Nukleon Koostaja: Anna Subina Nukleonid (U)- on barüonid, mis koosnevad ainult u- ja d- kvarkidest Kõige kergemad barüonid, see tähendab, et nad on subatomaarsed osakesed (aatomituumast väiksem osake) Nukleonide hulka kuuluvad neotron ja prooton Nukleonid on ühtlasi hadronid (Hadronid on kvarkidest koosnevad liitosakesed) Nukleonidest koosneb meile tuntud aine aatomi tummad Füüsikud katseliselt on suutnud luua aatomituumi ka raskematest barüonidest Nukleonide koguarvu tähistatakse sümboliga A Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas
Joonista värvilaengu süsteem ja selgita kuidas neid kasutatakse. 10. Mis on kosmilised kiired? 12. Iseloomusta osakeste detektoreid(3) 1. Vastastikmõjusid on nelja erinevat liiki: Gravitatsioon, Tugev jõud, Nõrk jõud, elektromagnetiline jõud. 3. Kvargid on elementaarosakeste sees olevad värvilaenguga laetud osakesed. 5. Neutron koosneb ühest u kvargist ja kahest d kvargist 7. Elementaarosakesed on valged kuna elementaarosakesed koosnevad põhivärvidega kvarkidest(kollane, punane, sinine), mis annavad koos alati valge värvi 9. Vaheosakesed on osakesed, mis on kvarkide vahel üldiselt. 11. Kiirendit kasutatakse elementaarosakeste uurimiseks erandtingimustes. Näiteks on need umbes 10cm laiused ja kuni 15km pikkused.
Kui aga elektron vahetab statsionaarset orbiiti siis ta võib kas neelata või kiirata 4. Kuidas on võimalik ( ja kas üldse) valguse kiirust suurendada? - valguse kiirust pole võimalik suurendada 5. Mis on Pauli keeld? - pauli keeld tähendab seda, et ühes aatomis ei saa olla kahte elektroni täpselt ühesuguste kvantarvude komplektiga 6. Kas prootonist, neutronist ja elektronist on väiksemaid osakesi olemas, millest nad koosneda saaks? - neutronid ja prootonid koosnevad kvarkidest. elektronid koosnevad leptonitest 7. Mis on lepton? kõige tuntum lepton on elektron 8. Mis on ühist prootonite ja neutronite koostises? - mõlemad koosnevad kvarkidest 9. Kas ma liigun, kui istun sõitvas autos? - Kui võtta taustsüsteemiks auto, siis selle suhtes ei liigu. Kui võtta aga maapind, siis liigun. 10. Kas pikkus ja mass on konstantsed ülikiirel liikumisel aga aeglasel? - nad muutuvad liikumisel, pikkus väheneb ja liikudes mass suureneb 11. Kuidas aeg aeglustub
Elementaarosakeste füüsika Elementaarosakese mõiste areng- Ajalooliselt on arvatud, et väikseim osake on aatom ( kreeka k ’jagamatu’). Hiljem avastati, et need koosnevad aatomituumadest ja elektronidest. Siis avastatu aatomituuma alamstruktuur: prootonid ja neutronid, mida omakorda pikalt peegi jagamatuteks. Nüüd on teada, et ka prootonid ja neutronid ei ole jagamatud osakesed, vaid koosnevad kvarkidest. Kuid kindlasti pole tegemist lõpliku füüsikateooriga- elementaarosakeste loetelu saab tõenäoliselt tulevikus täiendada või korrigeerida. Seega sõltub elementaarosakese mõiste sellest, kui väikesemõõtmelisi struktuure parasjagu olemasolev tehnoloogia võimaldab uurida. Elementaarosakesed- mateeria kõige väiksemad koostisosad, mis käituvad ühtse tervikuna ega koosne lihtsamatest osakestest. Paljudest elementaariosakestest koosnevaid kehasid nimetatakse makrokehadeks.
Nõrk vastastikmõju aitab elementaarosakestel vastastikku muunduda, väga väikese mõjuraadiusega.Nad mõjuvad nii kvarkide kui teist liiki fundamentaalosakeste leptonite vahel. Leptonid on osakesed, mis ei osale tugevas vastasmõjus. mateeriaosakesed -on aine ehituskivid, kuigi ainult väike osa neist võtab osa meile elutähtsa stabiilse aine ehitusest. Jaguneb kaheks: kvargid ja leptonid Leptonid -on elementaarosakesed, mis ei osale tugevas vastasmõjus Leptonid ei koosne kvarkidest vaid on sisemise struktuurita Leptonid on näiteks: Elektron neutriinod tauonid müüonid KVARGID Kvargid on prootonite ja neutronite ehituskivid, mis osalevad tugevas vastasmõjus. Ei saa vabana eksisteerida. arv on jääv, ei teki ega kao. Prooton: p=uud=-1 Neutron: n=udd=0 Kvarkvangistus Kvargid ei saa iseseisvalt eksisteerida, vaid on nö. vangistatud elementaarosakestesse. Kuna vähim võimalik eksisteerida saav elektrilaeng on prootoni/elektroni
Igale fundamentaalosakesele vastab antiosake. Need on kõiges täpselt samasuguste omadustega, ainult laeng on vastasmärgiline. Antikvargidele omased värvid ei lange kokku kvarkide omadega. Kui osake kohutub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad kaovad nii, et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks footoniteks. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Sellised osakesed, kus kvark on seotud omaenda antikvargiga nim mesonideks. 3. Millistest kvarkidest koosnevad elementaarosaksed? Prooton koosneb kahest u- kvargist ja ühest d-kvargist: p=(uud). Neutron aga ühest u kvargist ja kahest d-kvargist: n=(udd). 4. Elementaarosakese roll füüsikaprotsessides. Mis selgus elementaarosakeste uurimisel aine ja välja kohta? Igale osakeste tüübile vastab ruumis teatud väli. See eksisteerib kõikjal ja alati, ka siis, kui vastavaid osakesi polegi. Millised elementaarosakesed osalevad kõikides vastastikmõjudes? Kõik peale footoni (ei
Lõpuks on veel nõrk vastastikmõju, mis on tuhandeid kõrdi nõrgem kui elektromagnetilised jõud, kuid palju tugevam kui gravitatsioonijõud. Ta on väga lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse vaadeldud osakestesse peale footoni. 2. Mida tähendab mõiste "elementaarosake"? Elementaarosake on osake, mis ei koosne omakorda enam algosakestest, tänapäeval tuntakse elementaarosakestena prootoneid ja neutroneid, kuid tegelikult pole need osakesed elementaarsed vaid koosnevad kvarkidest. 3. Milliseid osakesi nimetatakse fundamentaalseteks? Fundamentaalseteks nimetatakse kvarke ja leptoneid, fundamentaalsed on kõige algsemad osakesed, mis omakorda algosakestest ei koosne. 4. Võrdle leptoneid ja kvarke. Kvargid on tugeva vastatikmõjuga osakesed, leptonid mitte. Kvargid ja leptonid on mõlemad fundamentaalosakesed. Leptoneid esineb ka vabade osakestena, kvargid aga ei saa vabana eksisteerida. 5. Millistest kvarkidest koosneb neutron ja millistest prooton?
Elektromagneetiline vastastikmõju-omane kõigile elektriliselt laetud kehadele.aatomite kui ka makrokehade vahelmõjuvad ,,igapäevased" jõud on seotud selle vastastikmõjuga.kehad püsivad koos, põrkuvad, liituvad just aatomite elektronkatete vaheliste seoste tõttu. Tuumajõud-palju tugevamad jõud.esinevad prootonite ja neutronite vahel, väga lühikese mõjuraadiusega.tuuma sees. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed.koosnevad üliväikestestliikuvatest osakestest-kvarkidest.elementaarosakesed p ja n pole päris elementaarsed.kvargid on vähemalt 1000 korda väiksemad ega koosne enam mingisugustest algosakestest(st on elementaarsed). kvargid-fundamentaalosakesed. P ja n-elementaarosakesed Tugev vastastikmõju-jõud mis hoiab kvarke koos.põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju-el.magneetilistest jõududest tuhandeid kordi nõrgem, kuid palju tugevam kui grav.jõud.väga lühikese mõjuraadiusega.toimib kõigisse vaadeldud osakestesse peale footoni
saadav sisekiirgus ~0,3mSv/a Ioniseeriva kiirguse mõju oleneb sellest ,kui tugevasti see neeldub erinevates ainetes.DosimeeterMõõteriist millega mõõdetakse kiirgusdoosi.elementaarosakesteks nim.mikroosakest,mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik.Klassifitseeritakse:1)Leptonidneed on osakesed,mis ei osale tugevas vastastikmõjus.neil puudu sisemine struktuur.2)HadronidNeed on osakesed ,mis osalevad tugevas vastastikmõjus.Koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest,mis vabas olekus ei esine . Übritseva mateerja moodustumine u ja d kvarkide kombinatsioonide moodustuvad nukleonid:prootonid ja neutronid.Viimastest koosnevad aatomituumad mis koos elektronidega moodustavad aatomid.aatomid ühinevad molkeulideks.Kvarkidest aatomituumadeni on esikohal tugev vastastikmõju.Elektromagnetilise vastastikmõju tõttu seisavad koos aatomid ja molekuli.Universumi struktuuri kujundamisel on esikohal gravitatsioniline vastastikmõju
Thomson: (+) leang täidab ühtlaselt kogu aatomi ja seal sees on üksikud (-) laengud. ei osutanud tõeks. Rutherford:alfa osakesed-on suure läbi- tungimisvõimega (+)laenguga osakesed pommitas alfao. õhukest kuldlehte. Enamus alfaosakesed läbis kuldlehte nii, nagu seal ees poleks midagi olnud. Järeldus:1) kulla aatomites peab olema palju vaba ruumi 2)kulla aatomites peavad olema laenguga osakesed. Palnetaarne aatomi mudel: aatomi keskel on tuum mis on enamus aatomi massist. Tuumas: (+) prootonid ja laenguta neutronid. Ümber tiirlevad (-) elektronid. Aatomi tuum koosneb prootonitest ja neutronidest. X=elemendi nimi Z= järje nr. A=nukleonide arv, aatommass N= neutronite arv N=A-Z Radioktiivsus-tuumalagunemine. Tuumalagunemine toimub alfa või beetalagunemise , gammakiirgus alfa:heeliumi osakesed, beeta:elektronid, gamma: footonite voog nukelonid koosnevad ainult u- ja d-kvarkidest Nukleonide hulka kuuluvad prooton ja neutron ...
läbimõõdust kaugemal ei seo ja jõud nende vahel kahaneb kaugusega kiiresti.11.Milline jäävusseadus ei luba elektronil laguneda? Energia jäävuse seadus. Elektronist väiksemat laetud osakest pole olemas. 12.Mille pooolest erinevad aineosakesed vaheosakestest. Aineosakesed ei kao, nad saavad vaid üksteiseks muuuda. Vaheosakesed tekivad ja kaovad aineosakestel, tekitades jõude. 13.Iseloomusta ja võrdle prootonit,neutronit ja elektroni. Prooton – elementaarosake, koosneb kvarkidest, liitosake, + laenguga, üks osa aatomituumast, neutroniga umbes sama mass. Neutron – elementaarosake, koosneb kvarkidest, liitosake, 0 laenguga, üks osa aatomituumast, määrab ära keemilise elemendi isotoobi ,prootoniga umbes sama mass. Elektron - fundamentaalne elementaarosake, - laenguga, moodustab koos N/P aatomeid.14.Miks aatomeid tuleb enne kiirendamist ioniseerida? Neutraalset osakest ei saa elektriväljaga kiirendada.15.Mis on klassikalise mehaanika ja relatiivsusteooria erinevused
Teadlane, kes pani paika elektri ja magnetnähtused -Maxwell. Elektrodünaamika uurib elektrilaengute liikumist ja vastastikmõju ning elektromagnetvälja omadusi. Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektromagneetilise jõu tugevust. Mass on gravitatsiooni laeng. Laeng näitab kui tugev on jõud kehade vahel. Elementaarlaeng-looduses kõige väiksem olemasolev laeng. elektron on elementaarlaengu kandja. Kvargid-prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest. Laengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Elektronid ei teki ega kao, vaid jagunevad ümber. Elektrivool on liikuv laeng. Pooljuhtide juhtivus sõltub välistingimustest - saab juhtivust vajadusel muuta. Juhis on palju vabu laengukandjaid, mittejuhtides pole. Elektrivoolu tekkimiseks on vaja 2 tingimust: vabasid laengukandjaid ja peab olema jõudu, mis need tööle paneb. voolutugevus I - laetud osakeste kiirus. q= laeng
Hüperon Ehk Barüon kolmest kvargist koosnev liitosake, millel on veider lõhn. tema koostises on vähemalt üks s-kvark ega ole ühtegi teist lõhnaga kvarki (c-, b- või t- kvarki) , siis nimetatakse teda hüperoniks.. Mis on s-kvark? up- tüüpi kvark, see tähendab, et tema isospinn on -1/2. Kvark- elementaarosakesed, mis osalevad tugevas vastastikmõjus Kvargid omavad värvilaengut Neutronid ja prootonid koosnevad kvarkidest Kvarki iseloomustav kvantarv isospinn määrab ära, kas tegemist on up-tüüpi kvargiga või down-tüüpi kvargiga. Isospinn (Iz) 1/2 on up-tüüpi kvarkidel (u-, s- ja b-kvark) isospinn 1/2 on down-tüüpi kvarkidel (d-, c- ja t-kvark). Oomega Sümbol- Koostis- sss Seisumass Mv/c2(elektronvolt)- 1 672,45(29) Isopinn- 0 Spinn- 3/2+ Q(elektrilaeng)- -1 S(veidrus)- -3 c(sarm)-o B(põhjasus)- 0
Thomson 12. Mis on massiarv? Prootonite ja elektronide koguarv Elektronide ja neutronite koguarv Prootonite ja neutronite koguarv 13. Kuidas tähistatakse neutronite arvu tuumas? N n M 14. Millest tuleneb massiarvude erinevus? Erinevatest prootonite arvust tuumas Erinevatest neutronite arvust tuumas Erinevatest elektronide arvust tuumas 15. Millest koosneb prooton? Kvarkidest Spinnidest Elektronidest 16. Millele sarnaneb aatom? Planetaarmudelile Päikesele Päikesesüsteemile 17. Millega võrdub prootonite laengu absoluutväärtus? · Neutroni laengu absoluutväärtusega · Elektroni laengu absoluutväärtsega · Prootoni laengu absoluutväärtusega 18. Mis näitab aatomituuma olemasolu? Alfa osakeste hajumine Alfa osakeste koondumine Beeta osakeste hajumine
nendevaheliste vastasmõjudega. Seda kutsutakse mõnel juhul ka suurte energiate füüsikaks, kuna põhiliseks uurimismeetodiks on erinevate osakeste suure kiirusega toimunud kokkupõrgete tulemuste uurimine. Selleks kasutatakse suuri osakeste kiirendeid. Enamus niinimetatud ,,elementaarseid" osakesi ei ole tänapäevaste teadmiste kohaselt enam elementaarsed (st. jagamatud), vaid koosnevad veel väiksematest ning eeldatavalt tõeliselt elementaarsetest osakestest ehk kvarkidest. Seetõttu on kasutusele võetud täpsustavad terminid nagu : 1) Subatomaarne osake- hõlmab kõiki osakesi, mis on aatomi tuumast väiksemad. 2) Liitosake ehk komposiitosake- hõlmab subatomaarseid osakesi, millel on avastatud sisemine struktuur ehk mis omakorda koosenvad väiksematest osakestest. 3) Osakeste füüsika- kasutatakse sõna elementaarosakeste füüsika asemel, kuna osad uurimisobjektid osutusid mitte- elementaarseteks.
Kvargid · omavad elektrilaengut · osalevad tugevas ja nõrgas vastasmõjus · ei saa vabal kujul (üksikult) eksisteerida, sest peale elektrilaengu on ka värvilaeng. Looduse põhimõte: vabalt saavad eksisteerida osakesed, mille värvilaeng on valge. · kannavad tugeva vastasmõju laengut värvi · on punased, kollased või sinised neist saame moodustada valgeid osakesi · universumis on kvarkide arv jääv · prootonid, neutronid koosnevad kvarkidest, mis omakorda moodustavad tuuma Leptonid · osalevad vaid nõrgas vastasmõjus · eksisteerivad ka iseseisvalt · lepton elektron Antiosakesed · igal fundamentaalosakesel on oma antiosakesed · antiosakese omadused on samasugused nagu osakesel endal, ainult laeng on vastandmärgiline · elektron positron · kvark antikvark · prooton antiprooton · antiprooton koosneb antikvarkidest
ja prootonite summa? P ja N moodustumisel vabaneb energia, mass väheneb ja tekkivatel tuumadel on väiksem mass. Millised tuumad on sobilikud tuumareaktsioonideks ja miks? Rasked tuumad, sest nad on ebastabiilsed. Millisel viisil toodetud energial võiks olla suurim perspektiiv? Sünteesireaktsioonil, sest see on turvaline ja sealt tekib palju energiat. Millistest fundamentaalosakestest koosnevad neutron ja prooton? N ja P koosnevad u ja d kvarkidest. Nimeta kaks loodusliku (ioniseeriva) kiirguse allikat U238 ja Ra226. On olemas 8 mg raadiumit. Mitme aasta pärast jääb sellest järele 1 mg? Raadiumi poolestusaeg on 1600 aastat. 8 mg / 2 = 4 mg / 2 = 2 mg / 2 = 1 mg; 1600 * 3 = 4800 aastat. / m = M * 50%^n. Selgita ahelreaktsiooni tekkimist. Tuuma kokku sattumisel Niga jaguneb tuum kaheks, eralduvad uued Nid ja sama toimub uuesti. Selgita lühidalt tuumaelektrijaama toimimise põhimõtet. Seal lõhustatakse N abil
nendevaheliste vastasmõjudega. Seda kutsutakse mõnel juhul ka suurte energiate füüsikaks, kuna põhiliseks uurimismeetodiks on erinevate osakeste suure kiirusega toimunud kokkupõrgete tulemuste uurimine. Selleks kasutatakse suuri osakeste kiirendeid. Enamus nn. 'elementaarseid' osakesi ei ole tänapäevaste teadmiste kohaselt enam elementaarsed (st. jagamatud), vaid koosnevad veel väiksematest (ja eeldatavalt tõeliselt elementaarsetest) osakestest - kvarkidest. Seetõttu on kasutusele võetud täpsustavad terminid nagu: * subatomaarne osake - mõiste, mis hõlmab kõiki osakesi, mis on aatomi tuumast väiksemad. * liitosake, ehk komposiitosake - mõiste, mis hõlmab subatomaarseid osakesi, millel on avastatud sisemine struktuur, ehk mis koosnevad omakorda väiksematest osakestest. * osakeste füüsika - mõiste mida kasutatakse sõna elementaarosakeste füüsika asemel, kuna osad uurimisobjektid osutusid mitte-elementaarseteks.
üldarvust. · Mittejuhiks ehk isolaatoriks nimetatakse ainet või ainete segu mida mööda elektrilaeng ei kandu ühelt kehalt teisele ja milles laengukandjate arv on aatomite üldarvust palju väiksem · Pooljuhid on ained milles laengukandjate arv on reguleeritav ( temperatuur , valgus ) · Aatom koosneb aatomituumast ja selle ümber tiirlevatest elektronidest.Tuum koosneb prootonitest ja neutronidest mida nim. Nukleonideks. Nukleonid aga kvarkidest. · Elektrostaatika tegeleb laetud kehade vastastikmõju uurimisega. · Punktlaenguks nimetatakse laetud kehi , mille mõõtmed on tühiselt väiksed võrreldes nende vahekaugusega. · Columbi seadus : Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga , mis on võrdeline nende laengute korrutisega ka pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. · Aine dielektriline läbitavus näitab , mitu korda on elektriline jõud vaakumis suurem jõust antud aines.
Kvargid: Elementaarosakesed, mis osalevad tugevas vastastikmõjus. Aine väikseimad osakesed. Ei esine vabade, üksikute osakestena. Esinevad kolmekaupa. 10) Värvilaeng mis on, millel/kellel räägime värvilaengust. Värvilaeng on gluuoni poolt kantav laeng. Tugeva vastastikmõju väljendusviis. Gluuon laengu kandja. 11) Mateeria värvus Kvarkidest moodustub mateeria on valge. 12) Vaheosakesed oska nimetada, kahte tuntumat iseloomustada Footon energiakandja Gluuon – värvilaengu kandja kvarkide vahel e tugeva vastastikmõju kandja. W ja Z boson (ei pea oskama iseloomustama, peab oskama nimetama)
d) muundumisprotsesside tõenäosused. Elementaarosakeste laineomadused ja valguse kiiruse lähedaste liikumiskiiruste tõttu peab rakendama nii erirelatiivsusteooria kui kvantmehaanika mõistestikku ja seaduspärasusi. Osakese ja antiosakese tekkimise ja kadumise seletamiseks on vajalik käsitleda ka välja kui kvanditud süsteemi. II murrang: 1964 a. M.Gell-Mann ja G. Zweig näitasid, et osakesi saab klassifitseerida. Kõik tugevas vastastikmõjus osalevad osakesed koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest. Tuumafüüsika avas maailmatunnetuses uue horisondi ja võimaldas tungida mateeria struktuuri uurimisel veel kahe astme võrra sügavamale. 1. Selgus, et aatomituum on keerulise struktuuriga süsteem, mille terviklikkuse tagab senitundmatu mõju tugev vastastikmõju. 2. Tuuma koostisosakestel nukleonidel on samuti sisemine struktuur. Kuid nukleonide koosseisu kuuluvaid osakesi kvarke ei ole nüüdisaegsete teadmiste kohaselt võimalik
maakera) juures tuntavaks. Gravitatsioonijõud on maa külge tõmbejõud. Osakeste vaheline tõmbejõud. Gravitatsioon hõõlmab kogu mateeriat. Teiseks on elektromagneetilinejõud-vastastikmõju. Kõigi elektriliste laetud osakeste vahel. Aatomitele ja makrokehadele mõjuv jõud on seotud just selle vastastikmõjuga. Tuumajõud. Ainult tuuma sees, kaugemal ei mõju. Neutronite ja prootonite vahel tuumas. Prooton ja neutron on liitosakesed. Nad koosnevad üliväikestest liikuvatest osakestest- kvarkidest. Tugev vastastikmõju ongi tegelikult see jõud mis hoiab kvarke koos. Tugev vastastikmõju on kvarkide vahel, kuid põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju avaldub peamiselt lagunemistes. ja nõrgem kui elektromagnetjõud. Raskemad osakesed lagunevad kergemini. Neutron laguneb tekib prooton, elektron ja antineutriino. Põhiliseks jõudude tekitajaks on kvargid. Nii tugeva kui ka nõrga vastastikmõju algseteks mõjuobjektideks pole mitte prootonid ja neutronid, vaid kvargid nende sees
Ühes ja samas aatomis ei saa olla mitut ühesuguste kvantarvudega elektroni. See annab et ühel kihil saab olla elektroni. 33. Mis on küllastunud aur? Küllastunud aur on aur sellisel temperatuuril, kus vedeliku aurumine ja kondenseerumine on tasakaalus. 34. Iseloomusta tuuma ja selle koostisosasid Tuum on 99,95% aatommassist. Kihilise ehitusega. Koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest. o Ainult kolmest erineva tugeva vastastikmõju laenguga e. värvilaenguga kvarkidest. 35. Iseloomusta tuumajõudusid Tuuma hoiab koos tuumajõud Tuumajõud ei sõltu osakese laengust. Need mõjuvad sama tugevalt kõigile nukleonidele. Tuumajõud on väga palju tugevamad kui elektrilaengute vahelised jõud. Tuumajõud on väga väikse mõjuraadiusega. 36. Mida näitavad laenguarv ja massiarv
Gaas on gaasilises olekus aine, kus temperatuur on kõrgem kriitilisest. Aur on ka gaasilises olekus aine, kuid kriitilisest madalama temperatuuriga. 33. Mis on küllastunud aur? Küllastunud aur on aur sellisel temperatuuril, kus vedeliku aurumine ja kondenseerumine on tasakaalus. 34. Iseloomusta tuuma ja selle koostisosasid Tuum on 99,95% aatommassist. Kihilise ehitusega. Koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest. o Ainult kolmest erineva tugeva vastastikmõju laenguga e. värvilaenguga kvarkidest. 35. Iseloomusta tuumajõudusid Tuuma hoiab koos tuumajõud Tuumajõud ei sõltu osakese laengust. Need mõjuvad sama tugevalt kõigile nukleonidele. Tuumajõud on väga palju tugevamad kui elektrilaengute vahelised jõud. Tuumajõud on väga väikse mõjuraadiusega. 36. Mida näitavad laenguarv ja massiarv
seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. Gammakiirgus koosneb gammakvantidest ehk suure energiaga (üle 100 keV) footonitest. 10) ÜLESANNE NIHKEREEGLI KOHTA 11) Mis juhtub poolestusajal? Poolestusaeg on aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgses 12) Mille tõttu püsib aatomituum koos? 13) Tuumajõu omadused Tuumajõud mõjuvad ainult hadronite (kvarkidest koosnevate osakeste) vahel. Väga väikeste vahemaade juures on tuumajõud tõukuv. Seetõttu hoiavad nukleonid tuumas teineteisest pisut eemale. 14) Kas radioaktiivne tuum on stabiilne või mitte? 15) Tuumareaktor Reaktsiooni alustamiseks tõstetakse juhtvardad osaliselt aktiivtsoonist välja. Kui on saavutatud planeeritud võimsus, tagatakse k=1-ga, et ahelreaktsioon ei areneks plahvatuseks. Kasutatake teadusuuringutes, laevade jõuseadmetes ja energeetika'
Teiseks tunneme elektromagnetilisi jõude, mis on elektriliste ja magnetiliste jõudude kooslus. Neid ei saa lahus vaadelda, sest nad lähevad üksteiseks le juba taustsüsteemi muutes. Elektromagnetiline vastastikmõju on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele. Kolmandaks tunneme tuumajõude. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ning on väga lühikese mõjuraadiusega. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed, mis koosnevad kvarkidest. Tugev vastastikmõju on see, mis hoiab kvarke koos. See jõud on väga tugev, sest tuumajõud on ainult tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja Nõrk vastastikmõju on tuhandeid kordi väiksem kui elektromagnetilised jõud, kuid tugevam kui gravitatsioonijõud. See on väga lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse osakestesse peale footoni. Põhiliselt tingib see kõigi raskemate osakeste lagunemise kergemateks.
Aatom - Aatomiks nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Keemiline element - Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass. . Prooton - Prooton on elementaarosake, mis koosneb kvarkidest. Seega ei ole prooton mitte fundamentaalosake, vaid liitosake. Prooton on positiivse elektrilaenguga Neutron - Neutron on elementaarosake, mis koosneb kvarkidest. Seega ei ole neutron fundamentaalosake vaid ta on liitosake. Ei oma laengut. Elektron - Elektron on fundamentaalne elementaarosake (tähis e-).Negatiivse elektrilaenguga. Massiarv - Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas. Isotoop - Mingi keemilise elemendi isotoobid on selle aatomite tüübid, mis erinevad massiarvu (A) poolest. Järjenumber ehk aatomnumber ehk laenguarv (Z) langeb neil kokku.
radioaktiivse süsiniku meetodit. Võrreldes süsiniku poolestus aja suhet saabki teada, kui vana organism on. Kiirgusühikud on 1Sv(siivert) 1Gy(grei) ja 1R(röntgen). Inimesele lubatud ülempiir on 5mSv aastas. Kvargid on tugeva vastastikmõju osakesed leptonid mitte. Kõik alluvad nõrgale vastastikmõjule. Leptonid esinevad ka iseseisvalt, s.t vabade osakestena, kvargid eksisteerivad kolmekaupa. Prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest. Antiosake on fundamentaalosakese vastand osake. Nende laengud on vastasmärgilised. Annihhileerumiseks nim osakese kohtumist om anti osakesega, s.o. kaovad nii, et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks-footoniteks. Värv on tugev laeng. Virtuaalosake on osake, mis suudab jäävaid füüsikalisi suurusi kahe ruumi punkti vahel nii üle kanda, et ta ise pole jäävuse seadusega seotud. Virtuaalosakest ei saa püüda. Virtuaalsete footonite poolt
MLK 6004 Kvantmehhaanika 35 II OSA Lainevõrrand. Statsionaarsed olekud. 27. Schrödingeri võrrand Schrödingeri võrrand on mikromaailma mehaanika ehk kvantmehhaanika lainepõhivõrrand. Schrödinger lähtus oma võrrandi koostamisel üldisest lainevõrrandist, mis kirjeldab igasuguseid (hääle-, veepinna-,elektromagnet- jne) laineid ja sulandas selle de Broglie h seosega = . Saadud võrrand on diferentsiaalvõrand, s o võrrand, mis sisaldab p muuhulgas ka tuletisi. Diferentsiaalvõrrandi lahendid pole arvud, nagu algebralisel võrrandis, vaid funktsioonid, antud juhul siis leiulainet esitavad lainefunktsioonid. Kvantmehhaanika kirjeldab laineid. Nende lainete kuju ja ajalist käitumist iseloomustab nn lainefunktsioon . Teades osakesele mõjuvaid jõude, on võimalik leida vasta...
1) Aatom-nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused 2) aatomi tuum-on aatomi väga väike ja tihe keskosa, mis moodustab põhilise osa aatomi massist 3) elektronkate-Elektronkate on aatomi tuuma ümbritsev elektronide pilv 4) nukleonid-on barüonid, mis koosnevad ainult u- ja d-kvarkidest ning mille isospinn on 1/2 5) prooton-on positiivse elektrilaenguga elementaarosake 6) neutron-on neutraalse elektrilaenguga elementaarosake 7) elektron-negatiivse laenguga fundamentaalne elementaarosake 8) ioon-on aatom või molekul, mis on kaotanud (või juurde saanud) ühe või mitu valentselektroni 9) katioon- positiivse laenguga ioon 10) anioon- negatiivse laenguga ioon 11) redutseerija-element mis redoksreaktsioonikäigus loovutab elektrone.
Mesonid on nullist erineva seisumassiga tugevale interaktsioonile alluvad elementaarosakesed. Vastavalt kvarkmudelile on mesonite koostises üks kvark ja üks antikvark. Kvarkide spinnid ja elektrilaengud annavad summeerides mesonite spinnid ja laengud. Vastavalt sellele võivad mesonid olla positiivse, negatiivse või neutraalse elektrilaenguga. Kaks 1/2-spinni annavad ühte ja samapidi liitudes spinni 1 (vektormesonid) ning vastupidiselt liitudes spinni 0 (skalaarmesonid) Barüon Barüon on kvarkidest koosnev liitosake, mille barüonlaeng on 1 või (antibarüonidel) –1. Barüon on hadron ja koosneb tavaliselt kolmest kvargist. Kõige tuntumad barüonid on prooton ja neutron, mis on ühtlasi ka nukleonid. Liitosakesena võib käsitleda ka aatomituuma või aatomit ennast
3. Nõrk tuumajõud (nõrk vastastikmõju). See põhjustab radioaktiivsust ja mängib rolli elementide moodustamisel tähtedes ja varases Universumis. Igapäevases elus me selle jõuga otseselt kokku ei puutu. 4. Tugev tuumajõud (tugev vastastikmõju). See jõud hoiab aatomituumas koos prootoneid ja neutroneid. See hoiab koos ka prootoneid ja neutroneid endid, mis on oluline sellepärast, et need koosnevad omakorda veel pisematest osakestest, kvarkidest. Tugev tuumajõud on päikeseenergia ja tuumaenergia allikas, kuid nagu nõrga tuumajõu korral, ei ole meil sellega igapäevaelus kokkupuudet. MASSIDEFEKT (M) on tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summa ja tuuma massi vahe: M = Zmp + Nmn Mt, kus Mt tuuma seisumass mp prootoni seisumass mn neutroni seisumass Z laenguarv N neutronite arv. Tuuma moodustamisel esinev massidefekt on tingitud nukleonidest koosneva süsteemi energia
Täiesti korrektselt peaks kasutama siinkohal mõistet subatomaarne osake, kuid jääme hetkel igapäevakõnes levinuma termini juurde ja kasutame mõistet fundamentaalosake, kui räägime täiesti elementaarsest osakesest, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Fundamentaalosakesed on leptonid, kvargid ja vastasmõjusid vahendavad vaheosakesed, kõik teised elementaarosakesed on liitosakesed. Näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron on liitosakesed ja koosnevad kvarkidest, samas kui aatomituuma ümber tiirlevad elektronid on fundamentaalosakesed (leptonid). Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas kui kvantmehhaanikas. 3 Elementaarosakeste füüsika Füüsika haru, kus uuritakse elementaarosakesi ja nende muundumist.
Tähtsaim osa on ENERGIAL Kehtivad ranged reeglid Siin on oma osa mitmel füüsikalisel suurusel. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. Ühel energiatasemel saab olla vaid kindel piiratud arv osakesi (igal tasemel on see arv erinev) 2.tuuma jõud prooton neutron, Kuna nukleonid on neutraalse värvilaenguga, siis ei saa nende vahel olla tugevat vastasmõju (kuigi prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, ei saa nad vahetada omavahel gluuoneid). Nukleonide vahelist jõudu vahendav osake peab ise olema samuti neutraalse värvilaenguga, kuid koosnema siiski kvarkidest, millel on värvilaeng.umajõud Prooton, 3. nucleon, Nucleon on kollektiivse nime kaks baryons: neutron ja prooton füüsikas. Need komponendid aatomituum ja kuni 1960 oli arvatavasti elementaarne osakesi. Neil päevil nende
µ müüneutriino 0 0 µ müüon 1 207 tauneutriino 0 0 taulepton 1 3500 HADRONID. Osakesed, mis osalevad kõikides vastastikmõjudes. Nende hulka kuuluvad ka neutron ja prooton. Koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest u- ja d-kvark, s- ja c-kvark, b- ja t-kvark Kvargid moodustavad kolme kaupa kombineerudes osakesi, samuti võivad nad muunduda üksteiseks Prooton p=(uud), neutron n=(udd) Kvargid Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass u up +2/3 8 d down 1/3 15
tasakaalus ❏ Massiarvu jäävuse seadus ❏ Energia jäävuse seadus ❏ Tuumareaktsiooni võrrandi vastavus jäävusseadustele ei tähenda veel, et reaktsioon toimub, tuumad ja osakesed peavad kokku saama ❏ Beetakiirgus - kõrge energiaga (!) elektronide voog. See tekib neutronite muutumisel prootoniteks ja elektronideks, tekib antielektronneutriino. Prooton (ddu) ja neutron (duu) koosnevad kvarkidest. Ohtlikum kui alfakiirgus ❏ Beetalagunemisel eraldub tuumast suure kiirgusega beetaosake + tekib üks antielektronneutriino. Massiarv ei muutu, aga muutub laenguarv ❏ Kõige ohtlikum kiirgus on gammakiirgus - footonite voog, kõrge energiaga footonid. Footon - elektromagnetlaine osake. Gammakiirgusel on suur sagedus. Gammakiirgus tekib alfa,beeta lagunemisel suuremas koguses ❏ Elektromagnetlaine energia - h x f
ne elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1 nm müüneutriino 0 0 m müüon 1 207 HADRONID Osakesed, mis osalevad kõikides vastastikmõjudes. Nende hulka kuuluvad ka neutron ja prooton. Koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest u- ja d-kvark, s- ja c-kvark, b- ja t-kvark Kvargid moodustavad kolme kaupa kombineerudes osakesi, samuti võivad nad muunduda üksteiseks Prooton p=(uud), neutron n=(udd) 61 Kvargid Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass u up +2/3 8 d down 1/3 15
kvark, vaheosakesed (nt footon) Iseloomustavad: kvantarvud (peakvantarv kihid/kõrvalkvantarv- alakihid s ja p.../magnetkvantarv- orienteeritud ruumis x,y,z/spinnkvantarv- spinn), mass, värvilaeng Elementaarosake- koosneb teistest osakestest nt kvantidest. Iseloomustavad- veidrus, sarm, ilu(omad.mis näitavad mingit sorti käitumist erinevates vastastikmõjudes) Mateeria osakesed- leptonid ja kvargid. Mateeria koosneb 1. põlvkonna osakestest (u ja d kvarkidest ja elektronidest) Leptonid- (elektron, eletronneutriino...) osalevad nõrgas vastastikmõjus ja elektromagnetjõus ja gravitatsioonil, aga ei osale tugevas vastastikmõjus. Olemas on mass (kergem kui kvark) ja laeng (0/-1). Võivad eksisteerida üksikuna. Kvargid- u ja d... osakesed osalevad kõigis vastastikmõjudes, ei eksisteeri üksikuna. U- laeng +2/3 d- laeng -1/3 Prootonis- uud Neutronis- udd Värvilaeng- igal kvargil olemas. Näitab, missugused osakesed saavad koos püsida.
h f m c2 h p mc 11 ELEMENTAAROSAKESED Elementaarosake ehk fundamentaalosake on meile tuntud universumi mateeria vähim osake, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Praegu teadaolevalt on elementaarosakesed leptonid (näiteks elektron ja neutriinod), kvargid ja vaheosakesed (näiteks footon). Teised elementaarosakesed on juba liitosakesed (hadronid), mis koosnevad kvarkidest. Hadronid on näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron. 12 KVANTMEHAANIKA Kvantmehaanika on füüsikateooria, mis arvestab mikroosakeste käitumise eripärasid. Selle tänapäevane kuju arendati välja aastatel 1925–1935 ning selle põhiautorid on Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, Niels Bohr, Paul Dirac ja John von Neumann. Kvantmehaanika on tänapäeva füüsika üks alussambaid ning on aluseks paljudele
tuntud osakestest. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng 3. Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) 4. Eluiga Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Mõisted: Antiosakesed massid võrdsed, laengud vastupidised (elektron positron). Avastati 1928.a. inglise füüsiku Paul Diraci poolt. Kvargid kõik mesonid, barüonid ja resonantsosakesed koosnevad kvarkidest ja antikvar- kidest, kusjuures iga osake moodustab erineva kvarkide kombinatsiooni. Avastati 1963.a. M. Gell-Manni ja G. Zweigi poolt. Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron J. Thomson 1897.a. 2. Prooton E. Rutherford 1919.a. 3. Neutron J. Chadwick 1932.a. 4. Meson 5. Neutroni -lagunemisel eralduv neutriino 6. Kiirguskvant footon VALGUSE KIIRGUMINE JA NEELDUMINE 1. Selleks, et elektron läheks suuremale orbiidile, peab aatomis energia neelduma. 2
Tugev vastastikmõju (tuumajõud) hoiab koos kvarke 292. Nimetada leptoneid. elektronneutriino müü-neutriino tau-neutriino elektron müüon tau-lepton 293. Nimetada kvarke. U, d, c, s, t, b - kvargid 294. Millised mateeriaosakesed on stabiilsed? neutriino elektron u-kvark d-kvark 295. Millistest kvarkidest koosneb prooton? Prootonis on 2 u-kvarki ja 1 d-kvark 296. Millistest kvarkidest koosneb neutron? Neutronis on 1 u-kvark ja 2 d-kvarki 297. Mis on tugeva vastastikmõju laeng ja mitu neid on olemas? Tugeva vastastikmõju laeng on "värv", neid on 3 tükki. 298. Mis on annihilatsioon? Antiosakese ja osakese kohtumisel tekib annihilatsioon, eks siis kaovad nii, et kogu nende mass muutub energiaks. 299
Liigse elektroniga on negatiivne ioon (anioon), puuduv elektron on aga positiivsel ioonil (katioon). Elektronide aatomist lahtirebimine või juurdelisamine on aatomi ioniseerimine. Peaaegu kogu aatomi mass on koondunud tuuma. Elektronide mass moodustab aatomi massist alla ühe promilli. Enamik keemilisi elemente esineb looduses mitme isotoobina, mistõttu antud keemilise elemendi aatommass antakse isotoopide loodusliku segu keskmisena. Nukleonid (N) on barüonid, mis koosnevad ainult u- ja d-kvarkidest ning mille isospinn on 1/2. Nukleonide hulka kuuluvad prooton ja neutron. Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas. Eristatakse stabiilseid ja mittestabiilseid (radioaktiivseid) ning looduslikke ja tehislikke isotoope. Ebastabiilsed isotoobid püüdlevad stabiilsuse poole ja lagunevad aja jooksul mõneks stabiilsemaks elemendiks. Elektronkate on aatomi tuuma ümbritsev elektronide pilv. Elektronkate jaguneb elektronkihtideks ja need
Tegelikult esineb kõigi elementide puhul `puudujääk' ( 1%) Massidefekti moodustab energiana eraldunud massi osa.E=mc²(energia ja massi ekvivalentsuse seadus-Einstein)Mia suurem on atud tuuma moodustumise massidefekt, seda stabiilsem on tuum.Elementaarosake-on struktuuriga või struktuurita mikroosake, mis võtab kõigist nüüdisajal tuntud füüsikalistest protsessidest osa jagamatu tervikuna.Kvarkmudel-EO käsitlus, mille kohaselt hadronid(struktuuriga osakesed) koosnevad kvarkidest Radioaktiivsus keemil. elementide aatomituumade iseeneslik lagunemine. H.Becquerel (1896) alfakiirgus - kiirgub alfaosake(prootonite arv väheneb 2võrra)(He-tuumad) beetakiirgus eraldub elektron(prootonite arv väheneb 1 võrra) (elektronid)gammakiirgus lühilaineline elektromagnetkiirgus .Radioaktiivlagunemine allub eksponentseadusele. Poolestusaeg- keskmine aeg, mis kulub aatomite arvu kahekordseks vähenemiseks-see on sõltumatu radioakt. aatomite algkogusest; -lagunemine-isel
Ümber aatomituuma erinevatel elektronkihtidel tiirlevaid elektrone kokku nimetatakse elektronkatteks. Igasse elektronkihti mahub kindel arv elektrone. Aatomid erinevad üksteisest massi, mõõtmete ja sisemise ehituse poolest. Aatomituum on aatomi keskel paiknev aineosake, mis koosneb nekleonitest. Aatomituum on aatomist ligi 100000 korda väiksem. Nukleoniteks on prootonid ja neutronid, need omakorda koosnevad kvarkidest. Prootonitel on positiivne elektrilaeng, neutronitel laeng puudub ehk neutronid on elektriliselt neutraalsed. Aatomi ehituse seosed perioodilisustabeliga: Aatomnumber (järjenumber) = tuumalaeng = prootonite arv = elektronide koguarv Perioodi number = elektronkihtide arv A-rühma number = elektronide arv väliskihil B-rühma elementidel on väliskihil tavaliselt 2 elektroni Ümardatud aatommass = massiarv = prootonite + neutronite arv 8
Kvargid (d, s ja b elektrilaenguga 1/3 e ning u, c ja t elektrilaenguga +2/3 e) osalevad kõigis vastastik- mõjudes. Elektrilaengut ( 1e) omavad leptonid (elektron, müoon ja tauon) ei osale tugevas mõjus. 27 Elektrilaenguta leptonid (elektron-, müü- ja tauneutriino) osalevad vaid nõrgas ja gravitatsioonilises mõjus. Leptonite seisumassid on oluliselt väiksemad kvarkide omadest (lepton kr.k. väike münt). Kvarkidest koosnevad osakesed on alati valged. See tähendab, et nende värvilaeng on tasakaalus. Erinevad värvilaengud tõmbuvad (nii nagu ka erimärgilised elektrilaengud). Stabiilne seisund võib tekkida kahel viisil: 1)Värvus esineb koos antivärvusega. Nii tekkivaid liitosakesi nimetatakse mesoniteks; 2)Esineb segu kolmest värvusest või siis kolmest antivärvusest. Nii tekivad vastavalt kas siis barüonid või anti- barüonid
Kvargid (d, s ja b elektrilaenguga 1/3 e ning u, c ja t elektrilaenguga +2/3 e) osalevad kõigis vastastik- mõjudes. Elektrilaengut ( 1e) omavad leptonid (elektron, müoon ja tauon) ei osale tugevas mõjus. Elektrilaenguta leptonid (elektron-, müü- ja tauneutriino) osalevad vaid nõrgas ja gravitatsioonilises mõjus. Leptonite seisumassid on oluliselt väiksemad kvarkide omadest (lepton kr.k. väike münt). Kvarkidest koosnevad osakesed on alati valged. See tähendab, et nende värvilaeng on tasakaalus. Erinevad värvilaengud tõmbuvad (nii nagu ka erimärgilised elektrilaengud). Stabiilne seisund võib tekkida kahel viisil: 1)värvus esineb koos antivärvusega. Nii tekkivaid liitosakesi nimetatakse mesoniteks; 2)esineb segu kolmest värvusest või siis kolmest antivärvusest. Nii tekivad vastavalt kas siis barüonid või anti- barüonid
Kvargid (d, s ja b elektrilaenguga 1/3 e ning u, c ja t elektrilaenguga +2/3 e) osalevad kõigis vastastik- mõjudes. Elektrilaengut ( 1e) omavad leptonid (elektron, müoon ja tauon) ei osale tugevas mõjus. Elektrilaenguta leptonid (elektron-, müü- ja tauneutriino) osalevad vaid nõrgas ja gravitatsioonilises mõjus. Leptonite seisumassid on oluliselt väiksemad kvarkide omadest (lepton kr.k. väike münt). Kvarkidest koosnevad osakesed on alati valged. See tähendab, et nende värvilaeng on tasakaalus. Erinevad värvilaengud tõmbuvad (nii nagu ka erimärgilised elektrilaengud). Stabiilne seisund võib tekkida kahel viisil: 1)värvus esineb koos antivärvusega. Nii tekkivaid liitosakesi nimetatakse mesoniteks; 2)esineb segu kolmest värvusest või siis kolmest antivärvusest. Nii tekivad vastavalt kas siis barüonid või anti- barüonid
negatiivne arv. Neutraalsele osakesele või kehale võidakse omistada elektrilaengu väärtus 0. Elektrilaeng on kvanditud suurus, s.t talle saab lisada või ära võtta vaid kindla väärtuse. q= n* e kus n on elementaarlaengute hulk ja e on elementaarlaeng (1,6*10-19 C). Elektronilaeng ja prootonilaeng on väikseimad vabalt eksisteerivad laengud. (prootonis on u ja d (mingid kahtlased osakesed - prootonid ja neutronid koosnevad KVARKIDEST - elementaarosakesed) vahekorras u kvark (ülemine) ⅔*e ja d kvark (alumine) -⅓*e). Elektrilaeng ehk elektrihulk kui füüsikaline suurus iseloomustab ka näiteks muutuva elektrilaenguga keha elektrilaengu muutu ja mingit pinda läbivate osakeste elektrilaengute summat. Ka sel juhul võib elektrilaengu väärtuseks osutuda 0. Elektrilaengu tähis on tavaliselt Q või q. Elektrilaengu mõõtühik SI-süsteemis on kulon (tähis: C).
Tähtsaimad relativistlikku osakest määratlevad karakteristikud on seisumass (ei olene taustsüsteemist), elektrilaeng, sisemine omapöörlemishulk ehk spinn (ingl. k. spin - pöörlema) ja paarsus. 27 Tänapäeva arusaamad aine ehituse alalt on praeguseks summeeritud osakestefüüsika Standardmudelisse, mille kohaselt kogu nähtav materiaalne maailm, Universum, on üles ehitatud fundamentaalfermionidest, kvarkidest ja leptonitest, kolme jõu - (1) tugeva kvarkidevahelise jõu, (2) nõrka ja elektromagnetilist jõudu ühendava elektronõrga jõu ja (3) gravitatsiooni vahendusel. Neid jõudusid (ehk vastastikmõjusid ehk interaktsioone) kannavad üle vastavad vahebosonid: (1) gluuonid, (2) footon ja nõrga mõju vahebosonid ning (3) praegu veel hüpoteetiline graviton. 28 Prooton mass 1,67×10-27kg; kesk. eluiga 1,9×1029a
aatomimudel, milles elektronid tiirlevad ümber prootonitest ja neutronitest koosneva tuuma. 20. sajandi esimesel kolmel kümnendil viisid aatomifüüsikud mõistmisläve millimeetri miljondikosadeni. Siis avastati, et prootonid ja neutronid koosnevad veelgi väiksematest osakestest kvarkidest (joon. 7.3). Edasised tuuma- ja kõrgenergiate füüsika uuringud on jõudnud pikkusteni, mis on veel miljard korda lühemad. Näib, et nii võiksime lõputult jätkata, avastades ikka pisemaid ja pisemaid struktuure. Paraku on sel ajal lõpp nagu vene matrjoskasid avadeski jõuame lõpuks kõige pisemani, mille sees enam järgmist ei ole (joon. 7. 4). Füüsikas kutsutakse pisimat nukku Plancki pikkuseks. Selleks et jõuda katses veelgi lühemate 11
annaabi.ee 
