粒子加速器

一、引言1911年,法国物理学家芦瑟福提出了原子的核式结构论。这种理论认为,一切元素的原子都是由一个原子核和围绕原子核而旋转着的电子所组成,原子核带正电荷,电子带负电荷。后来,由于中子的发现,人们确定原子核乃是由中子和质子所构成,中子不带电性,质子带正电荷,质子和中子统称为核子,在原子核里,核子紧密地结合在一起,使原子核成为一个稳定的结构,形成这种稳定结构的力,称为核子力,这种核子力,即不是两个物体之间相互作用的万有引力,也不可能是两个带电体间相互作用的电     

揭开反物质的面纱

物质是由分子和原子组成,原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成,如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子,那么就是反原子,由反原子就可组成反物质。宇宙间的反物质藏在哪里?它们中的绝大部分真的消失了吗?近年来科学家开始探索反物质的奥秘,一些成果的取得有助于揭开反物质神秘的面纱。     

负离子“人造”也保健

自然界的负离子自然界中的空气是由氧、氮、二氧化碳、水蒸汽等多种气体组成的混合物。这些气体分子由原子组成,带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成了原子,其     

微观粒子基元漫谈

客观世界的可见物质可以一层层地拆分下去:宏观结构、微观结构、分子结构,直到原子结构。原子是由原子核与核外电子构成,原子核又是由质子与中子构成,质子与中子统称为核子。核子本身也有结构,它们由更基本的粒子构成。     

调控自旋将成为科技发展的新领域

 电子同时具有电荷与自旋磁矩二个自由度,或二个本征的特性。物质由原子所构成,原子由原子核与电子所组成,原子核由中子、质子构成,中子具有磁矩而不带电荷,中子、质子是由夸克等基本粒子所构成。据目前所知,除希格斯粒子磁矩与电荷均为零外,其他基本粒子均具有磁矩,但未必具有电荷,因此,磁矩比电荷具有更大的普适性。科学家巧妙地利用直流与微波磁场来调控核自旋磁矩的共振吸收特性,制备了广泛应用的核磁共振谱仪与核磁共振成像仪,这是调控电子自旋的范例。然而,长期以来,通常电荷与自旋在不同的领域起着重要的主角作用,人们利用电场调控电子电荷,从而在电力、电子领域中独领风骚,如电动机、发电机为主的电力工业所形成的第二次产业革命;以芯片、计算机为主角的第三次产业革命使人类进人到信息社会,而自旋磁矩主要在磁性材料领域中发挥了不可取代的作用。     

基本粒子与量子场简介

(一)基本粒子的名称及简单性质我们知道:早在罗蒙诺索夫时代,就已经提出了物质的分子结构学说,认为分子是保持物质性质的最小微粒。到后来进一步的研究,提出分子是由更小的微粒——原子所组成(但原子已不能保持物质之原有的性质了)。曾有相当长的一段时间,人们认为原子是物质结构中最小微粒,把原子视为不变的不可分割的最小单位。居里夫妇在十九世纪末发现有些元素能够自动地射出一些带电或中性之粒子,这说明原子是由一些更小的粒子所组成,原子是能分裂的。这一现象称之放射性现象。它的发现给了当时对原子的形而上学的看法以有力的打击。原子的不可分割的学说,从此动摇了。在进一步对于原子性质的研究的基础上,卢索福提出了原子的结构模型,原子的中部是原子核,它的特点是又重又小,由不带电的中子及带正电的质子组成,在核外有带负电的电子绕其运动。这种原子结构的模型,由现代观点看来是完全正确的。     

原子核壳层結構与同质異能素

“只要自然科学思惟着,那么它底发展形式总是假设。”(恩格斯)。实验事实指出,处在基态或低激发态的原子核底性质具有周期的变化。正象原子底化学性质随着电子数目(原子序数)底增加而发生周期变化一样,原子核底性质随着它所包含的中子或质子(统称核子)数目底增加而发生周期的变化。例如结合能环绕着平均曲线发生着有规律的周期偏差,以及同位素底分布和慢中子俘获截面等一系列实验都指出某些原子核具有特殊的稔定性,这些原子核所包含的中子数或质子数等于下列被称为“幻数”之一:2,8,20,50,82,126.除了“幼数”底存在以外,周期性还表现在,例如,电四极     

稳定原子核的质子壳层模型

提出稳定原子核的质子壳层模型,模型假设原子核中质子位于核的外表一层,建立质子数和中子数的数学表达式,给出模型的计算结果,最后列出由模型推演出的一些结论。     

补白:“夸克”可能不是不可分的基本粒子等4则

美国芝加哥费米实验室的科学家们,最近提出了一个有可能导致一场科学理论革命的新的实验证据,认为原来一直被科学界视为宇宙中所有物质的最基本粒子、不可分的“夸克”,可能是由比它更小的东西所构成。 “夸克”的质量仅相当于一颗砂粒的10的24次乘幂分之一。现行的理论认为,宇宙中的所有物质由原子组成,原子是化学元素保持其基本属性的最小单位;原子是由原子核及其核外带有负电荷的电子构成,原子核又由质子和中子构成;而“夸克”是构成质子和中子的最基本单位,“夸克”不占有空间,没有明显的结构,不能被分成更小的单位。然而,美国费米实验室的科学家们,最近在使质子和反质子以接近光速的速度相互轰击后发现,“夸克”可能占有某些空间。科学家们说,如果这一点成立的话,那么“夸克”就肯定具有某种内部结构,它也许是由某种比它更为基本的物质构成单位所组成的。     

中能重离子反应中中子-质子有效质量劈裂的研究

利用同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了~(112)Sn+~(112)Sn,~(124)Sn+~(124)Sn和~(132)Sn+~(132)Sn在能量为50,100,200MeV/u的反应系统中,不同中子-质子有效质量劈裂对原子核阻止和中子、质子发射数的影响.结果表明:中子-质子有效质量劈裂对原子核阻止和中子、质子发射数有很明显影响,且原子核阻止和中子、质子发射数随着有效质量劈裂的增加而递减.可以通过实验测定的原子核阻止和中子、质子发射数来确定中子-质子有效质量劈裂的值.     

对核结构的补充探讨

以《核素谷式体系图》所显示出的核素自然体系为基础，对原子核结构提出了一个新的设想。认为原子核由两大部分－－“主体”与覆盖层构成，“主体”由组成该核的全部质子和部分中子组成，其余中子绕“主体”运动形成覆盖层，“主体”的组成决定了原子核的基本性质。     

Q：世界上的元素真的就像元素周期表上那样是有限的吗？

A：从目前的情况看是这样的。元素是由原子核中的质子和中子数目决定的，这两种粒子要聚拢在一起形成原子核，就必须有力量将它们“捆绑”在一起。不过，都带正电的质子彼此之间存在有斥力，也就是说它们只会互相推搡。好在，质子和中子（最强）、中子和中子、质子和质子间存在强力，这种力就将质子和中子粘在了一起。但是，强力的有效作用距离非常有限，同时，质子之间斥力的“电磁力”的有效作用距离则很长。这样就造成，     

粒子束武器

正如如果果你你是是军军事事迷迷,也许知道粒子束武器。顾顾名名思思义义,这种武器射出出的的"弹弹药药"是一束束粒子。比比芝芝麻麻还还小小的的"子弹"物质由分子组成,分子又由原子组成,原子则由许多更小的粒子组成。这些粒子比芝麻还小很多,有的带正电,有的带负电,有的不带电。带正电的叫质子,带负电的叫电子,不带电的     

基本粒子与物质、反物质及暗物质世界

1897年,英国物理学家约瑟大·约翰·汤姆孙（Joseph John Thomson）在阴极射线实验中,首次观测到了带负电荷的微小粒子“电子”。电子是人类最早发现的基本粒子,它与带正电荷的“喷子”通过电磁相互作用,构成最轻的元素“氧”。质子也可以与电中性的“中子”通过强相互作用组成原子核,后者进而与电子构成原子。     

气功与能态

原子物理观点认为,构成一切物质的分子是由原子组成,而原子又是由原子核和它的核外电子组成,电子绕核旋转,处在这一状态的原子称为“基态”,只有在这种状态下,原子能量最低,也可以说是最稳定的状态.处于“基态”的原子,其外部没有任何动向,所以我国对处于这一状态的物质,传统称法为“无极”.当原子受到外加的能量,其核外电子从最低能态跃迁到更高能态,即在距离原子核更远的运动轨道上,该原子由“基态”变成了“激发态”.处于“激发态”的原子,由于其电子远离了原子核,使之体积变大,而质量未改变,因此,单位体积的质     

调皮的电子

科学家总喜欢把物质分割成一小块一小块的,然后研究这些小块,看看它们到底是什么样的。经过上百年的不懈努力,现在我们终于一层层地把物质拆成了很小的单元,从分子到原子,从原子到质子、中子和电子,再从质子和中子到夸克,等等。然而,就目前的科技条件来看,在组成物质的粒子当中,电子是最关键的不能分割的粒子,它很活泼好动且有许多有趣的特性,在人类的生活中发挥越来越重要的作用。     

Q&A

Q:既然原子像细胞一样彼此分隔开,那么分隔原子的物质是什么?难道有一层"原子膜"吗?A:原子与细胞有很大的区别。细胞从本质上说是由原子构成的,形成一个独立的生命基本单元。原子由电子和原子核组成,外围电子由电磁相互作用束缚在原子核周围。对于这样的一个束缚体系,现在人们已经能借助量子力学给出较好的理解。在量子力学中,电子的行为由电子的波函数(概率密度分布)描述。电子只     

既然原子像细胞一样彼此分隔开，那么分隔原子的物质是什么？难道有一层“原子膜”吗？

A：原子与细胞有很大的区别。细胞从本质上说是由原子构成的，形成一个独立的生命基本单元。原子由电子和原子核组成，外围电子由电磁相互作用束缚在原子核周围。对于这样的一个束缚体系，现在人们已经能借助量子力学给出较好的理解。在量子力学中，电子的行为由电子的波函数（概率密度分布）描述。电子只能处在不连续的能级之上，而不同能级的波函数反映了电子出现在空间不同位置的概率。     

络合物磁性的产生、理论计算和应用

磁性是络合物的基本性质之一。由测定络合物的磁性即可确定络合物的结构。Couy法在精确度上虽不如衍射、光谱和磁共振谱,但它对络合物的电子结构、价键本性、立体结构的研究却有一定的作用。本文拟将络合物磁性的产生、理论计算和应用作一简单介绍。络合物磁性的产生物质是由原子、离子或分子所组成的。电子及原子核都在不断地运动。因为原子核     

量子医学：把健康交给你

在一个暗房中,当电磁波向人体射去时,只见其身上的针灸穴位闪闪发光,犹如夜空中的星星。科学和技术的迅速发展,迫使人们不断更新某些基本概念,人们对物质"最小"单元的认识,就是一例。不到一个世纪,这个"最小"从分子到原子,进而得知后者含有电子和原子核,可是不久,核被人"劈"开,原来它是质子和中子的组合。当很多人以为质子是不可分割的时候,它却被科学家打开,内中暗藏着夸克,于是夸克便成了万物之本。可是这个看法只维持了一年,1997年物理学家传出消息:夸克并非是"最小"的质点。那