О зарядах элементарных частиц
Со школьной скамьи, те, кто не прогуливал уроки физики, усвоили знание, и всю жизнь искренне верили в него, что электрон имеет заряд -1, протон +1, а нейтрон 0. Этот постулат позволил учёным объяснить зарядовую нейтральность атома. Так как протонов в атоме как правило больше электронов, то для того чтобы привести атом к нейтральному заряду потребовался такой странный конструкт как нейтрон, который не более чем через 15 минут, после выхода из атома, превращается в протон и электрон. Но, не смотря на эту неприятную мелочь, версия о зарядах очень логично объясняла, почему атом нейтрален, так как он якобы состоит из равного количества протонов и электронов, которые уравновешивают электрический заряд атома, а недостающая масса покрывается нейтронами. При этом авторы этой модели, очевидно, сами иногда прогуливали уроки физики, иначе бы они знали о том, что сквозь отрицательную сферу электронной оболочки атома положительное поле не может пройти, поэтому отрицательная сфера всегда остаётся отрицательной с наружи, сколько бы внутрь неё не вкладывать положительных зарядов, так как все электростатическое поле протонов замыкается на электронах и мимо них пройти на внешнюю сторону сферы никак не может. [1] Таким образом, нейтрон в этой схеме оказался лишним, но он так прижился в терминологии атомной физики, что расставаться с ним ни кто не собирается. Смею предположить, что он будет здравствовать ещё не одно десятилетие.
В 19 веке химики обратили внимание на то, что при электролизе ни когда не встречаются случаи переноса заряда дробного от некоторого минимального значения, который стали считать элементарным и наделили им электрон. Так электрон превратился в эталон элементарного электрического заряда и стал обозначаться -1. Но наука не стаяла на месте и принялась изучать магнитные свойства элементарных частиц, магнитный момент которых стали определять из выражения:
где
мю – наблюдаемый магнитный момент частицы, Дж/Тл;
мю(э) = — 928,477*10^(-26) Дж/Тл;
мю(р) = 1,4106*10^(-26) Дж/Тл;
k – коэффициент фактического заряда частицы;
е = 1,602*10^(-19) К – элементарный заряд по модулю;
h = 6,626*10^(-34) Дж*с – постоянная Планка;
m – масса частицы, кг;
m(э) = 9,1094*10^(-31) кг – масса электрона;
m(р) = 1,6726*10^(-27) кг – масса протона.
k(э) = -1,001
k(р) = +2,793
Полученный результат говорит о том, что электрон действительно обладает единичным зарядом с небольшой поправкой в 0,1 %, а вот протон имеет заряд не +1, а +2,793, что выглядит весьма странно, так как нас учили совсем другому. И самое главное, заряд элементарной частицы, оказывается, может быть и дробным, а не обязательно целым.
Ещё интересней ситуация с нейтроном. Нейтрон по сути своей представляет собой вырожденный атом водорода, который образуется во время распада атомного ядра и имеет заряд равный – 1,913. Учитывая заряд электрона, в момент формирования нейтрона протон имеет заряд равный – 0,912. Т.е. он из положительно заряженной частицы неожиданно превращается в отрицательную, и приобретает при этом 3,704 отрицательного заряда.
Все эти метаморфозы с изменением и дроблением зарядов современная наука ни как не объясняет и старается этот вопрос публично не обсуждать.
Итак, анализ магнитных свойств элементарных частиц с высокой степенью уверенности позволяет утверждать:
1. Принятый на сегодня элементарный заряд фактически не является элементарным. Само понятие элементарного заряда бессмысленно, так как в природе могут существовать дробные заряды любой величины, в том числе и исчезающе малые.
2. Знак заряда протона не является постоянным и может меняться с положительного на отрицательный под воздействием внешних факторов.
3. Природа электрического заряда так на сегодня и не познана.
Возможно ответ, на вопрос: что представляет собой электрический заряд; следует искать в торовой модели элементарных частиц.
Предлагаемая торовая модель базируется на следующих постулатах:
1. Основным источником электрического заряда является нейтральный электрон.
2. Заряд протона является результатом комбинации отрицательных, положительных и нейтральных электронов, находящихся в его составе.
3. Заряд электрона может принимать любое значения от -1 до +1 единичного заряда.
4. Физический единичный заряд соответствует 1,001159652193 принятому в настоящее время. Иными словами он соответствует 1,60403028321*10^(-19) Кл. [2]
5. Плотность электрона определяется из выражения:
р = k*10^(4)*с^(2) = 8,9875519*10^(20) кг/м куб.
k — коэффициент пропорциональности с аргументом 1 кг*с^(2)/м^(5)
Протон и электрон могут быть представлены в виде торов, со следующими характеристиками [3]:
Электрон:
Масса – 9,109*10^(-31) кг;
Комптоновская длина волны — 2,426*10^(-12) м;
Радиус тора по средней линии — 3,86*10^(-13) м;
Радиус сечение тора – 1,153*10^(-20) м;
Объём тора – 1,0129*10^(-51) куб. м.
Характеристики тора протона вычисляются из условия размещения внутри него 1836 электронов в свёрнутом виде спиралью Архимеда по плоскостям сечения тора. В этом случае площадь, которую занимает свёрнутый электрон определяется из выражения:
Sе = L(e) * 2r = 2,426*10^(-12) * 2 * 1,153*10^(-20) = 5,594*10^(-32) кв. м
Принимаем коэффициент заполнения площади на уровне 0,8, тогда площадь сечения протона для размещения в нём электрона равна Sp = 6,993*10^(-32) кв. м, откуда радиус сечения равен r = 1,492*10^(-16) м. Таким образом, протон имеет следующие характеристики:
Масса – 1,6726*10^(-27) кг;
Комптоновская длина волны — 1,321*10^(-15) м;
Радиус тора по средней линии — 2,1*10^(-16) м;
Радиус сечение тора – 1,492*10^(-16) м;
Объём тора – 9,228*10^(-47) куб. м.
Электрон, судя по его характеристикам, представляет собой очень узкую трубку огромного диаметра в 1836 раз большего диаметра протона и в 12940 раз меньшего сечения.
Внутри этой трубки в виде двух потоков двигается некая материя [4]. Эти два потока перекручены между собой таким образом, что один поток вращается по часовой стрелке по ходу движения, а другой против. До тех пор пока оба потока уравновешенны по массе, заряд электрона нейтрален.
Если одно из направлений вращения материи исчезает, и весь поток внутренней материи электрона вращается только в одном направление, по часовой стрелке или против, электрон приобретает электрический заряд.
Если направление вращения полного потока совпадает с направлением вращения часовой стрелки, электрон приобретает положительный заряд +1. Если направление вращения полного потока материи противоположно вращению часовой стрелки, то электрон приобретает отрицательный заряд -1.
Но существуют ситуации, когда только часть потока меняет направление своего вращения, тогда в зависимости от соотношения масс оставшихся потоков устанавливается и соответствующий заряд электрона.
Так заряд протона составляет +2,793. Это означает, что в его составе два электрона с зарядами +1 не скомпенсированы, т.е. положительно заряженных электронов (позитронов) в составе протона на 2 больше чем отрицательных, и один нейтральный электрон приобрёл заряд +0,793, став частично позитроном.
Для того чтобы получился заряд равный +0,793, поток материи, который создаёт отрицательный заряд должен уменьшиться. Причём отрицательный поток является компенсатором для такого же объёма положительного потока. Поэтому, что бы получился итоговый положительный поток в 79,3 % от общего потока материи в электроне, оставшиеся 20,7 % потока должны быть суммой двух равных разновращающихся потоков. Иными словами отрицательный поток должен составлять 10,35%, а положительный соответственно 89,65 %. Итак перераспределение массы потоков с разными направлениями вращения с 50% до 89,65% в положительном направлении, и с 50% до 10,35% в отрицательном направлении приводит к тому, что электрон (позитрон) приобретает положительный заряд равный +0,793.
Аналогично происходит формирование дополнительного отрицательного электрона в момент образования нейтрона.
Заряд нейтрона равен –1,913. Заряд равный –1 вносится электроном, находящимся на нестационарной орбите протона. В результате суммарный заряд протона в момент выхода из ядра равен – 0,913, а до выхода из ядра он был соответственно +2,793. Следовательно, в момент разрушения ядра протон изменил свой заряд с +2,793 до – 0,913. Иными словами он приобрёл в это время 3,706 отрицательных зарядов. Три из них это нейтральные электроны, соответствующим образом, перешедших в состояние отрицательно заряженных электронов. Четвёртый нейтральный электрон приобрёл неполный отрицательный заряд путём вовлечения большей части положительного потока в противоположное направление вращения. В результате положительный поток снизился с 50% до 4,35%, а отрицательный соответственно увеличился с 50% до 95,65%
Таким образом, торовая модель в состоянии объяснить наличие не только дробных зарядов, но и их изменение под воздействием внешних факторов.
Также следует отметить, что торовая модель допускает наличие у протона не только положительного, но и отрицательного заряда, что экспериментально уже обнаружено, а также и нейтрального, который вероятно будет обнаружен в будущем.
Для того чтобы понять, как электрон значительно большего диаметра размещается в достаточно небольшом протоне необходимо принять допущение, что электрон является более древней формой материи по отношению к протону и в момент своего образования он формировался в условиях сверхвысоких плотностей материи. И хотя он уже изначально приобрёл форму тора, но эта форма была свёрнута в спираль Архимеда и в виде плоского диска разместилась в сечении протона.
Таким образом, протон собственно представляет собой не единое цельное тело, как это считается сегодня, а батарею из 1836 электронов упакованных в виде дисков спиралей Архимеда и вращающихся вокруг центра сечения тора протона.
В составе стабильного протона находится:
613 положительных электронов (позитронов) с зарядами +1;
611 отрицательных электронов с зарядами -1;
611 нейтральных электронов c зарядами 0;
Один электрон (позитрон) с зарядом +0,793.
Суммарный заряд протона составляет +2,793, при этом электроны располагаются в протоне симметрично по схеме:
Заряженная частица
Заря́женная части́ца — частица, обладающая электрическим зарядом. Заряженными могут быть как элементарные частицы, так и атомы, молекулы и многоатомные комплексы (кластеры, пылинки, капли). Заряд частиц всегда кратен элементарному заряду.
Содержание
Элементарные частицы
| Класс | Положительные | Отрицательные |
|---|---|---|
| Протон | Антипротон 1) | |
| β-частицы | Позитрон 1) | Электрон |
| Электрон | Дырка 2) | |
| α-частица | Электрон | |
| Ионы | Катион | Анион |
Дробный заряд
Дробный заряд имеют частицы, которые по одиночке не встречаются, но совместно образуют другие элементарные частицы.
Атомы и молекулы
Заряженные атомы и молекулы называются ионами.
См. также
- Детекторы частиц
Ссылки
- Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Электричество
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Заряженная частица» в других словарях:
заряженная частица — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN charged particle … Справочник технического переводчика
заряженная частица — elektringoji dalelė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dalelė, turinti elektros krūvį. atitikmenys: angl. charged particle vok. geladene Partikel, f; geladenes Teilchen, n; Ladungsteilchen, n rus. заряженная частица, f… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
заряженная частица — elektringoji dalelė statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelė, turinti elektros krūvį. atitikmenys: angl. charged particle rus. заряженная частица … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
заряженная частица — elektringoji dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. charged particle vok. geladene Partikel, f; geladenes Teilchen, n; Ladungsteilchen, n rus. заряженная частица, f pranc. particule chargée, f … Fizikos terminų žodynas
заряженная частица — Частица материи, обладающая электрическим зарядом … Политехнический терминологический толковый словарь
полностью заряженная частица — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN fully charged particle … Справочник технического переводчика
положительно заряженная частица — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN positive particle … Справочник технического переводчика
Частица — горячая частица атом или свободный радикал с энергией, значительно превосходящей тепловую энергию окружающих молекул. ионизирующая частица частица, кинетическая энергия которой достаточна для ионизации атома или молекулы при столкновении.… … Термины атомной энергетики
Бета-частица — (β частица), заряженная частица, испускаемая в результате бета распада. Поток бета частиц называется бета лучи или бета излучение. Отрицательно заряженные бета частицы являются электр … Википедия
Альфа-частица — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Заряженная частица
Эта статья — об энергетическом спектре квантовой системы. О распределении частиц по энергиям в излучении см. Спектр, Спектр излучения. Об энергетическом спектре сигнала см. Спектральная плотность.Энергетический спектр — набор возможных энергетических уровней квантовой системы.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
В теории поля представление системы зарядов в виде некоторых квадрупо́лей, аналогично представлению её в виде системы диполей, используется для приближённого расчёта создаваемого ей поля и излучения. Более общим представлением является разложение системы на мультиполи, соответствующее разложению потенциалов в ряд Тейлора по некоторым переменным. Квадруполь — частный случай мультиполя. Квадрупольное рассмотрение системы оказывается особенно важным в том случае, когда её дипольный момент и заряд равны.
γ4), радиационное затухание важно для ускорителей лёгких ультрарелятивистских частиц (электронные синхротроны), и несущественно для адронных машин.
Заряженная частица — Charged particle
В физика, а заряженная частица это частица с электрический заряд. Это может быть ион, например молекула или же атом с профицитом или дефицитом электроны относительно протоны. Это также может быть электрон или протон, или другой элементарная частица, которые, как считается, имеют одинаковый заряд [1] (Кроме антивещество ). Другая заряженная частица может быть атомное ядро лишены электронов, таких как альфа-частица.
А плазма представляет собой совокупность заряженных частиц, ядер атомов и разделенных электронов, но также может быть газом, содержащим значительную часть заряженных частиц.