الجسيم دون الذري ليس سوى جسيم أصغر من ذرة في الحجم. عادة ، يمكن تقسيم الذرة إلى ثلاث جسيمات دون ذرية ، وهي: البروتونات والإلكترونات والنيوترونات.
تعريف الجسيمات دون الذرية
لفترة طويلة ، كان يعتقد أن الذرات هي الجسيمات النهائية التي تتكون منها المادة وأن هذه الذرات لا يمكن تقسيمها أكثر. كشفت التجارب التي أجريت خلال النصف الأخير من القرن التاسع عشر والسنوات الأولى من القرن العشرين أن الذرة ليست الجسيم النهائي. أدت الجهود المستمرة للعلماء إلى اكتشاف الجسيمات دون الذرية.
يتم توضيح الجسيمات دون الذرية الأساسية الثلاثة التي تشكل الذرة أدناه.
شكلت قيود نظرية دالتون الذرية لشرح بعض الملاحظات الأساس لاكتشاف الإلكترونات والبروتونات. كشفت التحقيقات الإضافية عن وجود النيوترونات. تسمى مكونات الذرات بالجسيمات دون الذرية وتشمل عمومًا البروتون والإلكترون والنيوترون.
اكتشاف الجسيمات دون الذرية وسماته
تتم مناقشة اكتشاف الجسيمات دون الذرية الأساسية الثلاثة وبعض ميزاتها المهمة في هذا القسم الفرعي.
خصائص البروتونات
تشكل البروتونات والنيوترونات معًا نواة الذرة ومن ثم تسمى النيوكليونات. بعض النقاط المهمة المتعلقة باكتشاف وخصائص البروتونات مذكورة أدناه.
البروتونات هي جسيمات دون ذرية موجبة الشحنة.
عدد البروتونات في الذرة يساوي عدد الإلكترونات فيها.
يرجع الفضل في اكتشاف البروتونات إلى إرنست رذرفورد.
يمكن إنتاج البروتونات عن طريق إزالة الإلكترون من ذرة الهيدروجين.
كتلة البروتون 1.676 * 10-24 جرام.
شحنة البروتون هي +1.602 * 10-19 كولوم.
خصائص الإلكترونات
الإلكترونات هي الجسيمات دون الذرية التي تدور حول نواة الذرة. يمكن إزالة هذه الإلكترونات من الذرة أو اكتسابها لتكوين أيونات. تتجمع إلكترونات الذرات المختلفة معًا لتشارك في الترابط الكيميائي. يتم سرد بعض النقاط التي توضح بالتفصيل اكتشاف وخصائص الإلكترونات أدناه.
الإلكترونات هي جسيمات دون ذرية سالبة الشحنة.
يوجد عدد متساوٍ من الإلكترونات والبروتونات في ذرات جميع العناصر.
يعود الفضل إلى J. Thompson في اكتشاف الإلكترونات لأنه كان أول شخص يحسب بدقة الكتلة والشحنة على الإلكترون.
كتلة الإلكترون لا تكاد تذكر عند مقارنتها بكتلة البروتون. وجد أن كتلته تساوي (1837/1) مرة كتلة البروتون.
شحنة الإلكترون تساوي -1.602 * 10-19 كولوم.
خصائص النيوترونات
تشكل النيوترونات ، إلى جانب البروتونات ، النوكليونات. تمت تسمية النيوترونات بسبب طبيعتها المحايدة - على عكس البروتونات والإلكترونات ، فهي لا تحمل أي شحنة. تمت مناقشة الاكتشاف والخصائص العامة للنيوترونات أدناه.
النيوترونات عبارة عن جسيمات دون ذرية مشحونة بشكل محايد.
تختلف كتل نظيرين مختلفين لعنصر ما بسبب الاختلاف في عدد النيوترونات في نوات كل منهما.
اكتشف جيمس تشادويك النيوترون في عام 1932.
تم اكتشافهم في تجربة حيث تم قصف طبقة رقيقة من البريليوم بجزيئات ألفا.
كتلة النيوترون 1.676 * 10-24 جرام.
وهكذا ، يتم تغطية الاكتشاف والخصائص العامة للجسيمات دون الذرية الأولية الثلاثة. ومع ذلك ، أدى التقدم في التركيب الذري وميكانيكا الكم إلى اكتشاف الجسيمات الأساسية الأخرى. كان اكتشاف الجسيمات دون الذرية الأساس للعديد من الاكتشافات والاختراعات الأخرى.
لمعرفة المزيد عن النيوترونات ، انقر هنا.
الأسئلة الشائعة حول الجسيمات دون الذرية
ما هي الأنواع الثلاثة للجسيمات دون الذرية؟
تشمل الجسيمات دون الذرية الإلكترونات ، والجسيمات السالبة الشحنة ، والجسيمات عديمة الكتلة تقريبًا التي تمثل معظم كتلة الذرة ، والتي تشمل اللبنات الأساسية الأقوى لنواة الذرة المدمجة والكثيفة للغاية ، والبروتونات المشحونة إيجابياً ، والنيوترونات القوية المحايدة كهربائياً. .
ما هو أصغر جسيم دون ذري؟
تمثل الكواركات أصغر الجسيمات دون الذرية المعروفة. يُعتقد أن الجسيمات الأولية الحديثة هي لبنات بناء معينة للمادة ، حيث تحل محل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات باعتبارها الجسيمات الأساسية للكون.
أي شيء أصغر من الذرة؟
الجسيمات دون الذرية أخف من الذرات في العلوم الفيزيائية. قد تكون جسيمات صناعية ، مثل النيوترونات والبروتونات ، أو جسيمات أولية لم يتم إنشاؤها من مثل هذه الجسيمات وفقًا للنموذج القياسي.
هل الفوتون أصغر من الذرة؟
إن كمية الإشعاع الكهرومغناطيسي عبارة عن فوتون ، بينما الذرة هي الجزء المركزي من كل المادة. يمكن أن يكون حجمها قريبًا من حجم الجسيمات دون الذرية الشبيهة بالإلكترون ، لكنها أصغر من الذرة.
هل الفوتون له حجم؟
غالبًا ما يكون جانب الجسيم مفيدًا ، اعتمادًا على الحالة ، وأحيانًا يكون جانب الموجة. على الرغم من أن الفوتونات ليس لها قطر مادي ويمكن اعتبارها جسيمات نقطية ، إلا أنها تُعطى حجمًا احتماليًا من خلال سلوكها الكمي. تحت هذا الوصف ، الفوتون ليس له "مقياس" مطلق.