Proton kütlesi. Proton temel bir parçacıktır. Geleneksel birimlerde bir protonun yükü nedir?
Bölüm 9. Temel yükler. Elektron ve proton
§ 9.1. Elektromanyetik kütle ve yük. Ücretin özü hakkında soru
Bölüm 5'te eylemsizlik mekanizmasını bulduk, "eylemsizlik kütlesinin" ne olduğunu ve bunu hangi elektriksel olayların ve temel yüklerin özelliklerinin belirlediğini açıkladık. 7. Bölüm'de aynısını yerçekimi ve "yerçekimi kütlesi" olgusu için yaptık. Cisimlerin hem ataletinin hem de yerçekiminin, temel parçacıkların geometrik boyutu ve yükleri tarafından belirlendiği ortaya çıktı. Geometrik boyut tanıdık bir kavram olduğundan, atalet ve yerçekimi gibi temel olgular yalnızca çok az çalışılmış bir varlığa dayanmaktadır: "yük". Şimdiye kadar “yükleme” kavramı gizemli ve neredeyse mistikti. İlk başta bilim adamları yalnızca makroskobik yüklerle ilgileniyorlardı; makroskobik cisimlerin yükleri. Bilimde elektrik çalışmalarının başlangıcında, fazlalığı veya eksikliği bedenlerin elektriklenmesine yol açan görünmez "elektrik sıvıları" hakkındaki fikirler kullanıldı. Uzun bir süre boyunca tartışma sadece bir sıvı mı yoksa iki sıvı mı olduğu konusundaydı: olumlu ve olumsuz. Daha sonra "temel" yük taşıyıcılarının, elektronların ve iyonize atomların olduğunu keşfettiler. fazla elektronu olan veya eksik elektronu olan atomlar. Daha sonraları bile “en temel” pozitif yük taşıyıcıları (protonlar) keşfedildi. Daha sonra birçok "temel" parçacığın olduğu ve çoğunun elektrik yüküne sahip olduğu ve büyüklük açısından bu yükün her zaman olduğu ortaya çıktı.
q 0 ≈ 1,602 · 10− 19 C yükünün tespit edilebilir minimum kısmının katıdır. Bu
kısmına “temel yük” adı verildi. Yük, bir cismin elektriksel etkileşimlere ve özellikle elektrostatik etkileşimlere ne ölçüde katıldığını belirler. Bugüne kadar, temel ücretin ne olduğuna dair anlaşılır bir açıklama yoktur. Bir yükün başka yüklerden (örneğin, kesirli yük değerlerine sahip kuarklar) oluştuğuna dair herhangi bir akıl yürütme, bir açıklama değil, konunun skolastik bir "bulanıklaştırılmasıdır".
Daha önce belirlediğimiz şeyleri kullanarak suçlamaları kendimiz düşünmeye çalışalım. Yükler için oluşturulan ana yasanın Coulomb yasası olduğunu hatırlayalım: İki yüklü cisim arasındaki etkileşimin kuvveti, yüklerinin büyüklüklerinin çarpımı ile doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Görünen o ki, eğer Coulomb yasasını önceden incelenmiş herhangi bir spesifik fiziksel mekanizmadan çıkarırsak, böylece yüklerin özünü anlama konusunda bir adım atmış oluruz. Dış dünyayla etkileşim açısından temel yüklerin tamamen elektrik alanları, yani yapısı ve hareketi tarafından belirlendiğini söylemiştik. Ve temel yüklerdeki eylemsizlik ve yerçekimini açıkladıktan sonra hareket etmekten başka bir şeyin olmadığını söylediler. Elektrik alanı ve geriye hiç kimse kalmadı. Ve elektrik alanı, boşluğun, eterin, doluluğun bozulmuş durumlarından başka bir şey değildir. Peki, tutarlı olalım ve elektronu ve yükünü hareketli bir alana indirgemeye çalışalım! Bölüm 5'te bir protonun, yükünün işareti ve geometrik boyutu dışında, bir elektrona tamamen benzediğini tahmin etmiştik. Elektronu hareketli bir alana indirgeyerek hem yükün işaretini hem de parçacıkların yük miktarının boyuta göre bağımsızlığını açıklayabildiğimizi görürsek, o zaman görevimiz en azından ilk yaklaşıma kadar tamamlanacaktır.
§ 9.2. Garip akıntılar ve garip dalgalar. Düz elektron
İlk olarak, yarıçapı r 0 olan dairesel bir yol boyunca hareket eden bir halka yükünün son derece basitleştirilmiş bir model durumunu (Şekil 9.1) ele alalım. Ve genel olarak ona izin ver
elektriksel olarak nötr yani merkezinde zıt işaretli bir yük vardır. Buna “düz elektron” denir. Gerçek elektronun bu olduğunu iddia etmiyoruz, sadece düz, iki boyutlu bir durumda serbest temel yüke eşdeğer elektriksel olarak nötr bir nesne elde etmenin mümkün olup olmadığını şimdilik anlamaya çalışıyoruz. Yükümüzü eterin ilgili yüklerinden (vakum, plenum) oluşturmaya çalışalım. Kesinlik sağlamak için halkanın yükünün negatif olduğunu ve halkanın saat yönünde hareket ettiğini varsayalım (Şekil 9.1). Bu durumda akım saat yönünün tersine akar. Küçük seçelim
Halka yükü dq'nun elemanına küçük bir uzunluk dl atayın. dq elemanının zamanın her anında v t teğet hızı ve a n normal ivmesi ile hareket ettiği açıktır. Böyle bir hareketle dI elemanının toplam akımını ilişkilendirebiliriz -
vektör miktarı. Bu değer, yönünü sürekli olarak akışla "döndüren" sabit bir teğetsel akım dI t olarak gösterilebilir.
zaman, yani hızlanmıştır. Yani sahip olmak normal hızlanma dI&N. Zorluk
Daha ileri bir değerlendirme, şu ana kadar fizikte esas olarak, ivmesi akımın yönü ile aynı düz çizgi üzerinde bulunan alternatif akımları dikkate almış olmamızdan kaynaklanmaktadır. Bu durumda durum farklıdır: mevcut dik onun hızlanmasına. Ve ne? Bu daha önce kesin olarak belirlenmiş fizik yasalarını geçersiz kılıyor mu?
Pirinç. 9.1. Halka akımı ve test yükü üzerindeki kuvvet etkisi
Tıpkı manyetik alanının temel akımın kendisiyle ilişkili olması gibi (Biot-Savart-Laplace yasasına göre), önceki bölümlerde gösterdiğimiz gibi temel akımın ivmesi de indüksiyonun elektrik alanıyla ilişkilidir. Bu alanlar harici yük q üzerinde bir F kuvvet etkisi uygular (Şekil 9.1). Yarıçap r 0 sonlu olduğundan eylemler
Halkanın sağ yarısının (şekle göre) temel akımları, sol yarının temel akımlarının ters etkisiyle tamamen telafi edilemez.
Bu nedenle, halka akımı I ile harici test yükü q arasında olmalıdır
kuvvet etkileşimi ortaya çıkar.
Sonuç olarak, bir bütün olarak yapısal olarak elektriksel olarak tamamen nötr olan ancak bir halka akımı içeren bir nesneyi spekülatif olarak yaratabileceğimizi bulduk. Vakumdaki halka akımı nedir? Bu öngerilim akımıdır. Bunu, ilişkili negatif (ya da tam tersi - pozitif) vakum yüklerinin, geri kalan zıt yüklerin tamamıyla dairesel bir hareketi olarak hayal edebiliriz.
V merkez. Aynı zamanda pozitif ve negatif bağlı yüklerin ortak dairesel hareketi olarak da düşünülebilir, ancak bu hareket farklı hızlarda veya farklı yarıçaplar boyunca gerçekleşmektedir.
V farklı taraflar... Sonuçta duruma nasıl bakarsak bakalım,
bir daire şeklinde kapalı, dönen bir elektrik alanı E'ye indirgeyin . Bu bir manyetik alan yaratır B, akımların akması ve sınırlı olmayan ek cr ile ilişkili en hom elektrik alanı Eind çünkü bu akımlar hızlandırıldı.
Bu tam olarak gerçek temel yüklerin (örneğin elektronlar) yakınında gözlemlediğimiz şeydir! İşte "elektrostatik" etkileşim olarak adlandırılan fenomenolojimiz. Bir elektron oluşturmak için serbest yüklere (kesirli veya diğer yük değerlerine sahip) gerek yoktur. Sadece bu yeterli bağlı vakum yükleri! Modern kavramlara göre bir fotonun da hareketli bir elektrik alanından oluştuğunu ve genellikle elektriksel olarak nötr olduğunu unutmayın. Bir foton bir halka şeklinde "bükülürse", elektrik alanı artık doğrusal ve düzgün bir şekilde değil, hızlanarak hareket edeceğinden yükü olacaktır. Artık farklı işaretli yüklerin nasıl oluştuğu açıktır: "halka modelindeki" (Şekil 9.1) E alanı parçacığın merkezinden çevresine doğru yönlendirilirse, o zaman yük tek işaretlidir, eğer tersi ise , sonra diğerinden. Bir elektronu (veya pozitronu) açarsak bir foton yaratırız. Gerçekte, açısal momentumu koruma ihtiyacı nedeniyle, bir yükü fotona dönüştürmek için iki zıt yükü alıp onları bir araya getirmeniz ve sonuçta elektriksel açıdan nötr iki foton elde etmeniz gerekir. Bu olay (yok olma reaksiyonu) aslında deneylerde de gözlenmektedir. Yani bir ücret budur - bu elektrik alanının torku! Daha sonra formüller ve hesaplamalar yapmaya çalışacağız ve Coulomb yasasını alternatif öngerilim akımı durumuna uygulanan indüksiyon yasalarından türetmeye çalışacağız.
§ 9.3. Faraday'ın indüksiyon yasasının bir sonucu olarak Coulomb yasası
İki boyutlu (düz) bir yaklaşımla, elektrostatik anlamda bir elektronun, r0 yarıçapı boyunca hız ile hareket eden yük akımı q0'a büyüklük olarak eşit olan bir akımın dairesel hareketine eşdeğer olduğunu gösterelim. ışık hızına eşittir c.
Bunu yapmak için, toplam dairesel akımı I (Şekil 9.1) temel akımlara Idl böleriz, test yükünün q bulunduğu noktaya etki eden dE ind'yi hesaplarız ve halka üzerinde entegre ederiz.
Dolayısıyla bizim durumumuzda halkadan akan akım şuna eşittir:
(9.1) ben = q0 v = q0c. 2 π r 0 2 π r 0
Bu akım eğrisel olduğundan yani hızlandırıldığından
değişkenler:
I. Misyuchenko |
Tanrının Son Sırrı |
|||||||
dt 2 π r |
2πr |
|||||||
burada a, her akım elemanının bir daire içinde c hızıyla hareket ederken yaşadığı merkezcil ivmedir.
Kinematikten bilinen ifadeyi ivme yerine a = c 2 koyarsak şunu elde ederiz: r 0
q0 c2 |
||||||
2πr |
2 pi r 2 |
|||||
Mevcut elemanın türevinin aşağıdaki formülle ifade edileceği açıktır:
dl = |
q0 c2 |
DL. |
|||||
2πr |
2 pi r 2 |
||||||
Biot-Savart-Laplace yasasına göre, her bir akım elemanı Idl, test yükünün bulunduğu noktada bir “temel” manyetik alan yaratır:
(9,5) dB = |
ben[ dl , rr ] |
|||
Bölüm 4'ten, temel bir akımın alternatif manyetik alanının bir elektrik alanı ürettiği bilinmektedir:
(9.6) dE r = v r B dB r = |
μ 0 |
|||||||||
ben[dl,r] |
||||||||||
Şimdi bu ifadeye (9.4) temel dairesel akımının türevinin değerini koyalım:
dl günah(β) |
|||||||||||
dE = |
|||||||||||
2 pi r 2 |
|||||||||||
Geriye bu temel elektrik alan güçlerini mevcut kontur boyunca, yani daire üzerinde tanımladığımız tüm dl boyunca entegre etmek kalır:
q0 c2 |
günah(β) |
r2 ∫ |
günah(β) |
||||||||
E = ∫ dE = ∫ 8 π |
2 pi r 2 |
dl = |
16 π 2 ε |
DL. |
|||||||
Açılar üzerinden entegrasyonun şunu sağlayacağını görmek kolaydır (Şekil 9.1):
(9.9) ∫ |
günah(β) |
4 pi r 2 |
|||
dl = 2 π r0 |
r2 0 |
r20. |
Buna göre, test yükünün bulunduğu noktadaki eğrisel akımımızdan E ind indüksiyonunun elektrik alan kuvvetinin toplam değeri eşit olacaktır.
Bir atomun yapısına aşina iseniz, muhtemelen herhangi bir elementin atomunun üç tür temel parçacıktan oluştuğunu biliyorsunuzdur: protonlar, elektronlar ve nötronlar. Protonlar nötronlarla birleşerek atom çekirdeğini oluşturur.Protonun yükü pozitif olduğundan atom çekirdeği her zaman pozitif yüklenir. atom çekirdeği, onu çevreleyen diğer temel parçacıkların bulutu tarafından telafi edilir. Negatif yüklü elektron, protonun yükünü dengeleyen atomun bileşenidir. Çevreleyen atom çekirdeğine bağlı olarak, bir element elektriksel olarak nötr olabilir (atomdaki proton ve elektronların eşit sayıda olması durumunda) veya pozitif veya negatif yüke sahip olabilir (sırasıyla elektron eksikliği veya fazlalığı durumunda) ). Bir elementin belirli bir yük taşıyan atomuna iyon denir.
Elementlerin özelliklerini ve periyodik tablodaki konumlarını belirleyen şeyin proton sayısı olduğunu hatırlamak önemlidir. D. I. Mendeleev. İçerilen atom çekirdeği nötronların yükü yoktur. Protonların birbiriyle ilişkili ve pratik olarak eşit olması ve elektronun kütlesinin onlara kıyasla ihmal edilebilir olması (1836 kat daha az) nedeniyle, atom çekirdeğindeki nötronların sayısı çok önemli bir rol oynar: sistemin kararlılığını ve çekirdeklerin hızını belirler.İçerik nötronları bir elementin izotopunu (çeşitliliğini) belirler.
Bununla birlikte, yüklü parçacıkların kütleleri arasındaki tutarsızlık nedeniyle, protonlar ve elektronlar farklı spesifik yüklere sahiptir (bu değer, bir temel parçacığın yükünün kütlesine oranıyla belirlenir). Sonuç olarak protonun özgül yükü 9,578756(27)·107 C/kg iken elektronun yükü -1,758820088(39)·1011'dir. Spesifik yükün yüksek olması nedeniyle serbest protonlar sıvı ortamda bulunamaz; hidratlanabilirler.
Bir protonun kütlesi ve yükü, geçen yüzyılın başında belirlenen spesifik değerlerdir. Yirminci yüzyılın en büyük keşiflerinden birini hangi bilim adamı yaptı? 1913 yılında Rutherford, bilinen tüm kitlelerin kimyasal elementler bir hidrojen atomunun kütlesinden tamsayı kat daha büyük olduğundan, bir hidrojen atomunun çekirdeğinin herhangi bir elementin atomunun çekirdeğine dahil olduğunu varsaydı. Bir süre sonra Rutherford, nitrojen atomunun çekirdeklerinin alfa parçacıklarıyla etkileşimini incelediği bir deney gerçekleştirdi. Deney sonucunda, Rutherford'un "proton" adını verdiği (ilk olarak Yunanca "protos" kelimesinden) atomun çekirdeğinden bir parçacık uçtu ve bunun hidrojen atomunun çekirdeği olduğunu varsaydı. Bu varsayım, bu bilimsel deneyin bir bulut odasında tekrarlanmasıyla deneysel olarak kanıtlandı.
Aynı Rutherford, 1920'de atom çekirdeğinde kütlesi protonun kütlesine eşit olan ancak herhangi bir elektrik yükü taşımayan bir parçacığın varlığına dair bir hipotez öne sürdü. Ancak Rutherford'un kendisi bu parçacığı tespit edemedi. Ancak 1932'de öğrencisi Chadwick, atom çekirdeğinde bir nötronun varlığını deneysel olarak kanıtladı - Rutherford'un öngördüğü gibi kütle olarak bir protona yaklaşık olarak eşit bir parçacık. Nötronların tespit edilmesi daha zordu çünkü elektrik yükleri yoktu ve dolayısıyla diğer çekirdeklerle etkileşime girmiyorlardı. Yükün yokluğu, nötronların çok yüksek nüfuz etme yeteneğini açıklar.
Protonlar ve nötronlar atom çekirdeğinde çok güçlü bir kuvvetle birbirine bağlanır. Artık fizikçiler bu iki temel nükleer parçacığın birbirine çok benzediği konusunda hemfikir. Yani eşit dönüşlere sahipler ve nükleer kuvvetler onlara kesinlikle eşit şekilde etki ediyor. Tek fark protonun pozitif yüke sahip olması, nötronun ise hiç yükünün olmamasıdır. Ama o zamandan beri elektrik şarjı nükleer etkileşimlerde hiçbir önemi yoktur, ancak bir nevi proton işareti olarak değerlendirilebilir. Eğer bir protonu elektrik yükünden mahrum bırakırsanız, bireyselliğini kaybedecektir.
Bu yazımızda kimya ve fizikte kullanılan, evrenin diğer elementleriyle birlikte temelini oluşturan temel parçacık olan proton hakkında bilgiler bulacaksınız. Protonun özellikleri, kimyadaki özellikleri ve kararlılığı belirlenecektir.
Proton nedir
Proton, baryon olarak sınıflandırılan temel parçacıkların temsilcilerinden biridir; fermiyonların güçlü bir şekilde etkileştiği ve parçacığın kendisi 3 kuarktan oluştuğu. Proton kararlı bir parçacıktır ve kişisel bir momentumu vardır; ½ spin. Protonun fiziksel tanımı P(veya P +)
Proton - temel parçacık termonükleer tip işlemlerde yer almak. Esasen evrendeki yıldızların ürettiği ana enerji kaynağı bu tür bir reaksiyondur. Güneş tarafından salınan enerjinin neredeyse tamamı, yalnızca 4 protonun bir helyum çekirdeğinde birleşmesi ve iki protondan bir nötronun oluşması nedeniyle mevcuttur.
Bir protonun doğasında bulunan özellikler
Proton baryonların temsilcilerinden biridir. Bu bir gerçek. Bir protonun yükü ve kütlesi - sabitler. Proton elektrik yüklü +1'dir ve kütlesi çeşitli ölçü birimleriyle belirlenir ve MeV 938.272 0813(58) cinsindendir, protonun kilogram cinsinden ağırlığı ise 1.672 621 898(21) 10 −27 kg şeklindedir, Atomik kütle birimlerinde bir protonun ağırlığı 1,007 276 466 879(91) a'dır. e.m. ve elektronun kütlesine göre protonun ağırlığı elektrona göre 1836.152 673 89 (17)'dir.
Tanımı yukarıda verilmiş olan proton, fizik açısından, izospin +½ projeksiyonuna sahip temel bir parçacıktır ve nükleer fizik bu parçacığı ters işaretle algılar. Protonun kendisi bir nükleondur ve 3 kuarktan (iki u kuark ve bir d kuark) oluşur.
Protonun yapısı, Amerika Birleşik Devletleri'nden nükleer fizikçi Robert Hofstadter tarafından deneysel olarak incelendi. Bu hedefe ulaşmak için fizikçi, protonları yüksek enerjili elektronlarla çarpıştırdı ve bu açıklamasından dolayı Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Proton, protonun elektrik yükünün enerjisinin yaklaşık yüzde otuz beşini içeren ve oldukça yüksek yoğunluğa sahip bir çekirdek (ağır çekirdek) içerir. Çekirdeği çevreleyen kabuk nispeten boşalmıştır. Kabuk esas olarak ve p tipi sanal mesonlardan oluşur ve protonun elektrik potansiyelinin yaklaşık yüzde ellisini taşır ve yaklaşık 0,25 * 10 13 ila 1,4 * 10 13 arasında bir mesafede bulunur. Daha da ötesi, yaklaşık 2,5 x 10 13 santimetre mesafede, kabuk sanal mezonlardan oluşur ve protonun elektrik yükünün yaklaşık olarak kalan yüzde on beşini içerir.
Proton Kararlılığı ve Kararlılığı
Serbest durumda proton herhangi bir bozunma belirtisi göstermez, bu da onun kararlılığını gösterir. Baryonların en hafif temsilcisi olan protonun kararlı durumu, baryon sayısının korunumu yasasıyla belirlenir. Protonlar, SBC yasasını ihlal etmeden nötrinolara, pozitronlara ve diğer daha hafif temel parçacıklara bozunabilir.
Atom çekirdeğinin protonu, K, L, M atom kabuklarına sahip belirli türdeki elektronları yakalama yeteneğine sahiptir. Elektron yakalamayı tamamlayan proton, bir nötrona dönüşür ve sonuç olarak bir nötrino serbest bırakır ve elektron yakalama sonucunda oluşan "delik", alttaki atom katmanlarının üstünden gelen elektronlarla doldurulur.
Eylemsiz referans sistemlerinde protonların hesaplanabilecek sınırlı bir ömre sahip olmaları gerekir; bunun nedeni Unruh etkisidir (radyasyon). kuantum teorisi alan, bu tür radyasyonun yokluğunda hızlanan bir referans çerçevesinde termal radyasyonun olası düşünülmesini öngörür. Bu nedenle, eğer bir proton, eğer sınırlı bir ömrü varsa, bu bozunma sürecinin kendisi ZSE tarafından yasaklanmış olmasına rağmen, bir pozitron, nötron veya nötrinoya beta bozunmasına uğrayabilir.
Kimyada protonların kullanımı
Proton, tek bir protondan oluşan bir H atomudur ve elektronu yoktur, dolayısıyla kimyasal anlamda proton, H atomunun bir çekirdeğidir.Bir protonla eşleştirilmiş bir nötron, bir atomun çekirdeğini oluşturur. Dmitry Ivanovich Mendeleev'in PTCE'sinde element numarası, belirli bir elementin atomundaki proton sayısını gösterir ve element numarası atom yüküne göre belirlenir.
Hidrojen katyonları çok güçlü elektron alıcılarıdır. Kimyada protonlar esas olarak organik ve mineral asitlerden elde edilir. İyonlaşma, gaz fazında proton üretme yöntemidir.
Elektrik yükünün eterodinamik özüne ve temel parçacıkların yapılarına dayanan bu makale, proton, elektron ve fotonun elektrik yüklerinin değerlerinin hesaplanmasını sağlar.
Yanlış bilgi cehaletten daha tehlikelidir
JB Shaw
Giriiş. Modern fizikte elektrik yükü en önemli özellikler ve temel parçacıkların doğal bir özelliği. Eterodinamik kavram temelinde tanımlanan bir elektrik yükünün fiziksel özünden, elektrik yükünün büyüklüğünün taşıyıcısının kütlesiyle orantılılığı gibi bir dizi özellik ortaya çıkar; elektrik yükü kuantize edilmez ancak kuantum (parçacıklar) tarafından aktarılır; elektrik yükünün büyüklüğünün kesin bir işareti vardır, yani her zaman pozitiftir; temel parçacıkların doğasına önemli kısıtlamalar getiren. Yani: Doğada elektrik yükü olmayan hiçbir temel parçacık yoktur; Temel parçacıkların elektrik yükünün büyüklüğü pozitiftir ve sıfırdan büyüktür. Fiziksel öze dayanarak, elektrik yükünün büyüklüğü kütle, temel parçacığın yapısını oluşturan eterin akış hızı ve bunların geometrik parametreleri tarafından belirlenir. Elektrik yükünün fiziksel özü ( elektrik yükü eter akışının bir ölçüsüdür) temel parçacıkların eterodinamik modelini açık bir şekilde tanımlar, böylece bir yandan temel parçacıkların yapısı sorununu ortadan kaldırır ve diğer yandan standart, kuark ve diğer temel parçacık modellerinin tutarsızlığını gösterir.
Elektrik yükünün büyüklüğü aynı zamanda temel parçacıkların elektromanyetik etkileşiminin yoğunluğunu da belirler. Elektromanyetik etkileşimin yardımıyla protonların ve elektronların atom ve moleküllerdeki etkileşimi meydana gelir. Böylece elektromanyetik etkileşim, bu tür mikroskobik sistemlerin kararlı bir durum olasılığını belirler. Boyutları önemli ölçüde elektron ve protonun elektrik yüklerinin büyüklüğüne göre belirlenir.
Yanlış yorumlama modern fizik pozitif ve negatif, temel, ayrık, nicemlenmiş elektrik yükünün varlığı vb. gibi özellikler, elektrik yükünün büyüklüğünü ölçmeye yönelik deneylerin yanlış yorumlanması, temel parçacıkların fiziğinde bir takım büyük hatalara yol açtı (elektrik yükünün yapısalsızlığı). elektron, fotonun sıfır kütlesi ve yükü, nötrino varlığı, proton ve elektronun elektrik yüklerinin temel değere mutlak değerinde eşitlik).
Yukarıdakilerden, modern fizikteki temel parçacıkların elektrik yükünün, mikrokozmosun temellerini anlamada belirleyici öneme sahip olduğu ve değerlerinin dengeli ve makul bir şekilde değerlendirilmesini gerektirdiği sonucu çıkmaktadır.
Doğal koşullar altında protonlar ve elektronlar bağlı durumda olup proton-elektron çiftleri oluştururlar. Bu durumun yanlış anlaşılması ve elektron ve protonun yüklerinin mutlak değerde temel yüke eşit olduğu şeklindeki hatalı fikir, sol modern fizikşu soruya cevap vermeden: Bir protonun, elektronun ve fotonun elektrik yüklerinin gerçek değeri nedir?
Proton ve elektronun elektrik yükü. Doğal durumunda proton-elektron çifti, kimyasal element hidrojen atomu formunda bulunur. Teoriye göre: “Hidrojen atomu indirgenemez yapısal birim Mendeleev'in periyodik tablosunun en üstünde yer alan madde. Bu bakımdan hidrojen atomunun yarıçapı temel bir sabit olarak sınıflandırılmalıdır. ... Hesaplanan Bohr yarıçapı = 0,529 Å'dur. Bu önemlidir çünkü bir hidrojen atomunun yarıçapını ölçmek için doğrudan bir yöntem yoktur. ... Bohr yarıçapı, elektronun dairesel yörüngesinin dairesinin yarıçapıdır ve "yarıçap" teriminin genel kabul görmüş anlayışına tamamen uygun olarak tanımlanır.
Proton yarıçapı ölçümlerinin sıradan hidrojen atomları kullanılarak yapıldığı da bilinmektedir, bu da (CODATA -2014) 0,8751 ± 0,0061 femtometre (1 fm = 10 −15 m) sonucuna yol açmıştır.
Bir protonun (elektronun) elektrik yükünün büyüklüğünü tahmin etmek için elektrik yüküne ilişkin genel ifadeyi kullanırız:
Q = (1/ k) 1/2 sen R (ρ S) 1/2 , (1)
burada k = 1 / 4πε 0 – Coulomb yasasının ifadesinden orantı katsayısı,
ε0 ≈ 8,85418781762039·10 −12 F m −1 – elektrik sabiti; u – hız, ρ – eter akış yoğunluğu; S – proton (elektron) gövdesinin kesiti.
(1) ifadesini aşağıdaki gibi dönüştürelim.
Q = (1/ k) 1/2 sen R (Hanım/ V) 1/2 ,
Nerede V = R S – vücut hacmi, M — temel parçacığın kütlesi.
Bir proton ve bir elektron düetonlardır: - torusun yan yüzeyleri ile birbirine bağlanan, bölünme düzlemine göre simetrik olan, torus şeklindeki iki gövdeden oluşan bir yapı, dolayısıyla
Q = (1/ k) 1/2 sen R (M2 S T/2 V T) 1/2 ,
Nerede S T- bölüm, R- uzunluk, V T = R ST- torusun hacmi.
Q = (1/ k) 1/2 sen R (mS T/ V T) 1/2 ,
q = (1/k) 1/2 u r (mS T /rS T) 1/2 ,
Q = (1/ k) 1/2 sen (Bay) 1/2 . (2)
İfade (2), bir protonun (elektronun) elektrik yükü için ifade (1)'in bir modifikasyonudur.
R2 = 0,2 R1 olsun; burada R1 simidin dış yarıçapı ve R2 iç yarıçapıdır.
R= 2π 0,6 R 1 ,
sırasıyla proton ve elektronun elektrik yükü
Q = ( 1/ k) 1/2 sen (M 2π 0,6 R1 ) 1/2 ,
Q= (2π 0,6 / k) 1/2 sen (M R1 ) 1/2 ,
Q= 2π ( 1.2 ε 0 ) 1/2 sen (M R1 ) 1/2
Q = 2.19 π (ε 0 ) 1/2 sen (M R1 ) 1/2 (3)
İfade (3), bir proton ve bir elektronun elektrik yükünün büyüklüğünü ifade etmenin bir şeklidir.
Şu tarihte: sen = 3∙10 8m / с – eterin ikinci ses hızı, ifade 2.19 π (ε 0 ) 1/2 sen = 2.19 π( 8,85418781762 10 −12 F/m ) 1/2 3∙10 8m / c = 0,6142∙ 10 4 m 1/2 F 1/2 s -1 .
Yukarıda sunulan yapıdaki protonun (elektronun) yarıçapının R1 yarıçapı olduğunu varsayalım.
Bir proton için m р = 1,672∙10 -27 kg, R 1 = r р = 0,8751∙10 -15 m olduğu biliniyorsa, o zaman
QR = 2.19 π (ε 0 ) 1/2 sen (M R1 ) 1/2 = 0,6142∙10 4 [m 1/2 F 1/2 s -1 ] ∙ (1,672∙10 -27 [kg] ∙
0,8751∙10 -15 [m]) 1/2 = 0,743∙10 -17 Cl.
Böylece protonun elektrik yükü QR= 0,743∙10 -17 Cl.
Bir elektron için m e = 0,911∙10 -31 kg olduğu bilinmektedir. Elektronun yapısının protonun yapısına benzer olduğu ve elektronun gövdesindeki eter akı yoğunluğunun da protonun gövdesindeki eter akı yoğunluğuna eşit olduğu varsayımıyla elektronun yarıçapını belirlemek için şunu kullanırız: proton ve elektronun kütleleri arasında bilinen oran şuna eşittir:
m r / m e = 1836,15.
O halde r r /re = (m r /m e) 1/3 = 1836,15 1/3 = 12,245, yani re = r r /12,245.
Elektronun verilerini ifade (3)'te yerine koyarsak şunu elde ederiz:
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.
Böylece elektronun elektrik yükü Qah = 0,157∙10 -19 Cl.
Proton spesifik yükü
q р /m р = 0,743∙10 -17 [C] /1,672∙10 -27 [kg] = 0,444∙10 10 C /kg.
Spesifik elektron yükü
q e / m e = 0,157∙10 -19 [C] /0,911∙10 -31 [kg] = 0,172∙10 12 C /kg.
Proton ve elektronun elektrik yüklerinin elde edilen değerleri tahmindir ve temel statüye sahip değildir. Bunun nedeni, proton-elektron çiftindeki proton ve elektronun geometrik ve fiziksel parametrelerinin birbirine bağlı olması ve proton-elektron çiftinin maddenin atomundaki konumu ile belirlenmesi ve kanunla düzenlenmesidir. açısal momentumun korunumu. Elektronun hareket yörüngesinin yarıçapı değiştiğinde proton ve elektronun kütlesi ve buna bağlı olarak kendi dönme ekseni etrafındaki dönüş hızı da buna göre değişir. Elektrik yükü kütle ile orantılı olduğundan, bir proton veya elektronun kütlesindeki bir değişiklik, buna göre, onların elektrik yüklerinde de bir değişikliğe yol açacaktır.
Böylece, bir maddenin tüm atomlarında, protonların ve elektronların elektrik yükleri birbirinden farklıdır ve kendi özel anlamlarına sahiptir, ancak ilk yaklaşımla bunların değerleri, elektrik yükünün değerleri olarak tahmin edilebilir. yukarıda tanımlanan hidrojen atomunun proton ve elektronunun. Ayrıca bu durum, bir maddenin atomunun elektrik yükünün, onu tanımlamak için kullanılabilecek benzersiz bir özellik olduğunu gösterir.
Bir hidrojen atomu için proton ve elektronun elektrik yüklerinin büyüklüğünü bilerek, hidrojen atomunun stabilitesini sağlayan elektromanyetik kuvvetler tahmin edilebilir.
Değiştirilmiş Coulomb yasasına göre elektriksel çekim kuvveti Fpr eşit olacak
Fpr = k (q 1 - q 2) 2 / r 2, en q 1 ≠ q 2,
burada q1 bir protonun elektrik yüküdür, q2 bir elektronun elektrik yüküdür, r atomun yarıçapıdır.
Fpr =(1/4πε 0)(q 1 - q 2) 2 / r 2 = (1/4π 8,85418781762039 10 −12 F m −1)
- (0,743∙10 -17 C - 0,157∙10 -19 C) 2 /(5,2917720859·10 −11 ) 2 = 0,1763·10 -3 N.
Bir hidrojen atomunda, bir elektrona 0,1763·10 -3 N'ye eşit bir elektrik (Coulomb) çekim kuvveti etki eder Hidrojen atomu kararlı durumda olduğundan, manyetik itme kuvveti de 0,1763·10 -3 N'ye eşittir. Karşılaştırma için, tüm bilimsel ve eğitim literatürü kuvvet hesaplamaları sağlamak elektriksel etkileşimörneğin 0,923·10 -7 N sonucunu verir. Literatürde verilen hesaplama, yukarıda tartışılan hatalara dayandığı için yanlıştır.
Modern fizik, bir atomdan bir elektronu çıkarmak için gereken minimum enerjiye iyonlaşma enerjisi veya bağlanma enerjisi adı verildiğini ve hidrojen atomu için 13,6 eV olduğunu belirtir. Proton ve elektronun elektrik yükünün elde edilen değerlerine dayanarak bir hidrojen atomundaki bir proton ve bir elektronun bağlanma enerjisini tahmin edelim.
Avustralya, Brezilya ve Kuzey Amerika ülkelerinin kullandığı saat uygulaması. = F pr ·r n = 0,1763·10 -3 · 6,24151·10 18 eV/m · 5,2917720859·10 −11 = 58271 eV.
Hidrojen atomundaki proton ve elektronun bağlanma enerjisi 58.271 KeV'dir.
Elde edilen sonuç, iyonlaşma enerjisi kavramının yanlışlığını ve Bohr'un ikinci önermesinin yanlışlığını göstermektedir: " Işık emisyonu, bir elektronun daha yüksek enerjili sabit bir durumdan daha düşük enerjili sabit bir duruma geçmesiyle meydana gelir. Yayılan fotonun enerjisi, durağan durumların enerjileri arasındaki farka eşittir.” Bir proton-elektron çiftinin dış faktörlerin etkisi altında uyarılması sürecinde, elektron, maksimum değeri iyonizasyon enerjisi tarafından belirlenen belirli bir miktarda protondan yer değiştirir (uzaklaşır). Proton-elektron çifti tarafından fotonlar üretildikten sonra elektron önceki yörüngesine geri döner.
Bir hidrojen atomunun bir miktar uyarılması üzerine maksimum elektron yer değiştirmesinin büyüklüğünü tahmin edelim. harici faktör enerji 13,6 eV.
Hidrojen atomunun yarıçapı 5,29523·10 −11'e eşit olacak, yani yaklaşık %0,065 artacaktır.
Bir fotonun elektrik yükü. Eterodinamik kavrama göre bir foton: torusun halka hareketi (bir tekerlek gibi) ve içinde bir vida hareketi ile yoğunlaştırılmış eterin kapalı bir toroidal girdabı olan, jiroskopik momentlerinin neden olduğu öteleme sikloidal hareketi (bir vida yörüngesi boyunca) gerçekleştiren temel bir parçacık dairesel bir yol boyunca kendi dönüşü ve dönüşü ve enerji aktarımı için tasarlanmıştır.
Fotonun sarmal bir yörünge boyunca hareket eden toroidal bir girdap gövdesi şeklindeki yapısına dayanır; burada r γ λ dış yarıçaptır, m γ λ kütledir, ω γ λ doğal dönme frekansıdır, fotonun elektrik yüküdür aşağıdaki gibi temsil edilebilir.
Hesaplamaları basitleştirmek için, foton gövdesindeki eter akışının uzunluğunun r = 2π r γ λ olduğunu varsayıyoruz,
u = ω γ λ r γ λ , r 0 λ = 0,2 r γ λ foton gövdesinin kesit yarıçapıdır.
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 γ 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 ,
Q γ λ = 2 π (2 ε 0 ) 1/2 ω γ λ (mλ R 3 γ λ ) 1/2 . (4)
İfade (4), dairesel bir yol boyunca hareketi hesaba katmadan fotonun kendi elektrik yükünü temsil eder. ε 0, m λ, r γ λ parametreleri yarı sabittir, yani. fotonun tüm varoluş aralığı boyunca (kızılötesinden gama'ya kadar) değerleri önemsiz derecede (% kesirli) değişen değişkenler. Bu, fotonun kendi elektrik yükünün kendi ekseni etrafındaki dönüş frekansının bir fonksiyonu olduğu anlamına gelir. Çalışmada gösterildiği gibi, bir gama fotonunun ω γ λ Г frekanslarının kızılötesi bir foton ω γ λ И'ye oranı ω γ λ Г /ω γ λ И ≈ 1000 mertebesindedir ve fotonun değeri kendi elektrik yükü de buna göre değişir. İÇİNDE modern koşullar bu miktar ölçülemez ve bu nedenle yalnızca teorik öneme sahiptir.
Fotonun tanımına göre, karmaşık bir sarmal hareket vardır ve bu hareket, dairesel ve doğrusal bir yol boyunca harekete ayrıştırılabilir. Fotonun elektrik yükünün toplam değerini tahmin etmek için dairesel bir yol boyunca hareketi hesaba katmak gerekir. Bu durumda fotonun kendi elektrik yükünün bu dairesel yol boyunca dağıldığı ortaya çıkar. Helisel yörünge adımının fotonun dalga boyu olarak yorumlandığı hareketin periyodikliği dikkate alındığında, fotonun toplam elektrik yükünün değerinin dalga boyuna bağımlılığından bahsedebiliriz.
Elektrik yükünün fiziksel özünden, elektrik yükünün büyüklüğünün kütlesiyle ve dolayısıyla hacmiyle orantılı olduğu sonucu çıkar. Dolayısıyla fotonun kendi elektrik yükü, fotonun kendi vücut hacmiyle (V γ λ) orantılıdır. Benzer şekilde, bir fotonun toplam elektrik yükü, dairesel bir yol boyunca hareketi dikkate alındığında, dairesel bir yol boyunca hareket eden bir fotonu oluşturacak hacim (V λ) ile orantılı olacaktır.
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 ,
Q λ = Q γ λ R λ / L 2 R γ λ . (5)
burada L = r 0γλ /r γλ foton yapı parametresidir, kesit yarıçapının foton gövdesinin dış yarıçapına oranına eşittir (≈ 0,2), V T = 2π 2 R r 2 torusun hacmidir , R, torusun generatrisinin dönme çemberinin yarıçapıdır; r, torus çemberinin generatrisinin yarıçapıdır.
Q λ = Q γ λ R λ / L 2 R γ λ = 2π(2ε 0) 1/2 ω γ λ (m λ r 3 γ λ) 1/2 R λ / L 2 R γ λ ,
Q λ = 2 π (2 ε 0 ) 1/2 ω γ λ (mλ R γ λ ) 1/2 R λ / L 2 . (6)
İfade (6), fotonun toplam elektrik yükünü temsil eder. Toplam elektrik yükünün, değerleri şu anda büyük bir hatayla bilinen fotonun geometrik parametrelerine bağlı olması nedeniyle, elektrik yükünün kesin değerini hesaplama yoluyla elde etmek mümkün değildir. Bununla birlikte, değerlendirmesi bir dizi önemli teorik ve pratik sonuç çıkarmamıza olanak sağlar.
İşten elde edilen veriler için, ör. λ = 225 nm'de, ω γ λ ≈ 6,6641·10 30 dev/sn,
mλ≈ 10 -40 kg, R γ λ ≈ 10 -20m, R λ ≈ 0,179·10 -16m, L≈ 0,2, fotonun toplam elektrik yükünün değerini elde ederiz:
Q λ = 0, 786137 ·10 -19 Cl.
Dalga boyu 225 nm olan bir fotonun toplam elektrik yükünün elde edilen değeri, daha sonra temel sabit haline gelen R. Millikan (1.592·10 -19 C) tarafından ölçülen değerle iyi bir uyum içindedir. değeri iki fotonun elektrik yüküne karşılık gelir. Fotonun hesaplanan elektrik yükünün iki katı:
2Q λ = 1.57227·10 -19 CI,
Uluslararası Birim Sisteminde (SI), temel elektrik yükü 1,602 176 6208(98) 10 −19 C'ye eşittir. Temel elektrik yükünün iki katına çıkması, proton-elektron çiftinin simetrisi nedeniyle her zaman iki foton üretmesinden kaynaklanmaktadır. Bu durum, bir elektron-pozitron çiftinin yok edilmesi gibi bir sürecin varlığıyla deneysel olarak doğrulanır; Bir elektronun ve bir pozitronun karşılıklı yok edilmesi sürecinde, iki fotonun üretilme zamanı vardır ve ayrıca fotoçoğaltıcılar ve lazerler gibi iyi bilinen cihazların varlığı da vardır.
Sonuçlar. Dolayısıyla bu çalışmada, elektrik yükünün doğanın temel bir özelliği olduğu ve mikro dünyanın temel parçacıklarının, atomlarının ve diğer yapılarının özünü anlamada önemli bir rol oynadığı gösterilmiştir.
Elektrik yükünün eter-dinamik özü, temel parçacıkların modern fizikte bilinenlerden farklı olan yapılarının, özelliklerinin ve parametrelerinin yorumlanması için bir gerekçe sağlamamıza olanak tanır.
Hidrojen atomunun eter-dinamik modeline ve elektrik yükünün fiziksel özüne dayanarak proton, elektron ve fotonun elektrik yüklerinin hesaplanmış tahminleri verilmektedir.
Şu anda deneysel doğrulama eksikliği nedeniyle proton ve elektrona ilişkin veriler doğası gereği teoriktir, ancak hata dikkate alındığında hem teoride hem de pratikte kullanılabilirler.
Foton verileri, elektrik yükünün büyüklüğünün ölçülmesine ilişkin bilinen deneylerin sonuçlarıyla iyi bir uyum içindedir ve temel elektrik yükünün hatalı temsilini haklı çıkarmaktadır.
Edebiyat:
- Lyamin V. S., Lyamin D. V. Elektrik yükünün fiziksel özü.
- Kasterin N. P. Aerodinamik ve elektrodinamiğin temel denklemlerinin genelleştirilmesi
(Aerodinamik kısım). Fiziksel hidrodinamik problemleri / Makale koleksiyonu ed. BSSR Bilimler Akademisi Akademisyeni A.V. Lykova. – Minsk: BSSR Bilimler Akademisi Isı ve Kütle Transferi Enstitüsü, 1971, s. 268 – 308. - Atsyukovsky V.A. Genel eter dinamikleri. Gaz benzeri eter kavramına dayalı olarak madde ve alanların yapılarının modellenmesi. İkinci baskı. M.: Energoatomizdat, 2003. 584 s.
- Emelyanov V. M. Standart model ve uzantıları. - M.: Fizmatlit, 2007. - 584 s.
- Kapat F. Kuarklar ve partonlara giriş. - M .: Mir, 1982. - 438 s.
- Akhiezer AI, Rekalo MP “Temel parçacıkların elektrik yükü” UFN 114 487–508 (1974). .
- Fiziksel ansiklopedi. 5 cilt halinde. - M.: Sovyet ansiklopedisi. Genel yayın yönetmeni A. M. Prokhorov. 1988.
Lyamin V.S. , Lyamin D.V. Lvov
TANIM
Proton Hidrojen atomunun çekirdeği olan hadron sınıfına ait kararlı parçacık denir.
Bilim adamları hangi bilimsel olayın protonun keşfi olarak kabul edilmesi gerektiği konusunda anlaşamıyorlar. Protonun keşfinde önemli bir rol oynayanlar:
- E. Rutherford tarafından atomun gezegen modelinin oluşturulması;
- izotopların F. Soddy, J. Thomson, F. Aston tarafından keşfi;
- E. Rutherford tarafından nitrojen çekirdeklerinden alfa parçacıkları tarafından nakavt edildiğinde hidrojen atomlarının çekirdeklerinin davranışının gözlemleri.
Proton izlerinin ilk fotoğrafları P. Blackett tarafından bir bulut odasında elementlerin yapay dönüşüm süreçlerini incelerken elde edildi. Blackett, alfa parçacıklarının nitrojen çekirdekleri tarafından yakalanma sürecini inceledi. Bu süreçte bir proton yayıldı ve nitrojen çekirdeği oksijenin izotopuna dönüştürüldü.
Protonlar, nötronlarla birlikte tüm kimyasal elementlerin çekirdeklerinin bir parçasıdır. Çekirdekteki proton sayısı elementin atom numarasını belirler. periyodik tablo DI. Mendeleev.
Proton pozitif yüklü bir parçacıktır. Yükü, temel yüke, yani elektron yükünün değerine eşittir. Bir protonun yükü genellikle olarak gösterilir, o zaman şunu yazabiliriz:
Şu anda protonun temel bir parçacık olmadığına inanılıyor. Karmaşık bir yapıya sahiptir ve iki u-kuark ve bir d-kuarktan oluşur. Bir u-kuarkın () elektrik yükü pozitiftir ve eşittir
Bir d-kuarkın () elektrik yükü negatiftir ve şuna eşittir:
Kuarklar, alan kuantaları olan gluonların değişimini birbirine bağlar; güçlü etkileşime dayanırlar. Protonların yapılarında birkaç nokta saçılma merkezine sahip olduğu gerçeği, elektronların protonlar tarafından saçılması üzerine yapılan deneylerle doğrulanmıştır.
Protonun, bilim adamlarının hâlâ tartıştığı sonlu bir boyutu var. Şu anda proton, sınırları bulanık olan bir bulut olarak temsil ediliyor. Böyle bir sınır sürekli olarak ortaya çıkan ve yok olan sanal parçacıklardan oluşur. Ancak çoğu basit problemde bir proton elbette bir nokta yük olarak düşünülebilir. Bir protonun () geri kalan kütlesi yaklaşık olarak şuna eşittir:
Protonun kütlesi elektronun kütlesinden 1836 kat daha fazladır.
Protonlar tüm temel etkileşimlerde yer alır: Güçlü etkileşimler, protonları ve nötronları çekirdekte birleştirir, elektronlar ve protonlar, elektromanyetik etkileşimleri kullanarak atomlarda bir araya gelir. Zayıf bir etkileşim olarak, örneğin bir nötronun (n) beta bozunmasını örnek gösterebiliriz:
burada p protondur; — elektron; - antinötrino.
Proton bozunması henüz elde edilememiştir. Bu, fiziğin önemli modern problemlerinden biridir, çünkü bu keşif, doğadaki güçlerin birliğinin anlaşılmasında önemli bir adım olacaktır.
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Egzersiz yapmak | Sodyum atomunun çekirdekleri protonlarla bombardıman edilir. Proton uzaktaysa, bir protonun atom çekirdeğinden elektrostatik itme kuvveti nedir?  m) Bir sodyum atomunun çekirdeğinin yükünün, bir protonun yükünden 11 kat daha fazla olduğunu düşünün. Sodyum atomunun elektron kabuğunun etkisi göz ardı edilebilir. |
| Çözüm | Sorunun çözümüne temel olarak, problemimiz için (parçacıkların nokta benzeri olduğu varsayılarak) yazılabilecek Coulomb yasasını aşağıdaki gibi alacağız:
burada F, yüklü parçacıkların elektrostatik etkileşiminin kuvvetidir; Cl proton yüküdür; - sodyum atomunun çekirdeğinin yükü; - vakumun dielektrik sabiti; - elektriksel sabit. Elimizdeki verileri kullanarak gerekli itme kuvvetini hesaplayabiliriz: |
| Cevap | N |
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | Hidrojen atomunun en basit modeli dikkate alındığında elektronun, protonun (hidrojen atomunun çekirdeği) etrafında dairesel bir yörüngede hareket ettiği sanılmaktadır. Yörüngesinin yarıçapı m ise elektronun hızı nedir? |
| Çözüm | Bir daire içinde hareket eden bir elektrona etki eden kuvvetleri (Şekil 1) ele alalım. Bu protonun çekim kuvvetidir. Coulomb yasasına göre değerinin ()'ye eşit olduğunu yazıyoruz:
burada =— elektron yükü; |
- proton yükü; - elektriksel sabit. Elektronun yörüngesindeki herhangi bir noktada bir elektron ile bir proton arasındaki çekim kuvveti, dairenin yarıçapı boyunca elektrondan protona doğru yönlendirilir.
Taylor serisi açılımı Sıradan durumlar için Cauchy probleminin yaklaşık çözümü
Okulda ne öğretilmiyor? Okulda ne öğretilmiyor? sorun
Para Düşünme Formülü (A