Открытие электрона, протона и нейтрона

Открытие электрона, протона и нейтрона [c.14]

Существование первых четырех фундаментальных частиц электрона, протона и нейтрона, из которых построены атомы, и частицы света фотона — было установлено в классических экспериментах по атомной и ядерной физике. Их открытие, завершившееся в 1932 г. обнаружением нейтрона, можно считать началом физики частиц. Дальнейшее ее развитие в течение приблизительно двух десятилетий неразрывно связано с исследованием космических лучей, позволившим сделать ряд открытий принципиального значения. Новый период в физике частиц начался с 50-х годов, когда экспериментальные исследования стали проводиться преимущественно с использованием ускорителей высокой энергии. [c.14]

В 1932 г. была открыта частица-г нейтрон, не имеющая электрического заряда. Если допустить, что в состав ядра входят только тяжелые частицы протоны и нейтроны, а электронов в ядре вообще нет, то вышеуказанные трудности и противоречия легко устраняются. [c.130]

Первое затруднение. После экспериментального открытия нейтрона стало ясно, что атомные ядра построены из протонов и нейтронов и в состав ядер не входят ни электроны, ни позитроны. Ряд веских соображений приводит к заключению о том, что в ядре не могут содержаться электроны ( 21). Тогда возникает законный вопрос откуда же берутся электроны (позитроны), испускаемые при 3-распаде С решением этой трудности физика справилась довольно успешно еш,е в 30-х годах. [c.236]

Какие из частиц называть частицами, а какие — античастицами, до некоторой степени условно. В наше время электрон считается частицей, а позитрон — его античастицей. Но можно было бы сделать наоборот позитрон принять за частицу, а электрон — за античастицу от этого ничего не изменилось бы. Однако исторически первыми были открыты электроны, протоны, нейтроны и лишь позднее были открыты частицы (е , р, п,. . . ), получившие название античастиц. Античастица обозначается тем же символом, что и частица, но над символом ставится знак тильда ( ). Разделение всех известных элементарных частиц на частицы и античастицы в настоящее время признается одной из общих закономерностей природы. [c.349]

Термин элементарная частица в момент его появления отражал всегда существовавшую в науке тенденцию стараться усмотреть во многих и разных физических явлениях действие небольшого числа неких элементарных сущностей. И действительно, в двадцатые годы физикам казалось, что весь мир состоит из элементарных частиц трех сортов — электронов, протонов и квантов электромагнитного излучения. В тридцатые годы число элементарных частиц увеличилось, но не намного. Появились нейтрон, позитрон, мюон, нейтрино. Тогда открытие каждой новой частицы воспринималось физиками как большое праздничное событие. В конце сороковых годов, к удовлетворению теоретиков, были открыты предсказанные ими пионы. Но уже в пятидесятые годы было открыто около десятка новых, так называемых странных частиц, существование которых оказалось для теоретиков полнейшей неожиданностью. В шестидесятые годы рост числа вновь открываемых частиц принял угрожающие размеры. [c.276]

В 50-х годах при изучении в камере Вильсона космических лучей высоких энергий впервые была обнаружена частица, масса которой больше массы протона и нейтрона эта частица относится к группе так называемых гиперонов Я-частица. Она имеет массу, равную 2182 электронным массам, спин V2 и время распада 2,7-10 сек. Вскоре были открыты другие частицы, принадлежащие к той же группе сигма — положительная, отрицательная и нейтральная и кси с массой 2585. Группой ученых объединенного Института ядерных исследований была открыта тяжелая частица с массой 2300, получившая название анти-сигма-минус-гиперон , она распадается за 10 ° сек. [c.449]

После появления в 1913 г. модели строения атома Резерфорда — Бора из элементарных частиц были известны электрон, фотон и около 95 различных ядер. (Элементарной можно практически считать всякую частицу, которую трудно себе представить как состоящую из других частиц). Открытие в 1932 г. нейтрона (нейтральной частицы с массой, слегка превышающей массу протона) привело к представлению о ядрах как [c.424]

Вслед за открытием нейтрона Д. Д. Иваненко и независимо В. Гейзенберг выдвинули гипотезу о нейтронно-протонном строении атомных ядер, которая заменила прежнюю гипотезу об электронно-протонном строении ядер. [c.12]

Историю открытия элементарных частиц и изучения их свойств можно разбить на два этапа. На первом этапе, окончившемся в 1932 г., были открыты шесть элементарных частиц фотон, электрон, протон, нейтрон, позитрон и нейтрино. История открытия и свойства этих частиц будут кратко охарактеризованы в 75. [c.542]

Из измерений величины спинов ядер можно прийти к заключению, что электроны не могут входить в состав ядра. Рассмотрим для этого, например, ядро азота N7 . До открытия нейтронов считалось, что ядро состоит из протонов и электронов. При этом в ядре азота должно было содержаться 14р + 7е , т. е. 21 частица. Спины и протона и электрона равны Й. Следовательно, спин ядра азота должен был быть полуцелым, тогда как экспериментально измеренное значение спина ядра азота оказалось равным 1. В свое время этот факт получил название азотная катастрофа . [c.47]

Историю открытия элементарных частиц и исследования их свойств можно (довольно условно) разбить на четыре этапа. На первом этапе, окончившемся в 1932 г., было открыто шесть перечисленных выше элементарных частиц фотон, электрон, протон, нейтрон, позитрон, нейтрино (последняя только теоретически). История открытия и свойства этих частиц были кратко охарактеризованы выше. Более подробно о некоторых из них будет рассказано в 100—103. [c.133]

Весьма распространен также третий вид превращения, открытый Альваресом в 1935 г. и наблюдаемый при определенных энергетических условиях. При этом превращении один из электронов ближайшей к ядру /(-оболочки захватывается ядром и вступает там во взаимодействие с избыточным протоном, в результате чего образуется нейтрон [c.45]

Первоначальные предположения ученых об атоме как о неделимой мельчайшей частице материи оказались неверными. В настоящее время физиками открыты еще более мелкие элементарные частички, из которых построены все атомы. Таких основных частиц и.меется три протоны, нейтроны и электроны . Как же построен атом из этих частиц [c.31]

Согласно современной теории строения атомов, каждый атом представляет сложную систему, которую в грубом приближении можно представить как состоящую (схематически) из положительно заряженного ядра (содержащего положительные частицы — про-тоны, а также и ряд другого рода частиц, как, например, нейтральных — нейтронов) и из вращающихся вокруг него отрицательно заряженных частиц — электронов. Число электронов, равное числу протонов в ядре атома каждого элемента, различно и определяет порядковый номер элемента в периодической системе, изменяющийся от 1 (для простейшего атома водорода) до 92—101 (для урана и других вновь открытых элементов). [c.8]

Первой элементарной частицей, как известно, является электрон, открытый приблизительно пятьдесят лет назад. Потом был открыт протон некоторое время были известны только эти две элементарные частицы. Затем открыли нейтрон, и элементарных частиц стало уже три. [c.7]

Уже более 50 лет в европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) проводятся исследования по раскрытию тайны стабильности материи и обузданию неисчерпаемого источника термоядерной энергии. Решаются такие фундаментальные проблемы Природы как что такое вещество, к к оно возникло и как оно объединяется в сложные объекты [33] В ядерной лаборатории ЦЕРН будут проведены исследования с целью увидеть мир элементарных частиц (ЭЧ) в том виде, в котором он был до открытия электронов, протонов и нейтронов [33] (рис. 2.14.) Технология получения ЭЧ связана с использованием мощных ускорителей, позволяющих превратить энергию в массу. С этой целью частицы (электроны, протоны, позитроны, ядра тяжелых атомов) разгоняются до скоростей, близких к скорости света в магнитном поле. При движении по кругу они сталкиваются, порождая каскад новых частиц,с массой, превышающей в 1000 раз и более массу изначально сталкивающихся частиц. Видим, что в данной технологии динамическая система порождает динамические подсистемы в виде новых частиц, обладающих различной степенью устойчивости. [c.83]

После открытия строения атома и других физических явлений энергетизм было быстро пошел на убыль, но с установлением Эйнштейном связи между энергией и массой Е — тс поднялась новая его волна — неоэнергетизм во главе с другим Нобелевским лауреатом Вернером Гейзенбергом. Из основных форм энергии, — заявил он, — три формы отличаются особенной устойчивость[о электрон, протон и нейтрон. Материя... состоит из этих форм энергии, к чему всегда следует добавлять энергию двин ення . На самом деле ничего не изменилось в материальном мире с выводом этой зависимости — как и раньше одни виды материи и формы движения превращаются в другие, но помимо массы покоя то появилось представление о динамической массе mg и переходе их друг в друга, ибо m=mo-fmg. Так, при слиянии вещественных частиц электрона и позитрона общей массой 2шо образуются частицы электромагнитного поля — фотоАЫ общей массой Emg, но Lmo— Zirig. [c.130]

Открытие новых микроскопич. частиц постепенно разрушило эту простую картину строения материи. Однако вновь открываемые частицы по своим свойствам были в ряде отношений близки к первым четырём известным частицам либо к протону и нейтрону, либо к электрону, либо к фотону. До тех пор пока кол-во таких частиц было не очень велико, сохранялось убеждение, что все они играют фундам. роль в строении материи, и их включали в категорию Э. ч. С нарастанием числа частиц от этого убеждения пришлось отказаться, но традиц. назв. Э. ч. за ними сохранялось. [c.596]

Подобно тому, как для объяснения природы электромагнитных сил успешно использованы фотоны — кванты электромагнитного поля, природу ядерных сил объясняют использованием представлений о квантах ядерного поля — мезонах. Было сделано предположение (Юкава) о том, что нуклоны испускают и поглощают мезоны аналогично тому, как электроны испускают и поглощают фотоны. Открытые новые частицы — пи-мезоны — подтвердили эту гипотезу. Пи-мезон имеет массу, р вную 270 единицам масс электрона, он может находиться в трех состояниях — с положительным, отрицательным и нулевым зарядом. Эмиссия мезонов (как и фотонов) — процесс виртуальный. Согласно теории, сила поля определяется частотой испускания соответствующих квантов. Ядерные силы так велики, что нуклоны должны испускать мезоны с большой частотой (время единичного процесса сек). Таким образом, протон и нейтрон можно себе представить состоящими из некоторой сердцевины, окруженной пульсирующим облаком из мезонов. [c.447]

Состав ядра. Ко времени открытия Я. а. были известны только две элементарные частицы — протон и электрон. В соответствии с этим считалось вероятным, что Я. а. из них состоит. Однако в кон. 20-х гг. протонно-электронная гипотеза столкнулась с серьёзной трудностью, получившей название азотной катас-т р о ф ы по протонно-электронной гипотезе, ядро азота должно было содержать 21 частицу (14 протонов и 7 эл-нов), спин каждой из к-рых равен 42- Спин ядра азота должен был быть полуцелым, а, согласно опытным данным (по оптич. молекулярным спектрам), он оказался равным 1. Состав Я. а. был выяснен после открытия англ, физиком Дж. Чедвиком (1932) нейтрона со спином (установлено позже) Идея о том, что Я. а. состоит из протонов и нейтронов, была впервые высказана в печати Д. Д, Иваненко (1932) и непосредственно вслед за этим развита нем. физиком В. Гейзенбергом (1932). Предположение о протонно-нейтронном составе ядра получило в дальнейшем полное эксперим. подтверждение. [c.923]

Выход из этого затруднения был найден в 1932 г. Чедвико.м, который проанализировал с помощью законов сохранения энергии и импульса опыты по образованию исследуемым излучением ядер отдачи азота и водорода и пришел к выводу, что это излучение представляет собой поток нейтральных частиц с массой, приблизительно равной массе протона. Вновь открытая частица была названа нейтроном ( ). Точное значение массы нейтрона, определенное из энергетического баланса ядерных реакций, идущих с образованием или поглощением нейтронов, равно гп-п = 1838,5 Же. Таким образом, масса нейтрона больше массы протона на 2,5 гПс и больше суммы масс протона и электрона на 1,5 те. В соответствии с известным соотношением, связывающим массу и энергию, каждому значению массы М в граммах соответствует энергия в эргах, где с = 3 10 ° uj eK — скорость света. Для неподвижной покоящейся частицы эта [c.19]

Кроме открытия нейтрона и позитрона 1932 г. был ознаменован еще одним важным достижением. Кокрофт и Уолтон построили установку для искусственного ускорения протонов и впервые наблюдали расщепление ядер лития под действием ускоренных частиц. С этого времени в руках физиков появилось мощное средство преобразования атомного ядра. Дальнейшее развитие ускорительной техники позволило ускорять электроны, дейтоны, а-частицы, а в последнее время и ионы более тяжелых элементов, таких, как азот, кислород, неон. Кроме того, во вторичных процессах с помощью ускорителей могут быть получены также быстрые нейтроны и уквангы высокой энергии. [c.22]

В письме участникам семинара в Тюбингене (Германия) Паули высказал гипотезу о существовании новой электрически нейтральной сильно проникающей частицы ( нейтрона ) со спином i/j. В р-распаде с каждый электроном испускается такой нейтрон , причём сумма энергий электрона и нейтрона постоянна. Т. о. оба парадокса были разрешены. Оставался вопрос как удерживается Н. в ядре Его решение было связано с открытием в 1932 настоящего нейтрона и построением в 1934 Э. Ферми (Е. Fermi) теории р-распада [при этом Ферми предлон4ил называть частицу Паули уменьшительно от нейтрон — нейтрино (итал.)]. Подобно тому, как возбуждённый атом испускает фотон, в р-рас-паде один из нейтронов ядра испускает дару — электрон и Н. (точнее, антинейтрино), и превращается в протон [c.258]

Как правило, термин Э. ч. употребляется в совр. физике не в своём точном значении, а менее строго—для наименования большой группы мельчайших наблюдаемых частиц материи, подчинённых условию, что они не являются атомами или атомными ядрами, т. е. объектами заведомо составной природы (исключение составляет протон — ядро атома водорода). Как показали исследования, эта группа частиц необычайно обширна. Помимо протона (р), нейтрона (п), электрона (е) и фотона (у) к ней относятся пи-мезоны (л), мюоны (ц), тау-лептлны (т), нейтрино трёх типов (Vj, v , V,), т. н. странные частицы К-мезоны и гипероны), очарованные частицы и прелестные (красивые) частицы (D- и В-мезоны и соответствующие барионы), разнообразные резонансы, в т. ч. мезоны со скрытым очарованием и прелестью (пси-частицы, ипсилон-частицы) и, наконец, открытые в нач. 80-х гг. промежуточные векторные бозоны (fV, Z) — всего более 350 частиц, в осн. нестабильных. Число частиц, включаемых по мере их открытия в эту группу, постоянно растёт, и можно уверенно утверждать, что оно будет расти и впредь. Очевидно, что такое огром- [c.596]

Когда Юкава высказал свою гипотезу о существовании частицы с массой 300 /Пе, были известны только протоны, электроны и нейтроны. Через два года при исследовании космических лучей была открыта частица, названная впоследствии м -мезоном. Были "Ьбнаружены ц-мезоны, заряженные положительно и отрицательно. Оказалось, что их масса /Пд =207 /Пе, спин равен /2- Время жизни Покоящегося ц-мезона тд=2,2 10- сек. Он распадается по схеме [c.81]

В начале тридцатых годов были известны только четыре частицы электрон (е), протон (р), нейтрон (п) и -квант. Первая элементарная частица — электрон — была предсказана Лоренцом и открыта Томсоном в 1897 г. Вторая частица — протон — открыта Резерфордом в 1911 г. Открытие нейтрона Чадвиком привело к представлению о том, что из этих четырех частиц можно построить все известные формы материи ядра, атомы вещества и электромагнитное поле. Открытие других частиц значительно усложнило картину. [c.234]

В интерференции и дифракции проявляются волновые свойства света. После открытия этих явлений на них смотрели сначала как на доказательство исключительно волновой природы света. Такая точка зрения оказалась недостаточной. В XX веке были открыты корпускулярные свойства света, а затем волновые свойства обыкновенных частиц-, электронов, протонов, нейтронов, атомов, молекул И пр. Как это ни парадоксально, природа света и вещества оказалась двойственной корпускулярно-волновой. С открытием этого факта связан коренной пересмотр физических воззрений, приведший к тюстроению квантовой механики. От этого, однако, значение интерференционных И дифракционных явлений не уменьшилось. В наши дни интерференция и дифракция света имеют важные практические применения, например в спектроскопии и метрологии. [c.188]

Некоторые элементарные частицы существуют в природе в свободном или слабо связанном состоянии <фпс ), и из них строится вся обычная материя. К таким частицам, которые можно назвать основными, относятся протоны р и нейтроны п, входящие в состав атомного ядра ( 1.4.1.Г) электроны е , образующие электронную оболочку атома (У1.2.1.Г и VI.2.8.5 ), фотоны у, являющиеся квантами электромагнитного поля ( .5.1.Г). Чуть позже к ним были причислены н итрыно (электронные ( 1.5.2. Г)) л е и антинейтрино Ve, рождающиеся в процессах бета-пре-вращений ядер (VI.4.4.6° и 1.4.10.3°), а также пионы (пи-мезоны) я", л , выступающие в роли переносчиков ядерного взаимодействия ( 1.4.3.3°). Кроме того, были предсказаны теоретически и открыты экспериментально соответствующие античастицы, из которых в принципе может конструироваться антиматерия ( 1.5.3). [c.505]

Исторически первой открытой Э. ч. был электрон—носитель отрицательного элементарного электрич. заряда в атомах. В 1897 Дж. Дж. Томсон (J. J. Thomson) убедительно показал, что т. н. катодные лучи представляют собой поток заряж. частиц, к-рые впоследствии были названы электронами. В 1911 Э. Резерфорд (Е. Rutherford), пропуская альфа-частицы от естеств. радиоакт. источника через тонкие фольги разл. веществ, пришёл к выводу, что положит, заряд в атомах сосредоточен в компактных образованиях—ядрах, а в 1919 обнаружил среди частиц, выбитых из атомных ядер, протоны—частицы с единичным положит, зарядом и массой, в 1840 раз превышающей массу электрона. Другая частица, входящая в состав ядра,— нейтрон—была открыта в 1932 Дж. Чедвиком (J. hadwi k) при исследованиях взаимодействия а-частиц с бериллием. Нейтрон имеет массу, близкую к массе протона, но не обладает электрич. зарядом. Открытием нейтрона завершилось выявление частиц, являющихся структурными элементами атомов и их ядер. [c.596]

Такое парадоксальное положение еще более расширилось после того, как Дэвиссоном (1881—1958) и Джермером (1896—1971) в 1927 г. была открыта дифракция электронов. Оказалось, что волновые свойства присущи и частицам обычного вещества, — идея, развивавшаяся французским физиком де Бройлем (р. 1892) за несколько лет до открытия дифракции электронов. Развитие квантовой механики позволило частично объяснить возникшее парадоксальное положение ценой отказа от основного положения классической физики — принципа причинности в форме детерминизма. А исследования в области физики высоких энергий (иначе называемой физикой элементарных частиц) показали, что если энергия частиц превосходит их энергию покоя, то частицы могут рождаться, исчезать или превраш.аться друг в друга. В этом отношении они ведут себя подобно ( ютонам, которые могут излучаться или поглощаться. В квантовой электродинамике фотоны рассматриваются как кванты электромагнитного поля. Поэтому в физике высоких энергий целесообразно говорить об электронно-позитронном, мезонном, нуклон-ном и прочих полях, квантами которых являются электроны, позитроны, мезоны, протоны, нейтроны и т. д. Таким образом вопрос [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...