1 A tárgyak a mikrovilág
A „Mikrokozmosz” kifejezés magában foglalja az alapvető és az elemi részecskéket, magot, atomok és molekulák.
Elemi részecskék - ezek részecskék teszik ki az első a „oszthatatlan” atomok. Ezek közé tartoznak azok a részecskék, amelyek által termelt erőteljes részecskegyorsító. Ott az elemi részecskéket, amelyek akkor keletkeznek, amikor áthalad a légkör a kozmikus sugárzás, léteznek milliomod másodperc, majd szétesnek, átalakítjuk más elemi részecskék vagy energiát bocsátanak ki a sugárzás formájában. A legtöbb jól ismert elemi részecskék az elektron, a foton, pi-mezon, a müon neutrínó. A szigorú értelemben vett elemi részecskék nem tartalmazhat semmilyen más részecskék. Azonban nem minden az ismert elemi részecskék eleget ennek a követelménynek. Azt találtuk, hogy az elemi részecskék kölcsönösen átalakíthatók, azaz Ezek nem az „utolsó tégla” az univerzumban. Ma már ismert, hogy több száz elemi részecskék, hanem az elmélet szerint a számuk nem kell különösen nagy. A legújabb kutatások, különösen megerősítik azt a hipotézist felhozott korábbi létezését „elemibb” részecskék - a kvarkok.
Az első elemi részecske felfedezett fizika volt, az elektron, amely 1897-ben tanulmányozta a gázkisülések kinyitotta az angol fizikus Joseph Thomson és mért aránya a töltési tömeg arány. Elektronikus - egyik alapvető szerkezeti elemei az anyag; elektronhéjakat atomok meghatározott optikai, elektromos, mágneses és kémiai tulajdonságait az atomok és molekulák, valamint a legtöbb a tulajdonságok a szilárd anyagok.
A közös használat úgynevezett elemi fizika ilyen részecskék, amelyek nem atomok és atommagok, kivéve a proton és neutron. Megalakulása után az összetett szerkezete sok elemi részecskék szükséges bevezetni egy új koncepció - az elemi részecskék, melyek meghatározása a mikrorészecskék belső struktúrát, amely nem ábrázolható, mint az unió többi szabad részecskéket.
Az összes kölcsönhatások az elemi részecskék úgy viselkednek, mint egyetlen egység. A jellemzői az elemi részecskék, kivéve a nyugalmi tömegét, elektromos töltés, spin, mint például a sajátos jellemzőit (quantum számok), mint barion, lepton, hypercharge, idegenség, stb
Jelenleg egy sokat tudunk az atomi anyag szerkezetét és az elemi részecskéket. Mivel az elemi részecskék képesek a kölcsönös konverzió, ez nem teszi lehetővé, hogy kezelje őket, valamint atom egysejtűek állandó „téglák univerzumban.” Az elemi részecskék száma igen nagy. Összesen nyitott több mint 350 elemi részecskék, amelyek csak stabil foton, elektron és müon neutrínók, elektron, proton és antirészecskéje (minden egyes elemi részecske, azzal az eltéréssel, abszolút neutrális, létesítő antirészecskéje). A többi elemi részecskék spontán jutnak egy időben a 10 3 (szabad neutron) 10 -22 - 10 -24 A (rezonancia).
Számos csoport az elemi részecskék, amelyek különböznek a tulajdonságai és természete a kölcsönhatás, amely lehet osztani a két fő csoport: fermionok és bozonok (lásd az ábrát.).
Fermion képeznek szer át bozonok kölcsönhatást.
Leptonok (a görög könnyű.) - részecskéket centrifugálás 1/2, nem vesz részt egyik erős kölcsönhatás és rendelkező perzisztens velejárója - lepton töltés lehet semleges. Töltött leptonok is tetszik elektronokat (kapcsolatos számuk) körül forognak a magok, alkotó atomok. Leptonok, anélkül kerül át akadálytalanul át az anyag (legalább az egész Földön) anélkül, hogy kölcsönhatásba lépne vele. Minden részecske van egy antirészecske, ahol csak a töltés.
Hadronok - az elemi részecskék részt vesz minden alapvető kölcsönhatások, beleértve az erős; jellemző az erős kölcsönhatás hadronok hajlamosak a maximális számú megmaradó mennyiségek (megmaradási). Hadronok oszlanak barionok és mezonoknak. A modern fogalmak, hadronokat egy bonyolult belső szerkezete: barionok áll három kvark; mezonoknak - egy kvark és egy antikvark.
Egy külön „csoport” foton.
Amikor részecske ütközések féle alakítja át őket egymástól (beleértve a születési számos további részecskék) nem tiltják a megmaradási törvények.
Atom (a görög Atomos -. Oszthatatlan) az a része anyagok mikroszkopikus méretű és súlyú, egy atom a kémiai elem, amely megtartja tulajdonságait. Az atomok állnak elemi részecskék, és van egy bonyolult belső szerkezete, ami a szerves a nukleáris-elektron rendszert. A központban az atom pozitív töltésű mag, melynek középpontjában majdnem az egész tömeg a atom; elektronok mozogni, alkotó elektronikus burkológörbe méretei (
10-8 cm) méretének meghatározására egy atom. A atommag áll protonok és a neutronok. A elektronok száma egy atom egyenlő a protonok száma a sejtmagban (atom elektron töltése minden egyenlő a felelős a mag), a protonok száma megegyezik a sorszáma az elem a periódusos rendszerben. Az atomok lehet csatlakoztatni, vagy nem adhat elektronok válik negatív vagy pozitív töltésű ionok. Kémiai tulajdonságok nagyban meghatározzák atomi elektronok száma a külső héj; összekötő kémiailag atomokkal együtt a molekula.
Egy fontos jellemzője az atom - a belső energia, amely akár csak bizonyos (diszkrét) megfelelő értékek a stabil állapotok egy atom, és változik csak lépésenként egy kvantum ugrás. Nedvszívó egy bizonyos mennyiségű energiát, az atom gerjesztett állapotban (a magasabb energia szinten). A gerjesztett állapotból az atom egy foton kibocsátásával mehet az állam alacsonyabb energiájú (energia alacsonyabb szinten). Megfelel annak a minimális energia az atom, az úgynevezett a földön, a többiek - izgatott. Quantum átmenetek az atomi abszorpciós és emissziós spektrumát az egyes atomok összes kémiai elemek.
Az atommag utal, hogy a központi részén, amely gyakorlatilag az összes tömege az atom és az összes pozitív töltés. A mag áll nukleonokból - protonok és a neutronok (jelölése p és n). Op = tömege proton 1,673CH10 -27 = 1,836me. Mn = 1,675CH10 -27 = 1835,5me. mag tömege nem egyenlő az összege a tömegek a protonok és a neutronok a benne lévő (az úgynevezett „tömegdefektus”). Proton van egy elemi pozitív töltés, neutronok - töltetlen részecske. A elektronok száma egy atom egyenlő a sorszáma Z elem a periódusos rendszerben, és a protonok száma, mint általában semleges atom, egyenlő az elektronok száma. Ezután a neutronok száma a magban a következőképpen definiálható: NP = A - Z, ahol A - tömegszám, azaz egész szám legközelebbi atomsúlya elem a periódusos, Z - a atomszáma (a protonok száma). Azonosítása magok rekord érvényes Z X A. ahol X - szimbólum egy kémiai elem a periódusos rendszerben. A magok az azonos Z, de különböző A nevezzük izotópok. Most már több mint 300 stabilabb 1000 instabil izotópok. Instabil izotópok a jelenség a radioaktivitás - maghasadás.
A mag az egész - egy stabil rendszert, annak megsemmisítése szükséges fordítsuk az energia. Ez az energia az úgynevezett kötési energiája a sejtmagba. A nukleonra jutó kötési energia, az úgynevezett specifikus kötési energia. Nukleonok a sejtmagban birtokában nukleáris erők, ami az erős kölcsönhatás és a csere van karaktert. Nukleáris erők van az épületek száma:
1. A nukleáris erők rövid hatótávolságú (hatósugara nagyságrendileg 10 -15 m) Ezeken a távolságokon, akkor jelentősen meghaladja a Coulomb-taszítás erő protonok. A jelentős csökkenés a távolság látnivaló nukleonok helyébe taszítás.
2. A nukleáris erők díj függetlenség, azaz Járnak között töltött és semleges részecskék között.
3. Nukleáris erők telítettség tulajdonságait. Ez azt jelenti, hogy minden egyes nukleon a sejtmagban kölcsönhatásba csak korlátozott számú legközelebbi hozzá nukleonok.
4. A nukleáris erők nem központi. Méretük függ a tájékozódás a pörgetés.
Molekulák - a következő után atomi szintű minőséget a szerkezete és alakulása számít. Molecule - mikrorészecskék a atomok, önmagában is előforduló, amelynek fő kémiai tulajdonságait. Ez egy állandó összetételű alkotó atommagok, és rögzített számú elektronok, és egy kombinált tulajdonságokkal, amelyek lehetővé teszik a molekulák megkülönböztetni egyik típus a másik molekula. A atomok száma a molekulában változhat két több százezer.
A molekulák áll egyszerű anyagok, amelyek azonos atomokból, komplex - a különböző atomok. Számos vegyület ismert, amely molekulák állnak sok ezer atom - makromolekula.
Hangsúlyozva integritás molekulák, szerves egységét alkatrészek hozzá, a modern tudomány jellemzi mozgást a mozgás molekulák elválasztására és integrált rendszerek helyett, mint egy egyszerű összege egyes mozgások különálló összetevő részecskék (atomok, atommagok és elektronok). Azok molekulák közötti kölcsönhatások, amelyek nem kíséri változások a szerkezete, és vizsgálták a fizika úgynevezett fizikai. Kölcsönhatás a molekulák közötti kölcsönhatásba, ami a minőségi interkonverziós, átszervezzék belső kapcsolatok, az úgynevezett vegyi és kémiát.