Маса протона

Рекламний блок

Колись вважалося, що найдрібніша одиниця будови будь-якої речовини - це молекула. Потім, з винаходом більш потужних мікроскопів, людство з подивом відкрила для себе поняття атома - складової частинки молекул. Здавалося б, куди менше? Між тим, ще пізніше з'ясувалося, що атом, в свою чергу, складається з більш дрібних елементів.

В початку 20 століття британський фізик Ернест Резерфорд відкрив наявність у атомі ядер - центральних структур, саме цей момент позначив початок низки нескінченних відкриттів, що стосуються пристрою найдрібнішого структурного елемента речовини.

На сьогоднішній день, грунтуючись на ядерній моделі будови атомів і завдяки численним дослідженням, відомо, що атом складається з ядра, яке оточене електронним хмарою. У складі такого "хмари" - електрони, або елементарні частинки з негативним зарядом. До складу ядра, навпаки, входять частинки з електрично позитивним зарядом, що отримали назву протони. Вже згаданий вище британський фізик зміг спостерігати і згодом описати це явище. В 1919 році він проводив експеримент, який полягав у тому, що альфа-частинки вибивали ядра водню з ядер інших елементів. Таким чином, йому вдалося з'ясувати і довести, що протони - не що інше, як ядро атома водню без єдиного електрона. У сучасній фізиці протони позначаються за допомогою символу p або p (що означає позитивний заряд).

Протон в перекладі з грецького означає "перший, основний" - елементарна частка, що належить до класу баріонів, тобто відносно важких елементарних частинок. Являє собою стабільну структуру, час його життя становить понад 2,9 х 10(29) років.

Строго кажучи, крім протона, ядро атома містить також і нейтрони, які, виходячи з назви, нейтрально заряджені. Обидва ці елементи називають нуклонами.

Маса протона, в силу цілком очевидних обставин, довгий час не могла бути виміряна. Наразі ж відомо, що вона складає

mp=1,67262•10-27 кг

Саме таким чином виглядає і маса спокою протона.

Перейдемо до розгляду специфічних для різних областей фізики розумінь маси протона.

Маса частинки в рамках ядерної фізики частіше приймає інший вигляд, одиницею її вимірювання є а.е.м.

А. о. м. - атомна одиниця маси. Одна а.е.м. дорівнює 1/12 маси атома вуглецю, масове число якого дорівнює 12. Звідси 1 атомна одиниця маси дорівнює 1,66057·10-27 кг

Маса протона, отже, виглядає наступним чином:

mp = 1,007276 а. е. м.

Існує ще один спосіб виразити масу цієї позитивно зарядженої частинки, використовуючи інші одиниці виміру. Для цього спочатку потрібно прийняти як аксіому еквівалентність маси і енергії E=mc2. Де з - швидкість світла, а m - маса тіла.

Маса протона в даному випадку буде вимірюватися в мегаэлектронвольтах або Мев. Така одиниця виміру використовується виключно ядерної та атомної фізики і служить для вимірювання тієї енергії, що необхідна для перенесення частинки між двома точками в електростатичному полі. З тією умовою, що різниця потенціалів між цими точками дорівнює 1 Вольта.

Звідси, враховуючи, що 1 а.е.м. = 931,494829533852 Мев, маса протона дорівнює приблизно

mp=938 Мев.

Такий висновок був отриманий на підставі мас-спектроскопічних вимірювань, і саме масу в тому вигляді, в якому вона приведена вище, прийнято також називати і енергией спокою протона.

Таким чином, орієнтуючись на потреби експерименту, маса найдрібнішої частинки може бути виражена трьома різними значеннями, в трьох різних одиницях виміру.

Крім того, маса протона може бути виражена щодо маси електрона, який, як відомо, набагато важче" позитивно зарядженої частинки. Дорівнювати маса при грубому підрахунку і значних погрішностей у цьому випадку буде 1836,152 672 щодо маси електрона.

Рекламний блок



Додати коментар
Ваше Ім'я:   Ваш E-Mail:  


Введіть слово "життя" без кавичок

Відповідь:
© http://kafedam.pp.ua 2014