Техника - молодёжи 1944-12, страница 28

ЭЛЕКТРОН

В 187$ году Максвелл указал на существование «молекул электричества*. 0 1891 году Стоней назвал их электроламп. Электроны образуют внешнюю оболочку атомов. С их зарядами я массой сравнивают заряд и массу других элементарных частиц.

В абсолютных едини-цах масса электрона раа-ла 9.10 грамма, а его заряд равен 4,77,10~¹⁰ элсктро-статическмм единицам.

ПРОТОН

Наименьшая по массе из известных а начале XX века частике имеющая один положительный заряд, была названа в 1911 году Резер-фордом протоном. Протон — это ядро атома водорода. Протон аходнт т состав атомных ядер всех других элементов.

Масса протона (масса электрона принята за единицу) равна* 1838.

Заряд протона (если примем заряд электрона равным минус единица) равен + 1.

НЕЙТРОН

В 1932 году Чадвик обнаружил новую частицу — нейтрон, которая входит в состав атомных ядер.

Масса нейтрона близка к массе протона.

Заряд нейтрона равен 0.

Раскаленная нить обыкновенной электрической лампочки излучает в пространство огромное количество фотонов — частиц световой энергии* Всё онщ мчатся со' скоростью света, но тонкий лист бумаги целиком поглощает их. Соеери4енф иначе ведут себя нейтрино—частицы, оо всем остальном подобные фотонам. Для нейтрино все аещест&а почти абсолютно прозрачны.. Они не взаимодействуют с атомйми\ ни одного) из известных жм тел* «Нейтршювый луч* свободно пройдет сквозь толщу земного шара_л По той причине, нейтрино и не удается уловить никаким, приборами. Физики долго о них ничего не знали.

Только *косвенные улики» обнаружили существование нейтрино.

что волны, например световая водна,-тоже обладают целым рядом корпускулярных свойств, то есть свойств,, характерных для корпус кул (частиц). Световую волну можно рассматривать, как совокупность частниц — фотонов (или световых квантов, как они иначе называются). При этом, чем короче длина световой волны, тем больше энергия соответствующих ей фотонов» ил», иначе говоря, энергий и масса фотона обратно пропорциональна длине волны. Фотоны не обладают электрическим зарядом, и в отличие от элементарных частиц, о которых речь шл>а выше* у фотонов нет массы покоя. Последнее утверждение значит, что, во-первых, фотон не может быть остановлен; приведен в состояние покоя; пока фотон существует, он движется с вполне определенной и притом с максимально возможной скоростью — скоростью света. Во-вторых, хотя масса -электрона, например, и изменяется в зависимости от скорости его движения, но для его массы существует нижний предел — масса- покоящегося электрона. Для шссы же фотона нет никакого предела. Его масса пропорциональна его энергии, а энергия фотонов, как уже указывалось, в свою очередь, обратно пропорциональна длине световой волны. Но так как! существуют световые волны сколько угодно большой длины, то существуют и фотсед сколько угодно малой энергии я массы, хотя ве§ от щ движутся с одинаковой скоростью,

Итак, из ряду с электронами, цротозна* ми, позитронами и мезотронами можно говорить еще об одном своеобразном классе элементарных частиц, характеризующихся тем, ^то у них нет ни элек* трического заряда, ни марсы покоя ц что они всегда движутся со скоростью света. К этому классу, яомнмо световых квантов (фотонов), относится еще

один сорт частиц —так называемые нейтрино. Отличие между фотонами и нейтрино заключается не в массе покоя или в заряде, которые и у фотонов и у нейтрино равны нулю, а в особенностях их взаимодействия с другими элементарными частицами. При прохождении через большинство веществ свет сравнительно сильно поглощается; другими словами, фотоны исчезают, передавая свою энергию атомам вещества. Напротив, для нейтрино все вещества почт абсолютно прозрачны. Нейтрино, иовидимому, может пройти сквозь всю толщу земного шара или солнца, причем шансы на то, что оно при этом поглотится, совершенно ничтожны.

Естественно, возникает вопрос: как же удалось обнаружить самое существование нейтрино? Ведь существование всех другие частиц, как обладающих массой покоя, так и фотонов, ззодтверч задается прежде «сего наблюдениями над взаимодействуем их с веществом: фотоны поглощаются атомами, другие частицы соударяются с атомами шщ атомн&мв ядрами и передают «м- при этом часЬгь своей энергии к т. д. Если же нейтрино при прохождении через (вещество практически никак с ним ее взаимодействует, то чем можно доказать существование этих невидимок?

Действительно, в отличие от твердо установленного опытом существования всех других перечисленных выше частиц, о том, что «ейтрино существует, мы знаем только на основании косвенных улик, Впрочем, улики эти настолько убедительны, что физики в существование нейтрино не сомневаются, Дело заключается в том, что при распаде многих естественных и искусственных радиоактивных веществ из атомных ядер этих веществ вылетают дибо электроны, либо позитроны. Эти