Субатомни частици, които трябва да знаете

click fraud protection

Елементарни и субатомни частици

Трите основни субатомни частици на един атом са протони, неутрони и електрони.
Трите основни субатомни частици на един атом са протони, неутрони и електрони.Матс Персон / Гети Имидж

Най- атом е на най-малката частица от материята отколкото не могат да бъдат разделени с химически средства, но атомите се състоят от по-малки парчета, наречени субатомни частици. Разбивайки го още повече, субатомните частици често се състоят от елементарни частици. Ето поглед върху трите основни субатомни частици в атома, техните електрически заряди, маси и свойства. Оттам научете за някои ключови елементарни частици.

Електроните

Електроните са мънички отрицателно заредени частици. Те обикалят около ядрото на атом.
Електроните са мънички отрицателно заредени частици. Те обикалят около ядрото на атом.Лорънс Лоури / Гети Имидж

Третият основен тип субатомна частица в атом е електронът. Електроните са много по-малки от протоните или неутроните и обикновено обикалят около атомно ядро ​​на относително голямо разстояние от ядрото му. За да се разгледа размерът на електроните в перспектива, протонът е 1863 пъти по-масивен. Тъй като масата на електрона е толкова малка, при изчисляване на масовия брой на един атом се вземат предвид само протони и неутрони.

instagram viewer

Нетна такса: -1

Маса за почивка: 9.10938356 × 10−31 килограма

Тъй като електронът и протонът имат противоположни заряди, те се привличат един към друг. Важно е също така да се отбележи, че зарядът на един електрон и протон, докато е обратно, са равни по величина. Неутралният атом има равен брой протони и електрони.

Тъй като електроните орбитират около атомните ядра, те са субатомните частици, които влияят на химичните реакции. Загубата на електрони може да доведе до образуването на положително заредени видове, наречени катиони. Придобиването на електрони може да даде отрицателни видове, наречени аниони. Химията е по същество изследването на преноса на електрон между атомите и молекулите.

Елементарни частици

Композитните частици се състоят от две или повече елементарни частици. Елементарните частици не могат да бъдат разделени допълнително на по-малки субединици.
Композитните частици се състоят от две или повече елементарни частици. Елементарните частици не могат да бъдат разделени допълнително на по-малки субединици.BlackJack3D / Гети изображения

Субатомните частици могат да бъдат класифицирани като композитни частици или елементарни частици. Композитните частици са изградени от по-малки частици. Елементарните частици не могат да бъдат разделени на по-малки единици.

Стандартният модел на физиката включва най-малко:

  • 6 аромата на кварки: нагоре, надолу, отгоре, отдолу, странно, зареждане
  • 6 вида лептони: електрон, мюон, тау, електрон неутрино, муонно неутрино, тау неутрино
  • 12 калибровъчни бозона, които включват фотона, 3 W и Z бозони и 8 глюона
  • Хигс бозон

Има и други предложени елементарни частици, включително гравитона и магнитния монопол.

И така, електронът е субатомна частица, елементарна частица и вид лептон. Протонът е субатомна композитна частица, съставена от два нагоре кварка и един надолу кварк. Неутронът е субатомна композитна частица, състояща се от два низходящи кварка и един нагоре кварк.

Адрони и екзотични субатомни частици

Pi-plus мезон, вид адрон, показващ кваркове (в оранжево) и глуони (в бяло)
Pi-plus мезон, вид адрон, показващ кваркове (в оранжево) и глуони (в бяло).Дорлинг Киндърсли / Гети Имидж

Композитните частици също могат да бъдат разделени на групи. Например, адронът е съставна частица, съставена от кварки, които се държат заедно от силната сила по същия начин, както протоните и неутроните се свързват заедно, за да образуват атомни ядра.

Има две основни фамилии адрони: бариони и мезони. Барионите се състоят от три кварка. Мезоните се състоят от един кварк и един анти-кварк. В допълнение има екзотични адрони, екзотични мезони и екзотични бариони, които не отговарят на обичайните определения на частиците.

Протоните и неутроните са два вида бариони и следователно два различни адрона. Пионите са примери за мезони. Въпреки че протоните са стабилни частици, неутроните са стабилни само когато са свързани в атомни ядра (полуживот около 611 секунди). Други адрони са нестабилни.

Още повече частици се предсказват от свръхсиметрични теории на физиката. Примерите включват неутралино, които са суперпартньори на неутрални бозони, и слептони, които са суперпартньори на лептони.

Също така има частици антиматерия съответстващи на материалните частици. Например, позитронът е елементарна частица, която е контра на електрона. Подобно на електрон, той има въртене от 1/2 и идентична маса, но има електрически заряд +1.

instagram story viewer