原子中的基本粒子包括电子和电子核
发布网友
发布时间：2024-07-13 04:42
共1个回答
热心网友
时间：2024-07-17 11:33
原子的质量极小，其数量级一般为10⁻²⁷kg，质量主要集中在质子和中子上。原子，是指化学反应不可再分的基本微粒。原子在化学反应中不可分割，但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位，称为元素。已知的元素有118种。因此具有核式结构。
一个正原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子。而负原子的原子核带负电，周围的电子带正电。正原子的原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。负原子原子核中的反质子带负电，从而使负原子的原子核带负电。
当质子数与电子数相同时，这个原子就是电中性的；否则，就是带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同，原子的类型也不同：质子数决定了该原子属于哪一种元素，而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。
原子构成分子而分子组成物质中同种电荷相互排斥，不同种电荷相互吸引。基本粒子的特征大小：基本粒子是组成各种各样物体的基础，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。质量：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、轻子、中间玻色子获得质量。现有的粒子质量范围很大。
光子、胶子是无质量的，电子质量很小，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。已知最重的粒子是顶夸克。已发现的六种夸克，从下夸克到顶夸克，质量从轻到重。中微子的质量非常小，已测得的电子中微子的质量为电子质量的七万分之一。
寿命：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。
对称性：粒子与粒子之间具有对称性。有一种粒子，必存在一种反粒子。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。
自旋：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。首先对基本粒子提出自旋与相应角动量概念的是1925年由Ralph Kronig、George Uhlenbeck与Samuel Goudsmit三人所为。然而尔后在量子力学中，透过理论以及实验验证发现基本粒子可视为是不可分割的点粒子，是故物体自转无法直接套用到自旋角动量上来，因此仅能将自旋视为一种内在性质，为粒子与生俱来带有的一种角动量，并且其量值是量子化的，无法被改变（但自旋角动量的指向可以透过操作来改变）。
守恒：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，例如质量守恒、动量守恒、角动量守恒，以及微观现象中不连续的宇称守恒、电荷守恒，还有重子数守恒、轻子数守恒、奇异数守恒、同位旋守恒等。
双重属性：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
