른 한편으로는 표준, 쿼크 및 기타 기본 입자 모델의 불일치를 나타냅니다.
전하의 크기는 또한 기본 입자의 전자기 상호 작용의 강도를 결정합니다. 전자기 상호 작용의 도움으로 원자와 분자의 양성자와 전자의 상호 작용이 발생합니다. 따라서 전자기적 상호작용은 이러한 미세 시스템의 안정 상태 가능성을 결정합니다. 그들의 크기는 전자와 양성자의 전하 크기에 따라 크게 결정됩니다.
오해 현대 물리학양전하와 음전하의 존재, 기본 전하, 이산형, 양자화된 전하 등과 같은 특성, 전하 크기 측정 실험의 잘못된 해석으로 인해 소립자 물리학에 수많은 심각한 오류가 발생했습니다(구조가 없음). 전자, 광자의 질량 및 전하 0, 중성미자 존재, 양성자와 전자의 전하의 절대 값과 기본 값의 동일성).
이상으로부터 현대 물리학에서 소립자의 전하는 소우주의 기초를 이해하는 데 결정적으로 중요하며 그 값에 대한 균형 있고 합리적인 평가가 필요하다는 결론이 나옵니다.
자연 조건에서 양성자와 전자는 결합 상태에 있어 양성자-전자 쌍을 형성합니다. 이 상황에 대한 오해와 전자와 양성자의 전하의 절대 값이 기본 전하와 동일하다는 잘못된 생각은 왼쪽 현대 물리학질문에 대한 대답 없이: 양성자, 전자, 광자의 전하의 실제 가치는 무엇입니까?
양성자와 전자의 전하.자연 상태에서 양성자-전자 쌍은 화학 원소인 수소 원자의 형태로 존재합니다. 이론에 따르면: “수소 원자는 환원 불가능하다. 구조 단위멘델레예프의 주기율표 맨 위에 있는 물질. 이런 점에서 수소원자의 반지름은 기본상수로 분류되어야 한다. ... 계산된 보어 반경은 = 0.529 Å입니다. 수소 원자의 반경을 측정하는 직접적인 방법이 없기 때문에 이는 중요합니다. ...보어 반경은 전자 원형 궤도의 원 반경이며, "반지름"이라는 용어에 대해 일반적으로 받아들여지는 이해와 완전히 일치하여 정의됩니다.
또한 일반적인 수소 원자를 사용하여 양성자 반경을 측정한 결과(CODATA -2014) 0.8751 ± 0.0061 펨토미터(1fm = 10 -15m)의 결과가 나온 것으로 알려져 있습니다.
양성자(전자)의 전하 크기를 추정하기 위해 전하에 대한 일반적인 표현을 사용합니다.
큐 = (1/ 케이) 1/2 유 아르 자형 (ρ 에스) 1/2 , (1)
여기서 k = 1 / 4πε 0 – 쿨롱 법칙 표현의 비례 계수,
ε0 ≒ 8.85418781762039·10 −12 F m −1 – 전기 상수; u – 속도, ρ – 에테르 흐름 밀도; S – 양성자(전자) 몸체의 단면.
식 (1)을 다음과 같이 변형해보자
큐 = (1/ 케이) 1/2 유 아르 자형 (밀리초/ V) 1/2 ,
어디 V = 아르 자형 에스 – 신체 볼륨, 중 — 기본 입자의 질량.
양성자와 전자는 듀톤입니다. - 토러스의 측면으로 연결된 두 개의 토러스 모양 몸체로 구성된 구조로 분할 평면에 대해 대칭입니다.
큐 = (1/ 케이) 1/2 유 아르 자형 (중2 성/2 V T) 1/2 ,
어디 성- 부분, 아르 자형- 길이, V T = 아르 자형 에스티- 토러스의 부피.
큐 = (1/ 케이) 1/2 유 아르 자형 (ms T/ V T) 1/2 ,
q = (1/k) 1/2 ur (mS T /rS T) 1/2 ,
큐 = (1/ 케이) 1/2 유 (~ 씨) 1/2 . (2)
식 (2)는 양성자(전자)의 전하량에 대한 식 (1)을 변형한 것이다.
R 2 = 0.2 R 1 이라고 가정합니다. 여기서 R 1 은 토러스의 외부 반경이고 R 2 는 내부 반경입니다.
아르 자형= 2π 0.6 아르 자형 1 ,
양성자와 전자의 전하량
큐 = ( 1/ 케이) 1/2 유 (중 2π 0.6 R 1 ) 1/2 ,
큐= (2π 0.6 / 케이) 1/2 유 (중 R 1 ) 1/2 ,
큐= 2π ( 1.2 ε 0 ) 1/2 유 (중 R 1 ) 1/2
큐 = 2.19 π (ε 0 ) 1/2 유 (중 R 1 ) 1/2 (3)
식 (3)은 양성자와 전자의 전하량의 크기를 표현한 형태이다.
~에 유 = 3·10 8m / с – 에테르의 두 번째 음속, 표현 2.19 π (ε 0 ) 1/2 유 = 2.19 π( 8.85418781762 10 −12F/m ) 1/2 3·10 8m / c = 0.6142∙ 10 4 m 1/2 F 1/2 초 -1 .
위에 제시된 구조에서 양성자(전자)의 반경이 반경 R 1 이라고 가정해 보겠습니다.
양성자의 경우 m р = 1.672∙10 -27 kg, R 1 = r р = 0.8751∙10 -15 m으로 알려져 있습니다.
큐아르 자형 = 2.19 π (ε 0 ) 1/2 유 (중 R 1 ) 1/2 = 0,6142∙10 4 [m 1/2 F 1/2 초 -1 ] ∙ (1.672∙10 -27 [kg] ∙
0.8751∙10 -15 [m]) 1/2 = 0.743∙10 -17 Cl.
따라서 양성자의 전하는 큐아르 자형= 0.743∙10 -17 Cl.
전자의 경우 m e = 0.911∙10 -31 kg으로 알려져 있습니다. 전자의 반경을 결정하기 위해 전자의 구조가 양성자의 구조와 유사하고 전자 몸의 에테르 자속 밀도도 양성자 몸의 에테르 자속 밀도와 동일하다는 가정하에 다음을 사용합니다. 양성자와 전자의 질량 사이의 알려진 비율은 다음과 같습니다.
m r / m e = 1836.15.
그러면 r r /re = (m r /m e) 1/3 = 1836.15 1/3 = 12.245, 즉 r e = r r /12.245입니다.
전자에 대한 데이터를 식 (3)으로 대체하면 다음과 같습니다.
q e = 0.6142∙10 4 [m 1/2 F 1/2 /s] ∙ (0.911∙10 -31 [kg] 0.8751∙10 -15 [m]/12.245) 1/2 =
0.157∙10 -19 Cl.
따라서 전자의 전하는 큐음 = 0,157∙10 -19 Cl.
양성자 특정 전하
q р /m р = 0.743∙10 -17 [C] /1.672∙10 -27 [kg] = 0.444∙10 10 C /kg.
특정 전자 전하
q e / m e = 0.157∙10 -19 [C] /0.911∙10 -31 [kg] = 0.172∙10 12 C /kg.
획득된 양성자와 전자의 전하값은 추정치이며 근본적인 상태를 갖고 있지 않습니다. 이는 양성자-전자 쌍의 양성자와 전자의 기하학적 및 물리적 매개 변수가 상호 의존적이며 물질 원자의 양성자-전자 쌍의 위치에 따라 결정되고 다음 법칙에 의해 규제된다는 사실에 기인합니다. 각운동량 보존. 전자의 운동 궤도 반경이 변하면 양성자와 전자의 질량, 그에 따라 자체 회전축을 중심으로 한 회전 속도도 변합니다. 전하는 질량에 비례하기 때문에 양성자나 전자의 질량이 변하면 전하도 변하게 됩니다.
따라서 물질의 모든 원자에서 양성자와 전자의 전하는 서로 다르며 고유한 의미를 갖지만 첫 번째 근사치에서는 그 값을 전하 값으로 추정할 수 있습니다. 위에서 정의한 수소 원자의 양성자와 전자의 또한 이러한 상황은 물질 원자의 전하가 물질을 식별하는 데 사용할 수 있는 고유한 특성임을 나타냅니다.
수소 원자에 대한 양성자와 전자의 전하 크기를 알면 수소 원자의 안정성을 보장하는 전자기력을 추정할 수 있습니다.
수정된 쿨롱의 법칙에 따르면 전기력은 Fpr평등할 것이다
Fpr = k(q1 - q2)2/r2,~에 q 1 ≠ q 2,
여기서 q 1은 양성자의 전하, q 2는 전자의 전하, r은 원자의 반경입니다.
Fpr =(1/4πε 0)(q 1 - q 2) 2 / r 2 = (1/4π 8.85418781762039 10 −12 F m −1)
- (0.743·10 -17C - 0.157·10 -19C) 2 /(5.2917720859·10 −11 ) 2 = 0.1763·10 -3N.
수소 원자에서는 0.1763·10 -3 N의 전기(쿨롱) 인력이 전자에 작용하고, 수소 원자는 안정된 상태이므로 자기 반발력도 0.1763·10 -3 N과 같다 .비교를 위해 모든 과학적이며 교육 문학힘 계산 제공 전기적 상호작용, 예를 들어 결과는 0.923·10 -7 N입니다. 문헌에 제공된 계산은 위에서 설명한 오류를 기반으로 하기 때문에 올바르지 않습니다.
현대 물리학에서는 원자에서 전자를 제거하는 데 필요한 최소 에너지를 이온화 에너지 또는 결합 에너지라고 하며, 수소 원자의 경우 13.6eV입니다. 얻어진 양성자와 전자의 전하값을 바탕으로 수소원자 내의 양성자와 전자의 결합에너지를 추정해 보자.
동부 표준시. = F pr ·rn = 0.1763·10 -3 · 6.24151·10 18 eV/m · 5.2917720859·10 −11 = 58271 eV.
수소 원자에서 양성자와 전자의 결합 에너지는 58.271 KeV입니다.
얻은 결과는 이온화 에너지 개념의 부정확성과 보어의 두 번째 가정의 오류를 나타냅니다. 전자가 에너지가 높은 정지 상태에서 에너지가 낮은 정지 상태로 전이할 때 발광이 발생합니다. 방출된 광자의 에너지는 정지 상태의 에너지 차이와 같습니다.”외부 요인의 영향으로 양성자-전자 쌍이 여기되는 과정에서 전자는 양성자로부터 일정량만큼 이동(이동)되며, 최대값은 이온화 에너지에 의해 결정됩니다. 양성자-전자 쌍에 의해 광자가 생성된 후 전자는 이전 궤도로 돌아갑니다.
수소 원자가 여기될 때 최대 전자 변위의 크기를 추정해 봅시다. 외부 요인에너지 13.6eV.
수소 원자의 반경은 5.29523·10 −11 과 같아집니다. 즉, 약 0.065% 증가합니다.
광자의 전하.에테르 역학 개념에 따르면 광자는 다음과 같습니다. 토러스의 고리 운동(바퀴와 같은)과 그 내부의 나사 운동이 있는 조밀화된 에테르의 폐쇄된 환상형 소용돌이인 기본 입자로, 자이로스코픽 모멘트에 의해 발생하는 병진 사이클로이드 운동(나사 궤적을 따라)을 수행합니다. 원형 경로를 따라 자체 회전 및 회전하며 에너지 전달을 위한 것입니다.
나선형 궤적을 따라 이동하는 환상형 소용돌이체로서의 광자의 구조를 기반으로 합니다. 여기서 r γ λ는 외부 반경이고, m γ λ는 질량이고, Ω γ λ는 고유 회전 주파수, 광자의 전하입니다. 다음과 같이 표현될 수 있다.
계산을 단순화하기 위해 광자체의 에테르 흐름 길이를 r = 2π r γ λ로 가정합니다.
u = Ω γ λ r γ λ , r 0 λ = 0.2 r γ λ 는 광자체의 단면 반경입니다.
q γ λ = (1/k) 1/2 Ω γ λ r γ λ 2πr γ λ (m λ /V · V/2πr γ λ) 1/2 = (1/k) 1/2 Ω γ λ r γ λ (m λ 2πr γ λ) 1/2 =
= (4πε 0) 1/2 Ω λ r γ λ (m λ 2πr γ λ) 1/2 = 2π(2ε 0) 1/2 Ω γ λ (m λ r 3 γ λ) 1/2 ,
큐 γ λ = 2 π (2 ε 0 ) 1/2 ω γ λ (m λ 아르 자형 3 γ λ ) 1/2 . (4)
식 (4)는 원형 경로를 따른 운동을 고려하지 않고 광자 자신의 전하를 나타냅니다. 매개변수 ε 0, m λ, r γ λ는 준상수입니다. 즉, 광자의 전체 존재 범위 (적외선에서 감마까지)에 걸쳐 값이 크게 변하지 않는 변수 (%의 일부). 이는 광자 자체의 전하가 자체 축을 중심으로 한 회전 주파수의 함수라는 것을 의미합니다. 연구에 나타난 바와 같이, 감마 광자 Ω λ Г 대 적외선 광자 γ λ И의 주파수 비율은 Ω γ λ Г /Ω γ λ И ≒ 1000 정도이며, 광자의 값은 그에 따라 자신의 전기 요금도 변경됩니다. 안에 현대적인 상황이 양은 측정할 수 없으므로 이론적인 의미만 갖습니다.
광자의 정의에 따르면, 광자는 원형 경로를 따르는 운동과 직선 운동으로 분해될 수 있는 복잡한 나선형 운동을 가지고 있습니다. 광자의 전하 총값을 추정하려면 원형 경로를 따른 운동을 고려해야 합니다. 이 경우 광자 자체의 전하는 이 원형 경로를 따라 분포되는 것으로 나타납니다. 나선형 궤적의 단계가 광자의 파장으로 해석되는 운동의 주기성을 고려하면 광자의 총 전하 값이 파장에 미치는 영향에 대해 이야기할 수 있습니다.
전하의 물리적 본질에 따르면 전하의 크기는 질량, 즉 부피에 비례합니다. 따라서 광자 자신의 전하는 광자 자신의 체적(V γ λ)에 비례합니다. 마찬가지로, 원형 경로를 따른 광자의 움직임을 고려한 광자의 총 전하는 원형 경로를 따라 이동하는 광자를 형성하는 부피(V λ)에 비례합니다.
q λ = q γ λ V λ /V γ λ = q γ λ 2π 2 R λ r 2 γ λ /2π 2 Lr 3 γ λ = q γ λ R λ / L 2 r γ λ ,
큐 λ = 큐 γ λ 아르 자형 λ / 엘 2 아르 자형 γ λ . (5)
여기서 L = r 0γλ /r γλ는 광자 구조 매개변수이며, 광자 몸체의 외부 반경에 대한 단면 반경의 비율(약 0.2)과 동일하며, V T = 2π 2 R r 2는 토러스의 부피입니다. , R은 토러스 모선의 회전 원의 반경입니다. r은 토러스 원의 모선 반경입니다.
큐 λ = 큐 γ λ 아르 자형 λ / 엘 2 아르 자형 γ λ = 2π(2ε 0) 1/2 Ω γ λ (m λ r 3 γ λ) 1/2 아르 자형 λ / 엘 2 아르 자형 γ λ ,
큐 λ = 2 π (2 ε 0 ) 1/2 ω γ λ (m λ 아르 자형 γ λ ) 1/2 아르 자형 λ / 엘 2 . (6)
식 (6)은 광자의 총 전하를 나타낸다. 현재 큰 오류로 알려진 값인 광자의 기하학적 매개 변수에 대한 총 전하의 의존성으로 인해 계산을 통해 정확한 전하 값을 얻는 것이 불가능합니다. 그러나 평가를 통해 우리는 여러 가지 중요한 이론적, 실제적 결론을 도출할 수 있습니다.
직장 데이터의 경우, 즉 λ = 225 nm에서, ω γ λ ≒ 6.6641·10 30 r/s,
m λ≒ 10 -40kg, 아르 자형 γ λ ≒ 10 -20m, 아르 자형 λ ≒ 0.179·10 -16m, 엘≒ 0.2, 광자의 총 전하 값을 얻습니다.
큐 λ = 0, 786137 ·10 -19 Cl.
225 nm 파장을 갖는 광자의 총 전하 값은 R. Millikan이 측정한 값(1.592·10 -19 C)과 잘 일치하며, 이는 나중에 다음 사실을 고려하여 기본 상수가 되었습니다. 그 값은 두 광자의 전하에 해당합니다. 계산된 광자의 전하량을 두 배로 늘립니다.
2큐 λ = 1.57227·10 -19 Cl,
국제 단위계(SI)에서 기본 전하는 1.602 176 6208(98) 10 −19 C와 같습니다. 기본 전하의 두 배 값은 양성자-전자 쌍이 대칭으로 인해 항상 두 개의 광자를 생성한다는 사실 때문입니다. 이 상황은 전자-양전자 쌍의 소멸과 같은 과정의 존재에 의해 실험적으로 확인됩니다. 전자와 양전자가 상호 파괴되는 과정에서 두 개의 광자가 생성될 시간이 있을 뿐만 아니라 광전자 증배관 및 레이저와 같은 잘 알려진 장치가 존재합니다.
결론.따라서 이 연구에서는 전하가 자연의 기본 속성이며, 소립자, 원자 및 미시 세계의 기타 구조의 본질을 이해하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.
전하의 에테르 역학적 본질은 우리가 현대 물리학에 알려진 것과 다른 기본 입자의 구조, 특성 및 매개변수를 해석하는 근거를 제공할 수 있게 해줍니다.
수소 원자의 에테르 역학 모델과 전하의 물리적 본질을 기반으로 양성자, 전자 및 광자의 전하 추정치가 계산됩니다.
현재 실험적 확인이 부족하여 양성자와 전자에 대한 데이터는 이론적이지만 오류를 고려하면 이론과 실제 모두에서 사용할 수 있습니다.
광자에 대한 데이터는 전하의 크기를 측정하는 알려진 실험 결과와 잘 일치하며 기본 전하의 잘못된 표현을 정당화합니다.
문학:
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리아민 V.S. , Lyamin D. V. Lvov
정의
양성자수소 원자의 핵인 하드론 클래스에 속하는 안정한 입자라고 합니다.
과학자들은 어떤 과학적 사건이 양성자의 발견으로 간주되어야 하는지에 대해 의견이 일치하지 않습니다. 양성자 발견에 중요한 역할을 한 사람은 다음과 같습니다.
- E. Rutherford의 행성 원자 모델 생성;
- F. Soddy, J. Thomson, F. Aston의 동위원소 발견;
- E. Rutherford는 질소 핵의 알파 입자에 의해 수소 원자가 녹아웃될 때 수소 원자 핵의 행동을 관찰했습니다.
양성자 궤도의 첫 번째 사진은 P. Blackett이 구름 상자에서 원소의 인공 변형 과정을 연구하는 동안 얻은 것입니다. Blackett은 질소 핵에 의해 알파 입자를 포획하는 과정을 연구했습니다. 이 과정에서 양성자가 방출되고 질소핵이 산소의 동위원소로 변환되었다.
양성자는 중성자와 함께 모든 화학 원소의 핵의 일부입니다. 핵에 있는 양성자의 수에 따라 해당 원소의 원자 번호가 결정됩니다. 주기율표디. 멘델레예프.
양성자는 양전하를 띤 입자입니다. 그 전하는 기본 전하, 즉 전자 전하의 크기와 크기가 같습니다. 양성자의 전하는 종종 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
현재 양성자는 기본 입자가 아닌 것으로 알려져 있습니다. 2개의 u-쿼크와 1개의 d-쿼크로 구성된 복잡한 구조를 가지고 있습니다. u-쿼크()의 전하는 양수이며 다음과 같습니다.
d-쿼크()의 전하는 음수이며 다음과 같습니다.
쿼크는 장 양자인 글루온의 교환을 연결하며 강한 상호작용을 견뎌냅니다. 양성자의 구조에 여러 점 산란 중심이 있다는 사실은 양성자에 의한 전자 산란 실험을 통해 확인됩니다.
양성자의 크기는 유한하며, 과학자들은 이에 대해 여전히 논쟁을 벌이고 있습니다. 현재 양성자는 경계가 흐릿한 구름으로 표현됩니다. 이러한 경계는 끊임없이 출현하고 소멸되는 가상 입자로 구성됩니다. 그러나 대부분의 간단한 문제에서 양성자는 물론 점전하로 간주될 수 있습니다. 양성자의 나머지 질량()은 대략 다음과 같습니다.
양성자의 질량은 전자의 질량보다 1836배 더 큽니다.
양성자는 모든 기본 상호작용에 참여합니다. 강한 상호작용은 양성자와 중성자를 핵으로 결합하고, 전자와 양성자는 전자기 상호작용을 통해 원자로 결합됩니다. 약한 상호 작용으로 중성자(n)의 베타 붕괴를 예로 들 수 있습니다.
여기서 p는 양성자이고; - 전자; - 항중성미자.
양성자 붕괴는 아직 얻어지지 않았습니다. 이것은 물리학의 중요한 현대 문제 중 하나입니다. 왜냐하면 이 발견은 자연력의 통일성을 이해하는 데 중요한 단계가 될 것이기 때문입니다.
문제 해결의 예
실시예 1
| 운동 | 나트륨 원자의 핵은 양성자와 충돌합니다. 양성자가 멀리 떨어져 있을 때 원자핵으로부터 양성자의 정전기적 반발력은 얼마입니까?  m. 나트륨 원자의 핵 전하가 양성자의 전하보다 11배 더 크다는 점을 생각해 보세요. 나트륨 원자의 전자 껍질의 영향은 무시될 수 있습니다. |
| 해결책 | 문제를 해결하기 위한 기초로 우리는 문제에 대해 다음과 같이 작성할 수 있는 쿨롱의 법칙을 사용합니다(입자가 점과 같다고 가정).
여기서 F는 하전 입자의 정전기 상호 작용의 힘입니다. Cl은 양성자 전하이고; - 나트륨 원자 핵의 전하; - 진공의 유전 상수; - 전기 상수. 우리가 가지고 있는 데이터를 사용하여 필요한 반발력을 계산할 수 있습니다. |
| 답변 | N |
실시예 2
| 운동 | 수소 원자의 가장 간단한 모델을 고려하면 전자는 양성자(수소 원자의 핵) 주위를 원형 궤도로 움직이는 것으로 믿어집니다. 궤도 반경이 m이라면 전자의 속도는 얼마입니까? |
| 해결책 | 원을 그리며 움직이는 전자에 작용하는 힘(그림 1)을 생각해 봅시다. 이것이 양성자의 인력입니다. 쿨롱의 법칙에 따르면 그 값은 ()와 같다고 씁니다.
여기서 =— 전자 전하; |
- 양성자 전하; - 전기 상수. 전자 궤도의 어느 지점에서든 전자와 양성자 사이의 인력은 원의 반경을 따라 전자에서 양성자로 향합니다.
테일러 급수 확장 일반 함수에 대한 코시 문제의 근사해
학교에서 가르치지 않는 것 학교에서 가르치지 않는 것 물어보기
돈 생각 공식(A