มวลของโปรตอน

Некогда считалось, что самая мелкая единица โครงสร้างของสารใด ๆ เป็นโมเลกุล จากนั้นด้วยการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังกว่ามนุษย์จึงประหลาดใจที่ค้นพบแนวคิดของอะตอมซึ่งเป็นอนุภาคประกอบของโมเลกุล ดูเหมือนจะน้อยกว่านี้หรือไม่ ในขณะเดียวกันก็เปิดออกในภายหลังว่าในทางกลับกันอะตอมประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีขนาดเล็กลง

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษรัทเธอร์ฟอร์ดเออร์เนสต์ค้นพบการปรากฏตัวในอะตอมของนิวเคลียสซึ่งเป็นโครงสร้างส่วนกลางขณะนี้เป็นจุดเริ่มต้นของการค้นพบที่ไม่รู้จบเกี่ยวกับโครงสร้างขององค์ประกอบโครงสร้างที่เล็กที่สุดของสสาร

ทุกวันนี้อิงจากแบบจำลองนิวเคลียร์ของโครงสร้างของอะตอมและจากการศึกษาจำนวนมากเป็นที่รู้กันว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งล้อมรอบ เมฆอิเล็กทรอนิกส์ เป็นส่วนหนึ่งของ "เมฆ" - อิเล็กตรอนหรืออนุภาคมูลฐานที่มีประจุลบ ในทางตรงกันข้ามองค์ประกอบของนิวเคลียสนั้นรวมถึงอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกซึ่งเรียกว่า โปรตอน ถูกกล่าวถึงแล้วข้างต้นหมอกควันฟิสิกส์สังเกตและอธิบายปรากฏการณ์นี้ในภายหลัง ในปี 1919 เขาได้ทำการทดลองซึ่งประกอบไปด้วยความจริงที่ว่าอนุภาคแอลฟาทำให้เกิดนิวเคลียสไฮโดรเจนจากนิวเคลียสของธาตุอื่น ดังนั้นเขาจึงสามารถค้นหาและพิสูจน์ได้ว่าโปรตอนนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่านิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนโดยไม่มีอิเล็กตรอนตัวเดียว ในฟิสิกส์ยุคใหม่โปรตอนถูกแสดงด้วยสัญลักษณ์ p หรือ p + (ซึ่งหมายถึงประจุบวก)

โปรตอนในภาษากรีกแปลว่า "หลักแรก" เป็นอนุภาคพื้นฐานที่อยู่ในชั้น baryons กล่าวคือ อนุภาคมูลฐานค่อนข้างหนัก มันเป็นโครงสร้างที่มั่นคงอายุการใช้งานมากกว่า 2.9 x 10 (29) ปี

นอกเหนือไปจากโปรตอนนิวเคลียสอะตอมยังมีนิวตรอนซึ่งเป็นชื่อที่แสดงให้เห็นว่ามีประจุเป็นกลาง องค์ประกอบทั้งสองนี้เรียกว่า นิวคลีออ

มวลของโปรตอนนั้นไม่สามารถวัดได้เป็นเวลานาน ตอนนี้เรารู้แล้วว่ามันเป็น

mp = 1,67262 ∙ 10–27 กก.

นี่เป็นลักษณะที่มวลของโปรตอนที่เหลือดูเหมือน

ให้เราพิจารณาความเข้าใจเกี่ยวกับมวลของโปรตอนซึ่งมีความเฉพาะสำหรับพื้นที่ฟิสิกส์ต่าง ๆ

มวลของอนุภาคภายในกรอบของฟิสิกส์นิวเคลียร์มักจะมีรูปแบบที่แตกต่างกันหน่วยการวัดของมันคืออามู

มวลอะตอม - หน่วยมวลอะตอม ตีหนึ่ง เท่ากับ 1/12 ของมวลของอะตอมคาร์บอนจำนวนมวลคือ 12 ดังนั้น 1 หน่วยมวลอะตอมเท่ากับ 1,66057 · 10-27

มวลของโปรตอนมีดังนี้:

mp = 1.007276 a e. m.

มีอีกวิธีหนึ่งในการแสดงมวลของสิ่งนี้อนุภาคที่มีประจุบวกใช้หน่วยการวัดอื่น ในการทำเช่นนี้คุณต้องยอมรับความจริงที่ว่าความเท่ากันของมวลและพลังงาน E = mc2 โดยที่ c คือความเร็วของแสงและ m คือมวลของร่างกาย

มวลของโปรตอนในกรณีนี้จะถูกวัดด้วยMega-electronvolts หรือ MeV หน่วยการวัดนี้ใช้เฉพาะในฟิสิกส์นิวเคลียร์และปรมาณูและทำหน้าที่วัดพลังงานที่จำเป็นในการถ่ายโอนอนุภาคระหว่างจุดสองจุดในสนามไฟฟ้าสถิต ด้วยเงื่อนไขที่ความต่างศักย์ระหว่างจุดเหล่านี้เท่ากับ 1 โวลท์

ดังนั้นให้ 1 amu ที่ = 931.494829533852 MeV มวลของโปรตอนมีค่าประมาณเท่ากับ

mp = 938 MeV

ข้อสรุปดังกล่าวได้มาจากการวัดมวลสเปคโทรสโคปและเป็นธรรมเนียมที่จะเรียกมวลนี้ในรูปแบบที่ได้รับมาพลังงานที่เหลือของโปรตอน.

ดังนั้นตามความต้องการของการทดลองมวลของอนุภาคที่เล็กที่สุดสามารถแสดงได้ในสามค่าที่แตกต่างกันในการวัดที่แตกต่างกันสามหน่วย

นอกจากนี้มวลของโปรตอนสามารถแสดงออกได้สัมพันธ์กับมวลของอิเล็กตรอนซึ่งเป็นที่รู้กันดีว่า "หนักกว่า" มากกว่าอนุภาคที่มีประจุบวก มวลที่มีการคำนวณคร่าวๆและข้อผิดพลาดที่สำคัญในกรณีนี้จะเท่ากับ 1836.152 672 ซึ่งสัมพันธ์กับมวลอิเล็กตรอน