البروتون يحمل شحنة +1 تهمة عنصرية. شحنة البروتون هي إيجابي ويساوي +1.602176634 × 10^-19 كولوم في وحدات SI. هذه الشحنة الكهربائية للبروتون هي العكس تماما إلى تلك التي للإلكترون، مما يدل على الشحنة الإيجابية الأساسية للبروتون في التركيب الذري.
خصائص شحنة البروتون
- ضخامة: البروتون لديه شحنة كهربائية موجبة ل +1 شحنة عنصريةالإجابة على سؤال “ما هي شحنة البروتون”
- قيمة الوحدة SI: في وحدات SI، تكون الشحنة الكهربائية للبروتون +1.602176634 × 10^-19 كولومقياس الشحنة الإيجابية للبروتون
- مقابل الإلكترون: شحنة البروتون متساوية في الحجم لكن علامة معاكسة إلى تلك التي للإلكترون، وتسليط الضوء على الشحنة الكهربائية الإيجابية للبروتون
- استقرار: نلاحظ أن شحنة البروتون مستقر مع مرور الوقت، والحفاظ على شحنتها الإيجابية
- تكوين الكواركات: الشحنة الكهربائية للبروتون تنتج من تركيبه 2 كواركات (+2/3 شحن لكل منهما) و 1 كوارك سفلي (-1/3 تهمة)
قياس الأحمال والتجارب
- دقة: تم قياس الشحنة الكهربائية الموجبة للبروتون بدقة عالية للغاية، حيث حققت التجارب قدرًا منخفضًا من عدم اليقين 47 جزء في المليار
- تجربة منخفضة Q: قامت تجربة Q-weak في مختبر جيفرسون بقياس انخفاض شحنة البروتونوهي مرتبطة ولكنها متميزة عن شحنتها الكهربائية
- نسبة الشحنة/الكتلة: أثبتت التجارب أن نسبة الشحنة إلى الكتلة للبروتون هي نفس نسبة البروتون المضاد، أو حتى أفضل منها. جزء واحد في 9×10^11مزيد من التحقق من صحة ما هي تهمة البروتون
حفظ الشحنة وتقديرها
- قانون الحفظ: ال إجمالي الشحنة الكهربائية في نظام معزول يبقى ثابتا، بما في ذلك الشحنة الإيجابية للبروتونات
- القياس الكمي: الشحنة الكهربائية كمياوهذا يعني أنها تأتي في وحدات منفصلة، حيث تكون شحنة البروتون هي الوحدة الإيجابية الأساسية للشحنة الكهربائية للبروتون
- إنتاج زوج: في عمليات فيزياء الجسيمات مثل إنتاج الأزواج، يتم الحفاظ على الشحنة، وبالتالي الحفاظ على الشحنة الكهربائية الموجبة للبروتون
التطور التاريخي
- اكتشاف: اقترح إرنست رذرفورد وجود البروتون وشحنته الإيجابية 1909 وصاغ المصطلح في 1920
- النموذج الذري: أدى اكتشاف البروتون وشحنته الكهربائية إلى تطوير النموذج الذري النووي، والإجابة على سؤال ما هي شحنة البروتون
الأسئلة الشائعة
ما هي الشحنة الكهربائية للبروتون؟
يحتوي البروتون على شحنة كهربائية موجبة تبلغ +1 شحنة أولية، وهو ما يعادل +1.602176634 × 10^-19 كولوم في وحدات النظام الدولي.
كيف يمكن مقارنة شحنة البروتون بشحنة الإلكترون؟
الشحنة الكهربائية للبروتون مساوية في الحجم ولكنها معاكسة في الإشارة لشحنة الإلكترون. في حين أن البروتون له شحنة موجبة، فإن الإلكترون له شحنة سالبة.
هل الشحنة الموجبة للبروتون مستقرة؟
نعم، الشحنة الإيجابية للبروتون تكون مستقرة مع مرور الوقت. ويحافظ على شحنته دون أي اضمحلال أو تقلب معروف.
ما هو مصدر الشحنة الكهربائية للبروتون؟
تنتج الشحنة الكهربائية للبروتون من تركيبه للكواركات. ويتكون من كواركين علويين (كل منهما بشحنة +2/3) وكوارك واحد سفلي (بشحنة -1/3)، والتي تضيف ما يصل إلى إجمالي الشحنة الموجبة.
ما مدى دقة قياس الشحنة الكهربائية للبروتون؟
تم قياس الشحنة الكهربائية للبروتون بدقة عالية للغاية. حققت التجارب نسبة عدم يقين منخفضة تصل إلى 47 جزءًا في المليار، مما يدل على دقة فهمنا لشحنة البروتون الإيجابية.