양성자의 질량을 계산하는 방법

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양성자 질량을 찾는 세 가지 방법은 이론, 원자 몰 질량, 전자와의 전하 / 질량 비교로부터 계산을 포함합니다. 이론을 사용하여 양성자 질량이 무엇인지 찾아내는 것은 해당 분야의 전문가에게만 현실적입니다. 학부 및 중학교 수준에서 충전 / 질량 및 몰 질량 계산을 수행 할 수 있습니다.

양자 이론과 상대성 이론에서 양자 질량을 도출하십시오. 양성자는 내부 구조를 가지고 있는데, 인력 (글루온)에 의해 세 개의 입자 (쿼크)가 함께 붙습니다. 순진한 가정은 각 쿼크에게 1/3의 양성자 질량을 줄 것입니다. 양자 질량의 약 95 ~ 98 %는 쿼크 질량에 의해 영향을받지 않습니다. 사실, 대부분의 양성자 질량은 쿼크 사이의 상호 작용 에너지에서 파생됩니다. “질량은 에너지에서 나옵니다”라는 문구가 혼동 될 경우“E = mc ^ 2”를 상기하십시오.

아는 몰 수소 질량을 계산하십시오. 1 12가 12 또는 1 쌍이 2 인 것처럼 1 몰은 6.022e23과 같습니다. 우리는 1 몰의 수소 원자 ( "H2"분자가 아님)의 무게가 1.0079g이라고 가정 할 수 있습니다. 각 수소 원자에는 하나의 양성자가 포함되어 있으므로 1 몰의 양성자의 무게는 1.0079g입니다. 각 몰은 6.022e23 단위이므로 6.022e23 양성자의 무게는 1.0079g입니다. 1.0079 g을 몰수 (1.0079 / 6.022e23)로 나누면 양성자 질량이 1.6737e-24 g이됩니다.

수소 원자는 양성자 전하의 균형을 맞추기 위해 전자를 가지고 있음에 유의하십시오. 용액에 용해되거나 플라즈마로서 전자가없는 양성자는 수소 원자와 매우 다르다. 계산이 거기서 끝나지 않기 때문에, 전자가 존재하지 않는 척하는 물리적 부조리를 무시할 수 있습니다.

"몰 질량"계산 방법은 모든 요소로 수행 할 수 있습니다. 그러나 세 가지 오류 원인이 발생합니다. 먼저, 수소 원자의 양성자는 결합되지 않습니다. 다른 요소들에서, 양성자는 중성자에 결합된다. 핵에 결합 된 양성자는 분리 된 양성자보다 에너지가 적으므로 질량이 적습니다. 둘째, 전자 수와이를 무시하면 오류가 더해지기 시작합니다. 전자에 대한 설명은 전체 노력을 더욱 복잡하게 만듭니다. 마지막으로 더 무거운 요소는 방사성입니다. 붕괴 경로, 동위 원소 존재, 반감기 등을 고려하십시오. 다시 계산은 여전히 ​​가능하지만 필요한 것보다 더 어려워집니다.

충전 / 질량비를 사용하십시오. 이 방법은 교정 된 전기장 및 자기장에 들어갈 때 입자 곡률을 측정합니다. 곡률 크기는 전자 질량과 비교하여 양성자 질량을 나타냅니다. 실험 아이디어는 롤링 볼의 움직임에 영향을 미치는 것과 유사합니다. 일정한 기계적 힘으로 인해 무거운 수박 (양성자)이 직선으로 이동하지 않을 수 있습니다. 같은 힘이 가벼운 골프 공 (전자)을 훨씬 더 편향시킵니다.

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