NộI Dung
Ba cách để tìm khối lượng proton bao gồm tính toán từ lý thuyết, từ khối lượng mol nguyên tử và so sánh khối lượng / điện tích với electron. Sử dụng lý thuyết để tìm ra những gì proton khối lượng nên nên là chỉ dành cho các chuyên gia trong lĩnh vực này. Tính toán khối lượng / khối lượng và mol có thể được thực hiện ở cấp đại học và trung học.
Khối lượng proton thu được từ các lý thuyết lượng tử và thuyết tương đối. Các proton có cấu trúc bên trong, ba hạt (quark) được giữ với nhau bởi các lực hấp dẫn (gluon). Các giả định ngây thơ sẽ cho mỗi khối lượng hạt proton 1/3. Khoảng 95 phần trăm đến 98 phần trăm khối lượng proton không được đóng góp bởi khối lượng quark. Trong thực tế, hầu hết khối lượng proton có nguồn gốc từ năng lượng tương tác giữa các quark. Nhớ lại E = mc ^ 2 và trong trường hợp có sự nhầm lẫn về cụm từ có nghĩa là khối lượng có nguồn gốc từ năng lượng.
Tính khối lượng mol hydro. Một nốt ruồi bằng 6.022e23, giống như một tá bằng 12 hoặc một cặp bằng hai. Chúng ta có thể coi nó là một mol nguyên tử hydro (không phải là phân tử H2 H2) nặng 1,0079 g. Mỗi nguyên tử hydro chứa một proton, vì vậy một mol proton nặng 1,0079 g. Vì mỗi mol bằng 6.022e23 đơn vị, chúng ta biết rằng các proton 6.022e23 nặng 1,0079 gram. Chia 1,0079 g theo số mol (1,0079 / 6.022e23) cho khối lượng proton: 1,6737e-24 g.
Lưu ý rằng các nguyên tử hydro có một electron để cân bằng điện tích proton. Các proton không có electron, như hòa tan trong dung dịch hoặc dưới dạng plasma, rất khác với các nguyên tử hydro. Vì phép tính không dừng lại ở đó, chúng ta có thể bỏ qua sự vô lý vật lý trong việc giả vờ các electron don don tồn tại.
Hãy nhớ rằng phương pháp tính toán khối lượng mol mol có thể được thực hiện với bất kỳ phần tử nào. Tuy nhiên, ba nguồn lỗi leo lên. Đầu tiên, các proton trong nguyên tử hydro không được liên kết. Trong các nguyên tố khác, các proton được liên kết với neutron. Các proton liên kết trong một hạt nhân có ít năng lượng hơn do đó khối lượng nhỏ hơn một chút so với các proton bị cô lập. Thứ hai, số electron và lỗi nếu bỏ qua chúng, bắt đầu cộng lại. Kế toán cho các điện tử làm cho toàn bộ nỗ lực phức tạp hơn. Cuối cùng, các yếu tố nặng hơn là phóng xạ. Xem xét các đường phân rã, sự hiện diện của đồng vị, nửa đời, v.v ... Một lần nữa, việc tính toán vẫn có thể, nhưng nó trở nên khó khăn hơn mức cần thiết.
Sử dụng tỷ lệ phí / khối lượng. Phương pháp này đo độ cong của hạt khi đi vào điện trường và từ trường được hiệu chuẩn. Độ lớn độ cong sẽ chỉ ra khối lượng proton so với khối lượng electron. Ý tưởng thử nghiệm tương tự như ảnh hưởng đến chuyển động của một quả bóng lăn. Một lực cơ học không đổi sẽ làm chệch hướng một quả dưa hấu nặng (proton) khỏi hành trình thẳng đến một mức độ nhỏ. Lực tương tự sẽ làm chệch hướng một quả bóng golf nhẹ (electron) hơn nhiều.