Elementariųjų dalelių rūšys

 Įvadas Šiuo metu žinomos keturios sąveikos tarp elementariųjų dalelių rūšys: stiprioji, elektromagnetinė, silpnoji ir gravitacinė. Elektromagnetinė sąveika, pagal savo stiprumą būdama antroje vietoje, gamtoje yra itin svarbi. Jos dėka egzistuoja atomai, molekulės, skystieji ir kietieji kūnai. Daugelis mechanikos bei molekulinės fizikos kurse nagrinėtų jėgų (pvz., smūgio, trinties, klampumo, tamprumo ir kt. Jėgos) iš esmės yra elektromagnetinės prigimties. Elektros krūvis - tai vienas iš pagrindinių elementariųjų dalelių apibūdinimų (šalia masės, judėjimo kiekio momento (sukinio) ir kt.). Kiekviena elementarioji dalelė turi arba teigiamą, arba neigiamą elektros krūvį, ar esti neutrali (t.y. neturi krūvio arba turi po lygiai teigiamų ir neigiamų krūvių). Bet kokio kūno krūvis yra tą kūną sudarančių elementariųjų dalelių krūvių algebrinė suma. Eksperimentiškai nustatyta, kad bet kokio kūno krūvis q yra kvantuotas, t. y. gali būti išreikštas sąryšiu qNe. Čia N – sveikasis skaičius, o e vadinamas elementariuoju krūviu. e1,6021019 C ir yra lygus protono krūviui. Elektrono krūvis yra neigiamas ir lygus e. Kai kūno krūvis esti daug didesnis už e (siekia nanokulonus, mikrokulonus ar pan.), t. y. N – didelis, tuo atveju galima tarti, kad krūvio didumas gali kisti tolydžiai ir nebekelti klausimo, ar jis yra kartotinis e, ar ne. Elektros krūvio tvermės dėsnis teigia, kad uždaros sistemos krūvių algebrinė suma nekinta. Matematiškai šį teiginį galima užrašyti taip: Šis dėsnis galioja bet kokiu atveju, kad ir kokie vyksmai vyktų sistemos viduje. Joje gali vykti įvairios cheminės, branduolinės bei elementariųjų dalelių virsmų reakcijos. Pastebėsime, jog elektros krūvis nepriklauso nuo greičio. Imkime tokį pavyzdį. Žinoma, kad bet kokios medžiagos atomą sudaro branduolys ir aplink jį skriejantys elektronai. Toks atomas yra neutrali sistema, nors elektronai aplink branduolį skrieja gana dideliais (reliatyvistiniais) greičiais. Atomą galima jonizuoti nuo branduolio atplėšus elektronus. Eksperimentas rodo, kad nuo branduolio atplėštų ir sustabdytų elektronų krūvių suma absoliutiniu didumu lygi branduolio krūviui. Sakoma, jog krūvis yra reliatyvistinis invariantas. To negalima pasakyti, pavyzdžiui, apie masę, kuri pagal reliatyvumo teoriją priklauso nuo greičio. 1 skyrius NUOSTOVUSIS ELEKTRINIS LAUKAS 1. Nuostoviojo elektrinio lauko sąvokos fizikinė prasmė ir jos taikymo ribos Elektrostatika nagrinėja nejudančių krūvių sąveiką bei tokių krūvių sukurtą lauką, vadinamą elektrostatiniu lauku. Elektrostatinis laukas tam tikra prasme yra abstrakcija, nes gamtoje nejudančių krūvių nėra. Kaip žinome, visos elementariosios dalelės ir iš jų sudaryti atomai bei molekulės nuolat netvarkingai juda. Tačiau jei kūno krūvį sudaro daug elementariųjų dalelių ir erdvės taško, kuriame nagrinėjamas laukas, nuotolis nuo kūno yra daug didesnis už netvarkingai judančių elektringųjų dalelių trajektorijų matmenis, lauką nagrinėjamame taške tam tikru tikslumu galime laikyti elektrostatiniu lauku. Taigi yra visiška analogija su statika mechanikoje: nors bet kokį kūną sudarančios dalelės nepaliaujamai juda, pats kūnas, sudarytas iš tų dalelių, gali ir nejudėti. 2. Kulono dėsnis ir jo aiškinimas vartojant lauko sąvoką 1785 m., eksperimentiškai matuodamas įelektrintų kūnų sąveikos jėgą naudodamasis sukamosiomis svarstyklėmis, Kulonas (Ch. O. Coulomb) atrado dėsnį: du sąveikaujantys taškiniai krūviai q1 ir q2, esantys vakuume r atstumu vienas nuo kito, veikia vienas kitą jėga (1.1) Čia k  proporcingumo koeficientas, priklausantis nuo pasirinktos vienetų sistemos. Tarptautinėje (SI) vienetų sistemoje jėgos vienetas yra niutonas (N), atstumo - metras (m), o krūvio - kulonas ( C). Tuomet k9109 m/F. Tačiau konstanta k Kulono dėsnyje retai vartojama. Kad būtų paprastesnės kitos elektros moksle naudojamos formulės, įvedama nauja konstanta 0  1/(4k). Tuomet Kulono dėsnis užrašomas taip: (1.2) Dydis 0 vadinamas elektrine konstanta. Jos skaitinė vertė tokia: 0109/(36)8,851012 F/m. Taškiniai krūviai - tai įelektrinti kūnai, kurių matmenys daug mažesni už atstumus tarp jų. Taigi taškinio krūvio sąvoka analogiška materialaus taško sąvokai mechanikoje. Taip pat buvo eksperimentiškai nustatyta ir Kulono jėgos kryptis: ji yra tiesėje, einančioje per krūvius q1 ir q2, t.y. kuloninės sąveikos jėgos yra centrinės (1 pav.). Nuo seno yra žinoma, kad du krūviai gali arba stumti, arba traukti vienas kitą. To paties ženklo (vienarūšiai) krūviai vienas kitą stumia (1 pav.,a), o skirtingų ženklų (įvairiarūšiai) krūviai - traukia (1 pav.,b). Pažymėję vektorių, nukreiptą nuo pirmojo krūvio q1 į antrąjį krūvį q2, antrąjį krūvį veikiančios jėgos vektorių galime užrašyti taip: (1.3) Tuomet stūmos atveju (q1q2>0) , o traukos atveju (q1q2

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!