凡尔纳作品全集:粒子的质量是指重量吗?重0.5兆电子伏是什么意思?

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/28 01:33:01
上次提问忘了选择,因此没有看到答复。请饱学者给以回答。我的意思是粒子的质量是什么意思?电子伏是什么意思?

重量通常指物体拿在手中的“沉重程度”,也就是拿物体所需的力的大小,在一个确定的星球上,这个力与质量成正比,即G=mg,其中G为重力,即重量,m为质量,g为比例系数,称为重力加速度,在地球上,g=9.8米每二次方秒。由于在地球上,G由m唯一确定,故日常生活中常将两者等同,诸如西瓜重两千克等,其实在严格的学术上是不准确的。
电子伏(eV)是一个能量单位,电场中使电子电势升高1伏外力所做的功即为1电子伏。这个功为电子电量(1.6E-19C)乘1V=1.6E-19J,即1eV=1.6E-19J(焦耳)(1.6E-19表示1.6乘以10的-19次方,下同)。由相对论,物体的质量和它的能量成正比,E=mc^2,而粒子的质量通常很小,所以粒子物理中习惯用能量表质量。能量0.5MeV=8E-14J的粒子质量为8E-14J/(3E8m/s)^2=8.89E-31kg。

粒子的质量不是指重量
粒子的质量
粒子
粒子

particle

能够以自由状态存在的最小物质组分。最早发现的粒子是电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子。以后这类粒子发现越来越多,累计已超过几百种,且还有不断增多的趋势;此外这些粒子中有些粒子迄今的实验尚未发现其有内部结构,有些粒子实验显示具有明显的内部结构。看来这些粒子并不属于同一层次,因此基本粒子一词已成为历史,如今统称之为粒子。

粒子之间存在着相互作用,有强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用,其中引力相互作用非常弱,可以忽略。通过这些相互作用,产生新粒子或发生粒子衰变等粒子转化现象。按照参与相互作用的性质将粒子分成以下几类:①规范粒子。即传递相互作用的媒介粒子,已发现的有传递电磁作用的光子和传递弱作用的W±、Z0粒子。②轻子。不直接参与强作用可直接参与电磁作用和弱作用的粒子,已发现的有电子、μ子、τ子和相伴的电子中微子ve、μ子中微子、τ子中微子及它们的反粒子共12种。③强子。直接参与强作用,也参与电磁作用和弱作用的粒子。其中自旋为整数的强子称为介子,自旋为半整数的强子称为重子。强子的数目众多,其中大部分是通过强作用衰变的粒子,其寿命极短,是不稳定的粒子,也称为共振态。

各种粒子分别有各自的内禀性质,有粒子的质量m(静质量,以能量表示)、寿命τ(平均寿命,指静止系的平均寿命)、电荷Q(以质子的电荷为单位)、自旋J(以为单位)、宇称P、同位旋I、同位旋第3分量I3、重子数B、轻子数Le、、Lr、奇异数S、粲数C 、底数d等等。下面给出部分稳定粒子及其性质一览表

在现有实验的精度下,轻子的行为类似点粒子,没有显示出具有内部结构,而强子显示是复合粒子,具有一定的结构。按照现代粒子物理的观点,介子由一对正反夸克构成,重子由3个夸克构成,轻子和夸克属于同一层次。

电子伏是一种质量单位,,也可以根据爱因斯坦的质能方程E=CM2(这2是在M上面)换算过来,也可以看作能量单位.

在微观的领域科学家所能认识的最《基本》粒子都有什么?

所谓基本粒子就是构成物质的最基本的单元。根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类。

强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成,已发现的夸克有五种,它们是:上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克。理论预言还有第六种夸克存在,已命名为顶夸克,但目前尚未发现。现有粒子中绝大部分是强子,质子、中子、π介子等都属于强子。

轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用,而不参与强相互作用的粒子的总称。轻子共有六种,包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子。电子、μ子和τ子是带电的,所有的中微子都不带电;τ子是1975年发现的重要粒子,不参与强作用,属于轻子,但是它的质量很重,是电子的3600倍,质子的1.8倍,因此又叫重轻子。

传播子也属于基本粒子。传递强作用的胶子共有8种,1979年在三喷注现象中被间接发现,它们可以组成胶子球,但至今尚未被直接观测到。传递弱作用的W+,W-和Z0。中间玻色子是1983年发现的,非常重,是质子的80一90倍。

基本粒子要比原子、分子小得多,现有最高倍的电子显微镜也不能观察到。质子、中子的大小,只有原子的十万分之一。而轻子和夸克的尺寸更小,还不到质子、中子的万分之一。

粒子的质量是粒子的另外一个主要特征量。按照粒子物理的 规范理论,所有规范粒子的质量为零,而规范不变性以某种方式 被破坏了,使夸克、带电轻子、中间玻色子获得质量。现有的粒子质量范围很大,从0到90吉电子伏。光子、胶子是无质量的,电子质量很小,只有0.5兆电子伏,π介子质量为电子质量的280倍;质子、中子都很重,接近电子质量的2000倍,约为1吉电子伏,已知最重的粒子是Z0,其质量为90吉电子伏。己发现的五种夸克,从下夸克到底夸克,质量从轻到重。下夸克质量只有0.3吉电子伏,而底夸克重达5吉电子伏,顶夸克还没有发现,理论预言它的质量可能超过100吉电子伏。中微子的质量非常小,目前己测得的电子中微子的质量小于7电子伏,即为电子质量的七万分之一,已非常接近零。

粒子的寿命是粒子的第三个主要特征量。电子、质子、中微子是稳定的,称为 "长寿命"粒子;而其他绝大多数的粒子是不稳定的,即可以衰变。一个自由的中子会衰变成一个质子、一个电子和一个中微子; 一个π介子衰变成一个μ子和一个中微子。粒子的寿命以强度衰减到一半的时间来定义。质子是最稳定的粒子,实验已测得的质子寿命大于10的33次方年。

粒子具有对称性,有一个粒子,必存在一个反粒子。1932年科学家发现了一个与电子质量相同但带一个正电荷的粒子,称为正电子;后来又发现了一个带负电、质量与质子完全相同的粒子,称为反质子;随后各种反夸克和反轻子也相继被发现。一对正、反粒子相碰可以湮灭,变成携带能量的光子,即粒子质量转变为能量;反之,两个高能粒子碰撞时有可能产生一对新的正、反粒子,即能量也可以转变成具有质量的粒子。

粒子还有另一种属性—自旋。自旋为半整数的粒子称为费米子,为整数的称为玻色子。

物质是不断运动和变化的,在变化中也有些东西不变,即守恒。粒子的产生和衰变过程就要遵循能量守恒定律。此外还有其他的守恒定律,例如轻子数和夸克数守恒,这是基于实验上观察不到单个轻子和夸克的产生和湮灭,必须是粒子、反粒子成对地产生和湮灭而总结出来的。

微观世界的粒子具有双重属性粒子性和波动性。描述粒子的粒子性和波动性的双重属性,以及粒子的产生和消灭过程的基本理论是量子场论。量子场论和规范理论十分成功地描述了粒子及其相互作用。

电子伏特,简称为电子伏,缩写为 eV ,是能量的单位。代表一个电子(所带电量为-1.6×10-19库伦)经过1伏特的电场加速后所获得的动能。电子伏与SI制的能量单位焦耳(J)的换算关系是

1 eV = 1.60217653(14)×10(-19次方) J (Source: CODATA 2002 recommended values)
一般指粒子的能量,写作eV,在高中电学里有
W=Uq,得1eV=e(C)*1(V)=1.6E-19CV
也就是1.6乘10的负19次方库仑乘以伏特。

质量和重量是不同的两个物理量,质量是物体所含物质的多少,而重量和物体的质量和所在星球的引力常数有关,地球的引力常数是9.8,通常取10,所以物体在地球上的重量是质量乘已引力常数,不同星球的引力常数不同,物体在不同星球上的重量就不同,比如在月球上同一物体的重量是地球上的1/6,但那个物体的质量到那里都是不变化的。
电子伏(eV)是一个能量单位,电场中使电子电势升高1伏外力所做的功即为1电子伏。这个功为电子电量(1.6E-19C)乘1V=1.6E-19J,即1eV=1.6E-19J(焦耳)(1.6E-19表示1.6乘以10的-19次方,下同)。由相对论,物体的质量和它的能量成正比,E=mc^2,而粒子的质量通常很小,所以粒子物理中习惯用能量表质量。能量0.5MeV=8E-14J的粒子质量为8E-14J/(3E8m/s)^2=8.89E-31kg。