Príklad subatomárnych častíc

The Subatomárne častice Oni sú malé jednotky, ktoré tvoria atóm. Najdôležitejšie sú tri: Protón a Neutrón tvoriace atómové jadro a Elektrón, obiehajúci okolo druhého.

Hmota, všetko, čo zahŕňa miesto vo vesmíre, je tvorená základnými jednotkami zvanými Atómy. Počet rôznych atómov, ktoré existujú, je počet Chemické prvky na Periodickej tabuľke.

Rôzne kombinácie atómov tvoria všetko, čo vieme; Tieto kombinácie sú predmetom štúdia obidvoch Anorganická chémia a Organická chémia.

Skúma sa to však aj vo vnútri atómov, ktoré sa zhodujú na tom, že majú základnú štruktúru, ktorú tvoria nižšie častice nazývané atómový jadro a elektróny.

The Atómové jadro Skladá sa z dvoch rôznych druhov častíc: Protóny a neutróny.

The Protóny nesú kladný elektrický náboj (+) a Neutróny nesú žiadny poplatok. The Elektróny so záporným nábojom (-) Interagujú s nábojom protónov a vytvára sa fenomén príťažlivosti, ktorý udržuje atóm v určitom stave energie.

O atóme sa hovorí, že je stabilný, keď sa kladné a záporné náboje navzájom úplne vylučujú.

Elektrón

Vzduch pri bežnom tlaku vedie elektrický prúd veľmi zle. Ale zriedený vzduch, ktorý existuje vo vákuovej výbojke, vedie prúd vo forme lúča častíc nazývaného katódové lúče. V roku 1879 Sir William Crookes dokázal, že častice nesú elektrický náboj.

V roku 1895 bol Jean Perrin schopný overiť, či je náboj záporný; a častice dostali meno Electrons. V tom istom roku študoval priehyb lúčov v elektrickom poli Sir J. J. Thompson určil hodnotu špecifického náboja, čo je pomer medzi nábojom elektrónu (e) a hmotnosťou (m) elektrónu.

Z hodnoty 1,7592 * 10⁸ Coulomby / gram „e / m“ a hodnota „e“ (1,602 * 10^-19 Coulombs), najskôr určené R. TO. Millikan v roku 1917 bola vypočítaná hmotnosť elektrónu, čo je 1/1838 hmotnosti atómu vodíka.

Poplatok za elektrón = 1,602 * 10^-19 Coulombs

Hmotnosť elektrónu = 1/1838 hmotnosti atómu vodíka

Prvé stanovenia náboja elektrónu uskutočnili Townsend (1897), J. J. Thomson a H. TO. Wilson (1903), druhý pomocou fotoaparátu C. T. R. Wilson (1897) na výrobu hmiel, prístroja široko používaného pri výskume atómovej štruktúry.

Elektróny sa nachádzajú vo vonkajšej časti Atómu a popisujú pohyb okolo Jadra, rovnako ako planéty okolo Slnka. Počet elektrónov okolo jadra je to, čo napovedá, o ktorý chemický prvok ide.

Napríklad ak je v atóme iba jeden elektrón, prvkom je vodík. Ak existuje 23 elektrónov, je to sodík. Ak existuje 80 elektrónov, prvkom je ortuť.

Protón

Keď elektrický prúd prechádza vákuovou trubicou, v ktorej perforovaný disk funguje ako a Katóda (záporná elektróda), katódové lúče (elektróny) smerujú k anóde (elektróda) pozitívne); ale kladne nabité častice sa objavujú na druhej strane katódy a môžu byť odklonené silným magnetickým poľom.

Náboj týchto častíc, aj keď je kladný, sa vždy rovná alebo je násobkom náboja elektrónu. Hmotnosť kladne nabitej častice sa líši podľa povahy plynu uzavretého v trubici; vo všeobecnosti sa rovná atomu plynu. Zväzky týchto častíc sa nazývajú Pozitívne lúče.

Ak skúmavka obsahuje vodík, každá kladná častica má približne hmotnosť atómu vodíka a jej náboj je rovnako veľký ako náboj elektrónu. Atóm vodíka je najľahší a najjednoduchší zo všetkých atómov a častice pozitívneho lúča získané z neho sú najľahšie a najjednoduchšie zo všetkých pozitívnych častíc.

Protónový náboj = 1,602 * 10^-19 Coulombs

Protónová hmotnosť = hmotnosť atómu vodíka

Rutherford zistil, že rovnaká pozitívna častica sa často vyrába bombardovaním rôznych prvkov lúčmi emitovanými rádiom. Túto jednoduchšiu pozitívnu časticu nazval Protón, a dospel k záveru, že ide o zložku Atómu.

Neutróny

Dnes sa všeobecne uznáva, že atóm sa skladá z malého jadra s kladnými elektrickými nábojmi, ktoré sa počtom rovnajú atómovému číslu (počtu elektrónov). okolo jadra) v strede alebo veľmi blízko neho, priestoru dostupného pre celý atóm a negatívnych elektrónov vo vonkajšej časti uvedeného priestor.

Počet elektrónov sa zhoduje s počtom kladných nábojov v jadre. Hmotnosť atómu sa s výnimkou atómu vodíka vysvetľuje skutočnosťou, že jadro obsahuje nielen protóny, ale aj množstvo neutrálnych častíc, ktoré Najprv sa považovali za neutralizované protóny (každý v kombinácii s elektrónom), ale dnes boli uznané ako základné jednotky hmoty s hmotou, menovaný Neutróny.

Ostatné subatomárne častice

 Okrem elektrónov, protónov a neutrónov sú v súčasnosti známe aj ďalšie častice považované tiež za zložky atómov: sú to Pozitrón, Meson alebo Mesotrón a Neutrino.

The Pozitróny boli objavené Carlom Andersonom (1932) pri interakcii kozmických lúčov (žiarenie to k Zemi z vesmíru) s hmotou a v určitých procesoch rádioaktivity umelý. Pozitróny sú identické s elektrónmi, iba ich náboj je pozitívny namiesto negatívny. Ich existencia ako voľných častíc je extrémne malá a trvá menej ako milióntinu sekundy.

The Mezóny Objavil ich tiež Carl Anderson v spolupráci so Sethom Neddermeyerom (1936) pôsobením Kozmických lúčov s hmotou. Majú hmotu, zdá sa, že nie je konštantná, približne rovná desatine hmotnosti protónu a kladný alebo záporný elektrický náboj. Majú veľmi krátku životnosť a majú sa rozložiť na Neutrína plus elektróny alebo pozitróny. Pokus o umelé získanie mezónov v laboratóriu s použitím iónových urýchľovačov a elektróny (cyklotron, betatron, synchrotron atd.), ktoré dodávajú tieto obrovské energie, sa dosiahlo v 1948.

The Neutrína Sú to častice s hmotnosťou rovnou hmotnosti elektrónov a pozitrónov, ale bez elektrického náboja. Jeho existenciu mal Fermi v roku 1925 vysvetliť určitými energetickými výpočtami pri emisii častíc Beta rádioaktívnymi látkami. Aj keď je možné nové experimenty dokonale vysvetliť existenciou neutrín, nepodarilo sa nájsť ich presvedčivý dôkaz.

Príklady subatomárnych častíc

Protón

Neutrón

Elektrón

Pozitrón

Meson alebo Mesotrón

Neutrino

Leptóny

Kvarky

Gluóny

Fotóny

Hadróny

Graviton (teoretická častica)