Qhov loj npaum li cas ntawm proton? Cov ntaub ntawv tshiab

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Anonim

Lub nucleus muaj cov protons, neutrons. Hauv Bohr tus qauv, cov khoom siv hluav taws xob txav mus los nyob ib puag ncig lub nucleus hauv lub voj voog ncig, zoo li lub ntiaj teb tig ncig lub hnub. Cov hluav taws xob tuaj yeem txav mus los ntawm cov qib no, thiab thaum lawv ua, lawv tuaj yeem nqus cov photon lossis emit ib photon. Qhov luaj li cas ntawm proton thiab nws yog dab tsi?

proton particle
proton particle

Lub tsev loj ntawm lub ntiaj teb pom

Lub proton yog lub hauv paus tsev thaiv ntawm lub ntiaj teb pom, tab sis ntau ntawm nws cov khoom, xws li nws cov nqi hluav taws xob thiab nws lub sijhawm sib nqus tsis zoo, tsis to taub zoo. Proton yog dab tsi? Nws yog ib tug subatomic particle nrog ib tug zoo hluav taws xob nqi. Txog thaum tsis ntev los no, cov proton tau suav tias yog qhov me tshaj plaws. Txawm li cas los xij, ua tsaug rau cov thev naus laus zis tshiab, qhov tseeb tau paub tias cov protons suav nrog cov khoom me me, cov khoom hu ua quarks, qhov tseem ceeb ntawm cov teeb meem. Lub proton tuaj yeem tsim los ntawm qhov tsis ruaj khov neutron.

dab tsi yog ib tug proton
dab tsi yog ib tug proton

Nyiaj

Tus nqi hluav taws xob dab tsi yog tus proton muaj? Nwsmuaj tus nqi ntawm +1 tus nqi qis, uas yog sau los ntawm tsab ntawv "e" thiab tau tshawb pom hauv 1874 los ntawm George Stoney. Thaum lub proton muaj tus nqi zoo (lossis 1e), cov hluav taws xob muaj qhov tsis zoo (-1 lossis -e), thiab cov neutron tsis muaj nqi thiab tuaj yeem txhais tau tias 0e. 1 tus nqi qis yog sib npaug rau 1.602 × 10 -19 coulombs. Lub coulomb yog ib hom ntawm cov nqi hluav taws xob thiab yog qhov sib npaug ntawm ib qho ampere uas tsis tu ncua thauj ib ob.

dab tsi yog tus nqi hluav taws xob ntawm proton
dab tsi yog tus nqi hluav taws xob ntawm proton

YYuav ua li cas yog proton?

Txhua yam koj tuaj yeem kov thiab hnov yog ua los ntawm atoms. Qhov loj ntawm cov khoom me me hauv nruab nrab ntawm ib lub atom yog me heev. Txawm hais tias lawv ua rau feem ntau ntawm qhov hnyav ntawm ib qho atom, lawv tseem me me. Qhov tseeb, yog tias lub atom yog qhov loj ntawm qhov chaw ncaws pob, txhua tus ntawm nws cov protons tsuas yog qhov loj ntawm tus ntsaum. Protons yuav tsum tsis txhob txwv rau lub nuclei ntawm atoms. Thaum cov protons nyob sab nraud ntawm atomic nuclei, lawv noj cov khoom ntxim nyiam, txawv txawv, thiab muaj peev xwm txaus ntshai zoo ib yam li cov neutrons nyob rau hauv qhov xwm txheej zoo sib xws.

Tab sis cov protons muaj cov cuab yeej ntxiv. Txij li thaum lawv nqa cov nqi hluav taws xob, lawv tuaj yeem ua kom nrawm los ntawm hluav taws xob lossis cov hlau nplaum. High-speed protons thiab atomic nuclei uas muaj lawv tau tso tawm ntau thaum lub hnub ci hluav taws xob. Cov khoom yog nrawm los ntawm lub ntiaj teb cov hlau nplaum, ua rau muaj kev cuam tshuam ionospheric hu ua geomagnetic cua daj cua dub.

proton loj thiab loj
proton loj thiab loj

Tus naj npawb ntawm cov protons, qhov loj thiab loj

Tus naj npawb ntawm cov protons ua rau txhua lub atom tshwj xeeb. Piv txwv li, cov pa oxygen muaj yim ntawm lawv, hydrogen tsuas muaj ib qho xwb, thiab kub muaj li 79. Tus lej no zoo ib yam li tus kheej ntawm lub caij. Koj tuaj yeem kawm ntau yam txog lub atom los ntawm kev paub tus naj npawb ntawm nws cov protons. Qhov no subatomic particle, pom nyob rau hauv lub nucleus ntawm txhua lub atom, muaj ib tug zoo hluav taws xob nqi sib npaug thiab opposite rau lub caij electron. Yog tias nws raug cais tawm, nws yuav muaj qhov hnyav li ntawm 1.673 -27kg, me ntsis tsawg dua qhov loj ntawm neutron.

Tus naj npawb ntawm protons hauv lub nucleus ntawm lub ntsiab lus hu ua tus lej atomic. Tus lej no muab txhua lub ntsiab lus nws tus kheej tshwj xeeb. Hauv cov atoms ntawm ib lub caij tshwj xeeb, tus naj npawb ntawm protons hauv lub nuclei yeej ib txwm zoo ib yam. Ib qho yooj yim hydrogen atom muaj ib tug nucleus, uas muaj tsuas yog 1 proton. Lub nuclei ntawm tag nrho lwm cov ntsiab lus yuav luag ib txwm muaj cov neutrons ntxiv rau protons.

proton loj
proton loj

Puas yog proton loj npaum li cas?

Tsis muaj leej twg paub tseeb, thiab qhov teeb meem ntawd. Cov kev sim siv tau hloov kho hydrogen atoms kom tau qhov loj ntawm cov proton. Nws yog qhov tsis meej subatomic nrog qhov cuam tshuam loj. Rau xyoo tom qab physicists tshaj tawm tias qhov ntsuas ntawm cov proton qhov loj me dhau lawm, cov kws tshawb fawb tseem tsis paub meej txog qhov loj npaum li cas. Raws li ntau cov ntaub ntawv tshwm sim, qhov tsis paub tob tob.

Protons yog cov khoom hauv cov nucleus ntawm atoms. Tau ntau xyoo, lub vojvoog ntawm cov proton zoo li tau kho nyob ib ncig ntawm 0.877 femtometers. Tab sis nyob rau hauv 2010, Randolph Paul los ntawm lub koom haum ntawm Quantumoptics lawv. Max Planck hauv Garching, Lub teb chaws Yelemees, tau txais cov lus teb ceeb toom siv cov txheej txheem ntsuas tshiab.

Pab pawg tau hloov ib qho proton, ib qho hluav taws xob muaj pes tsawg leeg ntawm hydrogen atom los ntawm kev hloov cov hluav taws xob mus rau qhov hnyav dua hu ua muon. Tom qab ntawd lawv hloov lub atom hloov nrog lub laser. Kev ntsuas qhov kev hloov pauv hauv lawv cov qib zog tso cai rau lawv xam qhov loj ntawm nws cov proton nucleus. Ua rau lawv xav tsis thoob, nws tawm 4% tsawg dua li cov nqi ib txwm ntsuas los ntawm lwm txoj kev. Randolph qhov kev sim kuj tau siv cov txheej txheem tshiab rau deuterium - ib qho isotope ntawm hydrogen uas muaj ib qho proton thiab ib qho neutron, suav nrog lub npe hu ua deuteron - hauv nws cov nucleus. Txawm li cas los xij, nws siv sijhawm ntev los xam qhov loj ntawm deuteron.

Kev sim tshiab

Cov ntaub ntawv tshiab qhia txog qhov teeb meem proton vojvoog tseem nyob. Ob peb qhov kev sim ntxiv hauv chav kuaj ntawm Randolph Paul thiab lwm tus twb tau ua tiav lawm. Qee tus siv tib cov txheej txheem muon los ntsuas qhov loj ntawm cov atomic nuclei hnyav dua li helium. Lwm tus ib txhij ntsuas qhov tawg ntawm muons thiab electrons. Paul xav tias tus neeg ua txhaum yuav tsis yog tus proton nws tus kheej, tab sis qhov ntsuas tsis raug ntawm Rydberg tas li, tus lej uas piav qhia txog lub wavelengths ntawm lub teeb tawm los ntawm lub zog atom. Tab sis qhov tsis tu ncua no paub zoo los ntawm lwm qhov kev sim ua kom raug.

Lwm qhov kev piav qhia qhia txog cov khoom tshiab uas ua rau muaj kev sib cuam tshuam ntawm cov proton thiab muon yam tsis tau hloov nws daim ntawv cog lus nrog cov hluav taws xob. Qhov no tuaj yeem txhais tau tias qhov kev sib dhos yuav coj peb dhau ntawm tus qauv qauv ntawm physics.cov khoom. Paul hais tias, "Yog tias qee lub sijhawm yav tom ntej ib tus neeg pom ib yam dab tsi dhau ntawm tus qauv, qhov ntawd yuav yog nws," Paul hais tias, nrog rau qhov sib txawv me me, tom qab ntawd ib qho thiab lwm qhov, maj mam tsim kev hloov pauv ntau dua. Qhov loj npaum li cas ntawm proton? Cov txiaj ntsig tshiab tawm tsam qhov kev xav hauv qab ntawm physics.

Los ntawm kev suav cov kev cuam tshuam ntawm lub vojvoog proton ntawm txoj kev ya davhlau, cov kws tshawb fawb tau kwv yees lub vojvoog ntawm cov proton particle, uas yog 0.84184 femtometers. Yav dhau los, qhov ntsuas no nyob ib puag ncig 0.8768 txog 0.897 femtometers. Thaum xav txog cov khoom me me no, yeej ib txwm muaj qhov yuam kev. Txawm li cas los xij, tom qab 12 xyoos ntawm kev mob siab rau, cov tswv cuab hauv pab pawg tau ntseeg siab rau qhov tseeb ntawm lawv qhov ntsuas. Txoj kev xav yuav xav tau qee qhov tweaking, tab sis txawm li cas los xij, cov lus teb, physicists yuav tau khawb lawv lub taub hau ntawm txoj haujlwm txaus ntshai no ntev mus.

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