Trọng lượng proton

Người ta từng nghĩ rằng đơn vị nhỏ nhất của cấu trúc của bất kỳ chất nào là một phân tử. Sau đó, với việc phát minh ra kính hiển vi mạnh mẽ hơn, nhân loại khám phá ra sự ngạc nhiên của khái niệm nguyên tử - một hạt composite của các phân tử. Có vẻ như, ít hơn nhiều? Trong khi đó, thậm chí sau đó hóa ra rằng các nguyên tử, lần lượt, bao gồm các yếu tố nhỏ hơn.

Vào đầu thế kỷ 20, nhà vật lý người Anh Rutherford Ernest đã khám phá ra sự hiện diện của hạt nhân trong nguyên tử - cấu trúc trung tâm, đó là thời điểm đánh dấu sự khởi đầu của một loạt các khám phá bất tận liên quan đến thiết bị của cấu trúc nhỏ nhất của vật chất.

Cho đến nay, dựa trên mô hình hạt nhân của cấu trúc nguyên tử và do nhiều nghiên cứu, người ta biết rằng nguyên tử bao gồm một hạt nhân, được bao quanh bởi một đám mây điện tử. Trong thành phần của một "đám mây" như vậy - các điện tử, hoặc các hạt cơ bản có điện tích âm. Hạt nhân, trái lại, bao gồm các hạt có điện tích dương, được gọi là proton. Nhà vật lý Anh đã đề cập đã có thể quan sát và sau đó mô tả hiện tượng này. Năm 1919, ông thực hiện một thí nghiệm, trong đó bao gồm các hạt alpha loại bỏ hạt nhân hydrogen từ nhân của các nguyên tố khác. Do đó, ông đã tìm ra và chứng minh rằng các proton là gì, nhưng hạt nhân của một nguyên tử hydro mà không có một điện tử. Trong vật lý học hiện đại, proton được chỉ định bởi ký hiệu p hoặc p + (có nghĩa là tích điện dương).

Proton trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là "đầu tiên, cơ bản" - một hạt cơ bản thuộc lớp baryon, nghĩa là Các hạt cơ bản nặng tương đối . Nó là một cấu trúc ổn định, đời sống của nó là hơn 2.9 x 10 (29) năm.

Nói cách khác, ngoài proton, hạt nhân của nguyên tử cũng chứa các neutron, mà, dựa vào tên, được tính trung tính. Cả hai phần tử này đều được gọi là nucleon.

Khối lượng của proton, vì những lý do khá rõ ràng, không thể đo được trong một thời gian dài. Bây giờ chúng ta biết rằng đó là

Mp = 1.67262 ∙ 10-27 kg.

Theo cách này, khối lượng còn lại của proton cũng có vẻ.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét sự hiểu biết về khối lượng proton, cụ thể cho các lĩnh vực khác nhau của vật lý.

Khối lượng của một hạt trong khuôn khổ của vật lý hạt nhân thường giả định một dạng khác, đơn vị đo lường là một amu.

A. Là đơn vị khối lượng nguyên tử. Một amu Bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon có khối lượng là 12. Do đó, 1 đơn vị khối lượng nguyên tử là 1.66057 · 10-27 kg.

Khối lượng của proton, do đó, là như sau:

Mp = 1,007276 a. E. M.

Có một cách khác để thể hiện khối lượng của hạt tích điện dương này bằng cách sử dụng các đơn vị đo khác. Để làm điều này, đầu tiên chúng ta cần phải lấy một tiên đề tương đương của khối lượng và năng lượng E = mc2. Trong đó c là tốc độ ánh sáng và m là khối lượng của cơ thể.

Khối lượng proton trong trường hợp này sẽ được đo bằng megaelectronvolts hoặc MeV. Đơn vị đo lường này được sử dụng trong vật lý hạt nhân và nguyên tử và phục vụ để đo năng lượng cần thiết để vận chuyển một hạt giữa hai điểm trong một trường tĩnh điện. Với điều kiện là sự khác biệt tiềm tàng giữa các điểm này là 1 Volt.

Do đó, cho rằng 1 amu = 931.494829533852 MeV, khối lượng của proton xấp xỉ

Mp = 938 MeV.

Một kết luận như vậy thu được trên cơ sở các phép đo quang phổ khối lượng, và nó cũng là khối lượng ở dạng nó được đưa ra ở trên mà nó cũng thường gọi là năng lượng proton tĩnh .

Do đó, theo nhu cầu của thí nghiệm, khối lượng hạt nhỏ nhất có thể được biểu diễn bằng ba giá trị khác nhau, trong ba đơn vị đo lường khác nhau.

Thêm vào đó, khối lượng của proton có thể được biểu diễn tương ứng với khối lượng của electron, được biết đến nhiều hơn "nặng hơn" hạt tích điện tích dương. Khối lượng bình đẳng với tính toán thô và sai số đáng kể trong trường hợp này là 1836,152 672 so với khối lượng của electron.