Microcosmos - o lume la nivelul particulelor elementare. Particulele elementare sunt atât de multe: aproximativ patru. Cele mai multe dintre aceste particule - fizice. Exotici Nu știm de ce atât de mulți dintre ei. Toate lumea noastră familiară este construit din doar trei particule elementare, care au fost deschise primul - este de electroni, protoni și neutroni. Prin particulele elementare includ, de asemenea, un foton - o particulă a câmpului electromagnetic. Potrivit vederi moderne problema dimensiunii particulelor setat incorect. Ei nu au o limită clară, ca și în cazul în care acestea sunt răspândite pe spațiul, și putem ști doar probabilitatea de a găsi o particulă într-o anumită zonă. Cu toate acestea, declarația sancționabile că particulele elementare sunt foarte mici. Doar despre un foton nu putem spune asa. Putem spune că fotonul are puțină energie și impuls mic, dar mărimea conceptului de fotonului nu există. La un foton nu este o astfel de proprietate, astfel încât să nu se poate spune „mic de fotoni“ sau „foton mare“.
Din moment ce toată materia este construit din protoni, neutroni și electroni, și câmp electromagnetic - a fotonilor, se poate argumenta că populația generală este microcosmosul celor patru particule. Acest lucru nu înseamnă că particulele rămase au nici un sens. Fiecare dintre particulele elementare este important în locul său. De exemplu, mesoni asigura interacțiunea dintre protoni și neutroni, și le dețin împreună în nucleu. neutrinii omniprezentă și aproape evaziv sunt produse în unele reacții, care transportă energia. Fără ele, aceste reacții ar fi fost imposibil.
Cele mai simple substanțe atom - hidrogen - este compus dintr-un proton și un electron. Diametrul său este aproximativ egal cu 10 -10 m = 1 (angstromi). Angstrom unitate cea mai convenabilă de lungime pentru microcosmos. El a fost de aproximativ în același timp, mai puțin de un metru, de câte ori în clasa noastră este mai scurtă decât distanța de la Pământ la soare. Putem spune că atomul este la fel de departe de noi ca soarele. Numai soarele este departe, iar atomul este mult mai profund.
Un mol de substanță cuprinde 6.02 # 8729; 23 octombrie molecule. Un mol de gaz în condiții normale, ocupă un volum aproximativ egal cu 22,4 litri. Într-un metru cub de aer este conținut, prin urmare.
Un metru cub de aer cuprinde
Aici am ajuns la numerele astronomice în microcosmos.
Desigur, acest lucru sa datorat faptului că obiectele de micro-lume sunt foarte mici și unitățile noastre obișnuite, nu sunt potrivite pentru ele. Am spus deja mai înainte, care este o unitate mai convenabil de lungime egală cu un Angstrom 1. În cazul în care alocă spațiu într-un cub cu o margine în una angstromi, doar o singură moleculă poate fi localizată în interiorul acestuia. Deoarece moleculele sunt în mișcare, atunci cele mai multe ori cubul este gol, iar în anumite momente, ar fi să zboare într-o singură moleculă: mai multe molecule dintr-un cub nu se potrivește. dimensiunea Cube este foarte mică și la acest nivel de gaz într-o singură dimensiune Angstrom nu pare a fi omogenă și continuă. Domeniile specifice sunt foarte diferite în materie de conținut: cele mai multe nu, iar în unele zone, sunt destul de norocos pentru a adăpost pentru această perioadă scurtă de timp, o moleculă de materie o densitate foarte mare. Numărul mediu timp de molecule conținute în acel cub va fi întotdeauna mult mai mică decât unitatea.
Dacă vom selecta un cub cu lungimea laturii de 100 angstromi, volumul cubului în metri va fi. În interiorul acestui cub va scădea cu o medie (presupunând că moleculele se mișcă rapid și aleatoriu) molecule. Aproximativ cinci molecule de-a lungul fiecare margine a cubului. Aceste cifre ne-am înțeles deja. Cu toate acestea, dimensiunea uskolzayusche angstromi cub rămâne mică pentru imaginația. 100 constituie angstromi o sutime de microni, care la rândul său este de o mie de ori mai mic decât un milimetru.
Într-un metru cub (ppb) milimetri cubi. Intr-un milimetru cub de molecule de gaz este plasat în condiții normale.
În anul de secunde.
Dacă ați pus sarcina de a conta molecule pe milimetru cub, și contoriza o moleculă pe secundă, va dura ani. Care este aproximativ egală cu un miliard de ani. vechi aproximativ un miliard de ani, poate fi necesară doar pentru a recalcula moleculele într-un milimetru cub de gaz. Prin urmare, printre altele, rezultă că nimeni nu a crezut vreodată. Tot ce știm despre microcosmos - rezultatul estimărilor medii indirecte și concluzii teoretice.
Modelul planetar Rutherford al atomului
În conformitate cu modelul atomului de hidrogen Rutherford constă dintr-un miez masiv în centru și se rotește în jurul electronilor. Este clasica raza de electroni m. Raza orbitei de electroni este aproximativ egal. Raza orbitei de electroni raza mai mare decât propria sa în timp (optsprezece mii).
orbita Pământului are o rază egală cu aproximativ 150 miliarde. metri. raza Pământului de 6 milioane. metri. Raportul corespunzător este timpul. Comenzile sunt aceleași. Picturile sunt foarte similare, iar modelul Rutherford al atomului până la numele său. În acest caz și într-un alt, partea principală a modelului este golul. În centrul destul de un mic nucleu și o foarte mică (18 de mii de ori mai mici decât raza orbitei proprii) de electroni. Acesta este un model clasic. Conform conceptelor moderne, electronul se întinde de-a lungul orbitei.
Dacă facem Pământul nostru în mod egal mânji mai întâi în orbita sa, și peste apoi tot terenul, care trece prin orbita, veți obține un strat subțire de pământ grosimea materialului de aproximativ trei milimetri. Dacă acum acest strat subțire de spray uniform la o grosime de câțiva kilometri, vom avea o idee aproximativă a modelului modern al atomului. Modelul modern al atomului este mai similar cu sistemul solar, în acea perioadă îndepărtată a istoriei atunci când lumea abia începe să fie format din nori de gaz și de praf.
Unitatea de masă este kilogramul în macrocosmos.
Masa de electroni în kilograme kg.
masa protonului în kilograme kg.
Kilogram o unitate prea mare pentru măsurarea masei particulelor.
Fiecare particulă elementară are o energie de repaus, care poate fi calculată folosind formula :.
energia de repaus de electroni
masă de repaus de protoni
Joel nu este, de asemenea, foarte util într-un microcosmos. Pentru a exprima energia din ce în ce utilizează electronvolți: este egală cu energia pe care un electron dobândește, depășirea distanței cu o diferență de potențial de un volt.
j. Pentru a pune energia de repaus în electron volți, atunci vom obține un număr rezonabil:
Deoarece energia între particulele elementare și greutatea lor de odihnă există relație lipsită de ambiguitate, atunci masa este adesea exprimată în termeni de energie și de odihnă spun, de exemplu, că electronul are o 0.512Mev masă.
Scala timpului în microcosmosul
Particulele elementare de bază - un proton, un electron și un foton - particule sunt stabile si pot exista pentru totdeauna, fără a schimba sau de imbatranire. Protonii și electronii se formează la momentul inițial al universului, și de atunci nu sa schimbat. Fotonii sunt usor de absorbit de atomi, dar ei nu mor. Ele sunt, de asemenea, eterne. Este greu de crezut, la fel ca în natură „mare“, pe care suntem capabili sa ma uit, nimic nu se întâmplă așa. Nimic nu este etern sub luna, spun ei. Se pare că - sunt protoni si electroni.
Neutron dovedit a fi instabilă. Într-un stat liber, el trăiește aproximativ 15 minute. Apoi se dezintegrează într-un proton, un electron și un neutrino. Compoziția nucleului neutron devine stabilă și, precum și un proton și un electron, poate exista pentru totdeauna.
Toate celelalte particule sunt instabile. Durata de viață a majorității particulelor elementare variază de la 10 la 10 -19 -6 secunde. S-ar putea spune că nu au trăit deloc, dar să nu sari la concluzii.
Particulele elementare se mișcă foarte repede, uneori, chiar și la viteze nu cu mult diferite de viteza luminii. Și în cazul în care particula se mișcă foarte repede, pe parcursul, chiar si o viata foarte scurt, ea poate trece la distanță, uneori, chiar foarte bine.
Durata de viață a particulei
Prin urmare, chiar și o foarte scurtă durată a particulelor subatomice, poate fi născut într-un singur loc și să facă unele se amestecă în orice alt loc de microcosmos. Asta și pentru a detecta particulele de scurtă durată.
Dar nu este de 10 -19 de înregistrare. Există particule cu o durată de viață medie de până la 10 -23 s. Acest lucru nu este exact viața și particulele - nu particule, și le numesc asa rezonante.
Site-ul uCoz