Во сколько раз протон тяжелее электрона
Перейти к содержимому

Во сколько раз протон тяжелее электрона

  • автор:

Упр.1652 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Изображение Упр.1652 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике

©Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — авторский с подробными пояснениями профильными специалистами. Вы сможете скачать гдз, решебники, улучшить школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

1652. Во сколько раз масса покоя протона больше массы покоя электрона?

Ответ из учебника(задачника): 1652. ≈18,30.

Решебник к сборнику задач по физике для 7-9 классов Лукашик В.И. Иванова Е.В Решебник по физике за 7, 8, 9 класс (Лукашик В.И. Иванова Е.В, 2006 год),
задача №1652
к главе «IX. СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА. 63(64). Строение атома. Состав ядра атома. Изотопы».

Масса протона

Античные философы утверждали: «случайность это непознанная необходимость».

В письме Нильсу Бору от 7 ноября 1947 г. А. Эйнштейн писал: «Ты веришь в играющего в кости Бога, а я — в полную закономерность в мире объективно сущего».

Но когда сталкиваешься с невероятными совпадениями в микромире, то невольно хочется воскликнуть: «Бог любит играть в кости, потому что он всегда выигрывает». И это хорошо видно на примере массы протона.

Сегодня масса двух основных частиц микромира, из которых состоит все известное нам сегодня вещество Вселенной, вычислены с достаточно высокой точностью:

Масса электрона: m(e) – 0,511 МэВ
Масса протона: M(p) — 938,272 МэВ

Самое удивительное, то, что масса протона связана с массой других частиц, в том числе и электрона.

Отношение массы протона к массе электрона с точностью 0,00163% равно произведению пи в пятой степени на 6:

M(p)/m(e) = 938,272 / 0,511 = 1836,15
6пи^(5) = 1836,12

Тогда массу протона можно представить как совокупную массу позитронов и электронов:

M(p) = (3пи^(5) — 1)*e(-) + (3пи^(5) + 1)*e(+) = 917,059е(-) + 919,059е(+) = 1836,12е

То есть в составе протона число позитронов и электронов равно с точностью до 2 единиц. Поскольку электроны не могут иметь дробную массу, то избыток в 0,12 массы электрона представляет собой вероятней всего нейтрино (nt) массой 0,15 еВ.

Тогда состав протона может быть представлен в следующем виде:

М(р) = 917m(e-) + 919m(e+) + 1*10^(6)m(nt)

Но на этом «игра в кости» не закончилась.
Сегодня известны такие короткоживущие частицы как:

Пи-мезоны заряженные: m(пи+/-) = 139,529 МэВ
Пи-мезоны нейтральные: m(пи0) = 134,968 МэВ
Мюоны: m(мю-) = 105,658 МэВ

Тогда масса протона может быть представлена как:

М(р) = 3m(пи+) + 2m(пи-) + m(пи0) + m(мю-)
M(p) = 418,587 + 279,058 + 134,968 + 105,658 = 938,271 МэВ

В этом случае эти частицы вероятней всего представляют собой соответствующие осколки протона, каждый из которых состоит из позитронов, электронов и нейтрино. Интересно, что в этом случае мы можем наблюдать электрическую нейтральность протона во время распада, так как заряды частиц уравновешены.

Если исходить из представленных закономерностей, то протон вероятней всего это все же совокупность позитронов, электронов и нейтрино. Поэтому кварковая модель в этом случае нарушает принцип Оккама: «Не множь сущности».

Во сколько раз протон тяжелее электрона

Базовая модель атома и атомная теория

Все вещества состоят из частиц, называемых атомами . Атомы связываются друг с другом, образуя элементы, и содержат только один вид атома.

Атомы различных элементов образуют соединения, молекулы и объекты.

Строение атома

Атом — это строительный блок материи, который нельзя разбить на части с помощью каких-либо химических средств.

Ядерные реакции могут изменить атомы.

Три части атома — это протоны (положительно заряженные), нейтроны (нейтральный заряд) и электроны (отрицательно заряженные).

  • Протоны и нейтроны образуют атомное ядро .
  • Электроны притягиваются к протонам в ядре, но движутся так быстро, что падают к нему (орбите), а не прилипают к протонам.

Идентичность атома определяется его числом протонов. Это также называется его атомным номером.

Части Атома

Атомы состоят из трех частей:

  • Протоны : протоны являются основой атомов. В то время как атом может получать или терять нейтроны и электроны, его идентичность связана с числом протонов. Символом числа протонов является заглавная буква Z.
  • Нейтроны: число нейтронов в атоме обозначается буквой N. Атомная масса атома является суммой его протонов и нейтронов или Z + N. Сильная ядерная сила связывает протоны и нейтроны вместе, образуя ядро атом.
  • Электроны: электроны намного меньше протонов или нейтронов и вращаются вокруг них.

Основные характеристики атомов:

  • Атомы не могут быть разделены с помощью химических веществ. Они состоят из частей, которые включают протоны, нейтроны и электроны, но атом является основным химическим строительным материалом материи. Ядерные реакции, такие как радиоактивный распад и деление , могут разрушать атомы.
  • Каждый электрон имеет отрицательный электрический заряд.
  • Каждый протон имеет положительный электрический заряд. Заряд протона и электрона равен по величине, но противоположен по знаку. Электроны и протоны электрически притягиваются друг к другу. Как заряды (протоны и протоны, электроны и электроны) отталкиваются друг от друга.
  • Каждый нейтрон электрически нейтрален; иными словами, нейтроны не имеют заряда и не притягиваются электрически ни к электронам, ни к протонам.
  • Протоны и нейтроны имеют примерно одинаковые размеры и намного больше электронов. Масса протона по существу такая же, как у нейтрона.
  • Масса протона в 1840 (!) раз больше массы электрона.
  • Ядро атома содержит протоны и нейтроны. Ядро несет положительный электрический заряд.

Электроны движутся вне ядра; они организованы в оболочки, которые являются областью наиболее вероятного их местонахождения.

  • Простые модели показывают, что электроны вращаются вокруг ядра по почти круговой орбите, подобно планетам, вращающимся вокруг звезды, но реальное поведение намного сложнее.
  • Некоторые электронные оболочки напоминают сферы, но другие больше похожи на тупые колокольчики или другие формы.
  • Технически, электрон может быть найден в любом месте в пределах атома, но проводит большую часть своего времени в области, описываемой орбиталью.
  • Электроны также могут перемещаться между орбиталями.

Атомы очень маленькие. Средний размер атома составляет около 100 пикометров или одну десятитысячную часть метра.

  • Почти вся масса атома находится в его ядре; почти весь объем атома занят электронами.
  • Количество протонов (также известно как его атомный номер) определяет элемент.
  • Изменение количества нейтронов приводит к образованию изотопов . Изменение числа электронов приводит к образованию ионов . Изотопы и ионы атома с постоянным числом протонов — это вариации одного элемента.

Частицы внутри атома связаны друг с другом мощными силами.

  • В общем, электроны легче добавлять или удалять из атома, чем протон или нейтрон.

Химические реакции в основном включают атомы или группы атомов и взаимодействия между их электронами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *