Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.9: Протони

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19041

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Жовтий автомобіль
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Адріан Пінгстоун (Користувач:Arpingstone/Wikimedia Commons); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tvr.280i.arp.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання

    Можеш назвати цей автомобіль?

    Описати те, що ми можемо побачити, - справа досить легка. Якщо нас попросять описати спорткар, проілюстрований нижче, ми всі могли б швидко придумати досить точний опис. Людина, обізнана про автомобілі, буде включати більше деталей, але кожен матиме основну інформацію в їх описі.

    Що робить опис легко придумати? Ми бачимо це, у нас є спільна мова, щоб описати його (розмір, колір, конструкція), і ми маємо основне уявлення про те, що це таке (автомобіль, а не будинок чи дерево). Вчені мають набагато більше труднощів в описі речей, які вони не бачать. Немає можливості подивитися безпосередньо на атом і побачити його детальну структуру. Коли відкриття вперше робиться, часто немає мови, яку можна використовувати, щоб сказати іншим, що саме це таке. У цьому полягала проблема в розмові про атом і його будові.

    Збираючи шматочки головоломки разом

    Дослідження будується на собі - одна частина з'єднується з іншою. Іноді головоломка, здається, не має сенсу, оскільки деякі частини відсутні на даний момент. Кожна знахідка дає більш чітке уявлення про ціле, а також викликає нові питання. Детективна робота, яка призвела до відкриття протона, була побудована на пошуку шматочків головоломки та їх правильному складанні.

    Електрон був виявлений за допомогою електронно-променевої трубки. Від катода (негативного полюса) до анода (позитивного полюса) пройшов електричний струм. Кілька експериментів показали, що частинки випромінювалися на катоді і що ці частинки мали негативний заряд. Ці експерименти продемонстрували наявність електронів.

    Експеримент Джей Джей Томсона з катодними променями
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Експеримент Джей Джей Томсона з катодними променями. (Кредит: Користувач:Kurzon/Wikimedia Commons; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:JJ_Thomson_Cathode_Ray_2_explained.svg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Якщо катодні промені - це електрони, які виділяються атомами металу катода, то що залишається від атомів, які втратили ці електрони? Ми знаємо кілька основних речей про електричні заряди. Вони переносяться частинками речовини. Експеримент Міллікана показав, що вони існують у вигляді цілих чисел, кратних однієї базової одиниці. Атоми не мають загального електричного заряду, а це означає, що кожен атом містить рівну кількість позитивно і негативно заряджених частинок. Атом водню - найпростіший вид атома, що має лише один електрон. Коли цей електрон видаляється, позитивно заряджена частинка повинна залишитися.

    Відкриття протона

    У 1886 році Євген Гольдштейн (1850-1930) виявив докази існування цієї позитивно зарядженої частинки. Використовуючи електронно-променеву трубку з отворами в катоді, він помітив, що є промені, що рухаються в протилежному напрямку від катодних променів. Він назвав ці промені каналу і показав, що вони складаються з позитивно заряджених частинок. Протон - це позитивно заряджена субатомна частка, присутня у всіх атомах. Маса протона приблизно в 1840 разів перевищує масу електрона.

    Резюме

    • При видаленні електрона з атома водню залишається протон.
    • Гольдштейн спостерігав промені, що рухаються в протилежному напрямку катодних променів в електронно-променевій трубці.
    • Він продемонстрував, що ці промені були позитивними частинками і назвав промені каналу.

    Рецензія

    1. Чому легко описати речі, які ми можемо побачити?
    2. Чому дослідники вважали, що частка, що залишилася після випромінювання електронів у вигляді катодних променів, повинна бути позитивною?
    3. Атоми, які завжди нейтральні в електричному заряді, містять електрони, а також протони і нейтрони. Електрон має електричний заряд -1. Якщо атом має три електрони, зробіть висновок, скільки протонів він має.
    4. Скільки електронів потрібно, щоб важити стільки ж, скільки один протон?