Partikel yang membentuk atom dapat dibayangkan dengan cara yang berbeda - misalnya, dalam bentuk partikel debu bulat. Mereka sangat kecil sehingga setiap butiran debu tersebut tidak dapat dianggap terpisah. Semua materi yang ada di dunia sekitarnya terdiri dari partikel-partikel tersebut. Apa saja partikel penyusun atom?
Definisi
Partikel subatom adalah salah satu "batu bata" yang darinya seluruh dunia dibangun. Partikel-partikel ini termasuk proton dan neutron, yang merupakan bagian dari inti atom. Elektron yang berputar di sekitar inti juga termasuk dalam kategori ini. Dengan kata lain, partikel subatom dalam fisika adalah proton, neutron, dan elektron. Di dunia yang akrab bagi manusia, sebagai suatu peraturan, partikel jenis lain tidak ditemukan - mereka hidup sangat pendek. Ketika usia mereka berakhir, mereka meluruh menjadi partikel biasa.
Jumlah partikel subatom yang hidup relatif singkat, hari ini mencapai ratusan. Jumlah mereka sangat banyak sehingga para ilmuwan tidak lagi menggunakan nama biasa untuk mereka. Seperti bintang, mereka sering diberi sebutan numerik dan alfabet.
Fitur Utama
Putaran, muatan listrik, dan massa adalah salah satu karakteristik terpenting dari setiap partikel subatom. Karena berat partikel sering dikaitkan dengan massa, beberapa partikel secara tradisional disebut "berat". Persamaan Einstein (E=mc2) menunjukkan bahwa massa partikel subatom secara langsung bergantung pada energi dan kecepatannya. Adapun muatan listrik, itu selalu merupakan kelipatan dari unit dasar. Misalnya, jika muatan proton adalah +1, maka muatan elektron adalah -1. Namun, beberapa partikel subatomik, seperti foton atau neutrino, tidak memiliki muatan listrik sama sekali.
Juga, karakteristik penting adalah masa pakai partikel. Baru-baru ini, para ilmuwan yakin bahwa elektron, foton, serta neutrino dan proton sangat stabil, dan masa pakainya hampir tak terbatas. Namun, ini tidak sepenuhnya benar. Neutron, misalnya, tetap stabil hanya sampai "dibebaskan" dari inti atom. Setelah itu, masa pakainya rata-rata 15 menit. Semua partikel yang tidak stabil mengalami proses peluruhan kuantum yang tidak pernah dapat diprediksi sepenuhnya.
Penelitian Partikel
Atom dianggap tidak dapat dibagi sampai strukturnya ditemukan. Sekitar seabad yang lalu, Rutherford membuat eksperimennya yang terkenal, yang terdiri dari membombardir lembaran tipis dengan aliran partikel alfa. Ternyata atom-atom materi praktis kosong. Dan di pusat atom adalah semua yang kita sebut inti atom - itusekitar seribu kali lebih kecil dari atom itu sendiri. Pada saat itu, para ilmuwan percaya bahwa atom terdiri dari dua jenis partikel - nukleus dan elektron.
Seiring waktu, para ilmuwan memiliki pertanyaan: mengapa proton, elektron, dan positron saling menempel dan tidak putus dalam arah yang berbeda di bawah pengaruh gaya Coulomb? Dan juga bagi para ilmuwan pada waktu itu masih belum jelas: jika partikel-partikel ini elementer, maka tidak ada yang bisa terjadi pada mereka, dan mereka harus hidup selamanya.
Dengan perkembangan fisika kuantum, para peneliti telah menemukan bahwa neutron dapat mengalami peluruhan, dan pada saat yang sama cukup cepat. Meluruh menjadi proton, elektron, dan sesuatu yang lain yang tidak dapat ditangkap. Yang terakhir diperhatikan oleh kurangnya energi. Kemudian para ilmuwan berasumsi bahwa daftar partikel elementer telah habis, tetapi sekarang diketahui bahwa ini jauh dari kasus. Sebuah partikel baru yang disebut neutrino telah ditemukan. Ia tidak membawa muatan listrik dan memiliki massa yang sangat rendah.
Neutron
Neutron adalah partikel subatom yang memiliki muatan listrik netral. Massanya hampir 2.000 kali massa elektron. Karena neutron termasuk dalam kelas partikel netral, mereka berinteraksi langsung dengan inti atom, dan bukan dengan kulit elektronnya. Neutron juga memiliki momen magnetik yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengeksplorasi struktur magnetik mikroskopis materi. Radiasi neutron tidak berbahaya bahkan untuk organisme biologis.
Partikel subatom – proton
Ilmuwan telah menemukan bahwa iniThe "batu bata materi" terdiri dari tiga quark. Proton adalah partikel bermuatan positif. Massa proton melebihi massa elektron sebanyak 1836 kali. Satu proton dan satu elektron bergabung untuk membentuk unsur kimia paling sederhana, atom hidrogen. Sampai saat ini, diyakini bahwa proton tidak dapat mengubah jari-jarinya tergantung pada elektron mana yang mengorbit di atasnya. Proton adalah partikel bermuatan listrik. Terhubung dengan elektron, ia berubah menjadi neutron.
Elektron
Elektron pertama kali ditemukan oleh fisikawan Inggris J. Thomson pada tahun 1897. Partikel ini, sebagaimana diyakini para ilmuwan sekarang, adalah objek dasar atau titik. Ini adalah nama partikel subatomik dalam atom, yang tidak memiliki strukturnya sendiri - tidak terdiri dari komponen lain yang lebih kecil. Dalam persatuan dengan proton dan neutron, elektron membentuk atom. Sekarang para ilmuwan belum menemukan apa yang terdiri dari partikel ini. Elektron adalah partikel yang memiliki muatan listrik yang sangat kecil. Kata "elektron" dalam terjemahan dari bahasa Yunani kuno berarti "kuning" - lagi pula, para ilmuwan Hellas menggunakan kuning untuk menyelidiki fenomena listrik. Istilah ini diusulkan oleh fisikawan Inggris pada tahun 1894, J. Stoney.
Mengapa mempelajari partikel dasar?
Jawaban paling sederhana untuk pertanyaan mengapa para ilmuwan perlu tahu tentang partikel subatom adalah: untuk memiliki informasi tentang struktur internal atom. Namun, pernyataan ini hanya mengandung sebutir kebenaran. PADAFaktanya, para ilmuwan tidak hanya mempelajari struktur internal atom - bidang utama penelitian mereka adalah tumbukan partikel terkecil dari materi. Ketika partikel yang sangat energik ini bertabrakan satu sama lain dengan kecepatan tinggi, dunia baru benar-benar lahir, dan pecahan materi yang tersisa setelah tumbukan membantu mengungkap misteri alam yang selalu menjadi misteri bagi para ilmuwan.
