Էլեկտրոնի հանգստի զանգված

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
(Վերահղված է Էլեկտրոնի զանգվածից)
Jump to navigation Jump to search
me-ի արժեքները Միավորներ
9,10938215(45)×10−31 կգ
5,4857990943(23)×10−4 զամ
8,18710438(41)×10−14 Ջ/c2
0,510998910(13) MeV/c2
me-ի էներգիական արժեքները Միավորներ
8,18710438(41)×10−14 Ջ
0,510998910(13) MeV

Էլեկտրոնի հանգստի զանգված (նշանակումը՝ me), կայուն էլեկտրոնի զանգվածը: Ֆիզիկայի հիմնարար հաստատուններից մեկն է, կարևոր դեր ունի նաև քիմիայում՝ Ավոգադրոյի հաստատունի հետ կապի պատճառով։ Արժեքը մոտավորոպես 9,11×10−31 կիլոգրամ է կամ մոտ 5,486×10−4 զանգվածի ատոմական միավոր, որի համարժեք էներգիան մոտ 8,19×10−14 ջոուլ է կամ մոտ 0,511 մեգաէլեկտրոն-վոլտ[1]։

Անվանումը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

«Հանգստի զանգված»+կինետիկ էներգիա տերմինը գալիս է հարաբերականության հատուկ տեսության էֆկտները հաշվի առնելու անհրաժեշտությունից՝ պայմանավորված էլեկտրոնի երևացող (կամ դիտարկվո) զանգվածով։ Անհնար է «կշռել» կայուն էլեկտրոնը, ուստի բոլոր գործնական չափումները պետք է արվեն շարժվող էլեկտրոնի համար։ Նույնը ճիշտ է ցանկացած այլ ներատոմային մասնիկի համար։ Ֆոտոնի կամ գլյուոնի նման մասնիկների դեպքում իրավիճակն ավելի խնդրահարույց է, քանի որ կայուն կամ «հանգստի վիճակում» գտնվող մասնիկի հենց հասկանությունն իմաստ չունի։

Որոշում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էլեկտրոնի հանգստի զանգվածը կիլոգրամներով հաշվարկվում է R Ռիդբերգի հաստատունի սահմանումից՝

,

որտեղ αնուրբ կառուցվածքի հաստատունն է, h-ը՝ Պլանկի հաստատունը[1]։ Չափման հարաբերական անորոշությունը, որը 2006 թ․ CODATA տվյալներով 5×10−8 է[2], ամբողջապես Պլանկի հաստատունի չափման անորոշությունից է գալիս։

Էլեկտրոնի հարաբերական ատոմային զանգվածը կարելի է ուղղակիորեն չափել Պենինգի թակարդով։ Այն կարելի է արտածել նաև հակապրոտոնային հելիումի (հելիումի ատոմներ, որտեղ էլեկտրոններից մեկը փոխարինված է հակապրոտոնով) ատոմների սպեկտրից կամ 12C5+ կամ 16O7+ ջրածնային իոններով էլեկտրոնի g-գործոնի չափումներից։ 2006 թ․ CODATA-ի կողմից հանձնարարելի արժեքի հարաբերական անորոշությունը 4,2×10−10 է[1]։

Էլեկտրոնի հարաբերական ատոմական զանգվածը CODATA-ում հիմնարար ֆիզիկական հաստատուններին հարմարեցված արժեք է, մինչդեռ էլեկտրոնի հանգստի զանգվածը կիլոգրամնեով հաշվարկվում է Պլանկի հաստատունի արժեքից, նուրբ կառուցվածքի հաստատունից և Ռիդբերգի հաստատունից[1]։ Երկու արժեքների միջև կոռելացիան արհամարհելիորեն փոքր է (r = 0,0003)[2]։

Կապը մյուս ֆիզիկական հաստատունների հետ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էլեկտրոնի զանգվածը կիրառվում է NA Ավոգադրոյի հաստատունը հաշվելու համար՝

։

Այսպիսով այն կապված է նաև mu զանգվածի ատոմական միավորի հետ՝

,

որտեղ Muմոլային զանգվածի հաստատունն է (սահմանված ՄՄ համակարգում), իսկ Ar(e)-ն անմիջականորեն չափվող մեծություն է՝ էլեկտրոնի հարաբերական զանգվածը։

Նշենք, որ mu-ն սահմանվում է Ar(e)-ի միջոցով և ոչ ուրիշ կերպ, այնպես որ «էլեկտրոնի զանգվածը զանգվածի ատոմական միավորներով» անվանումը Ar(e)-ի համար շրջանային սահմանում է։

Էլեկտրոնի հարաբերական ատոմային զանգվածը նույնպես մտնում է մյուս հարաբերական ատոմային զանգվածների հաշվարկի մեջ։ Ըստ պայմանավորվածության՝ հարաբերական ատոմային զանգվածները հաշվարկվում են չեզոք ատոմների համար, բայց իրական չափումներն իրականացվում են դրական իոնների համար՝ կամ մասս-սպեկտրոսկոպով կամ Պենինգի թակարդով։ Ուստի չափումներից հետո ստացված արժեքին պետք է ավելացվի էլեկտրոնի զանգվածը։ Ուղղում պետք է մտցրվի նաև Eb կապի էներգիայի զանգվածի համարժեքի համար։ Վերցնելով բոլոր էլեկտրոնների՝ լրիվ իոնացման պարզագույն դեպքը, Z կարգաթվով X նուկլիդի համար կստանանք[1]

։

Քանի որ հարաբերական ատոմական զանգվածները չափվում են զանգվածի մասնաչափերով, ուղղումները պետք է կատարվեն երկու տիպի իոնների համար էլ։ Բարեբախտաբար, այդ ուղղումներում անորոշությունները արհամարհելիորեն փոքր են, ինչպես ներքևում բեևված աղյուսակում ջրածնի և թթվածնի համար։

  1H 16O
XZ+ իոնների հարաբերական ատոմային զանգված 1.007 276 466 77(10) 15.990 528 174 45(18)
Z էլեկտրոնների հարաբերական ատոմային զանգված 0.000 548 579 909 43(23) 0.004 388 639 2754(18)
կապի էներգիայի ուղղումը −0.000 000 014 5985 −0.000 002 194 1559
չեզոք ատոմի հարաբերական ատոմային զանգված 1.007 825 032 07(10) 15.994 914 619 57(18)

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Կաղապար:CODATA2006
  2. 2,0 2,1 {{citation | title = The NIST reference on Constants, Units, and Uncertainty | url = http://physics.nist.gov/cuu/index.html | publisher = National Institute of Standards and Technology}