የኤሌክትሪክ መሙያ ቁሳቁስ
በዙሪያዎ ካሉት ነገሮች አንዱን ልብ ይበሉ። ለምሳሌ ድንጋይን አንድን ነገር ካጠፉ፣ ድንጋዩ ወደ ብዙ ትናንሽ ቁርጥራጮች ይከፈላል። ድንጋዩ እንደገና ከተፈጨ፣ ድንጋዩ ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ይለወጣል። የድንጋዩ ቁርጥራጮች እንደገና ከተፈጨስስ? እርግጥ ነው፣ የድንጋዩ ቁርጥራጮች ተጨፍልቀው ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ይቀየራሉ። ድንጋዮች ማለቂያ የሌላቸው እስኪሆኑ ድረስ ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ሊከፈሉ ይችላሉ? እውነታው እንደሚያሳየው ማንኛውም ነገር ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ከተከፈለ የነገሩ ትንሹ ክፍል ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ሊከፈል በማይችልበት ደረጃ ላይ ይደርሳል። ከዚህ በላይ ሊከፋፈል የማይችል ትንሹ የነገር ክፍል አቶም ይባላል። ስለዚህ አቶም በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ካሉት ነገሮች ሁሉ ትንሹ ክፍል ነው።
በአቶሞች ውስጥ የኤሌክትሪክ ቻርጅ
አቶሞች ከኤሌክትሮኖች፣ ፕሮቶኖች እና ኒውትሮኖች የተዋቀሩ ናቸው። ፕሮቶኖች እና ኒውትሮኖች የአቶሚክ ኒውክሊየስን ይፈጥራሉ፣ ይህም በግምት ከ10-15 ሜትር ይለካሉ ። ኤሌክትሮኖች ከኒውክሊየስ ውጭ ይገኛሉ እና ልክ ፕላኔቶች ፀሐይን እንደሚዞሩበት ሁሉ ይሽከረከራሉ። የአቶም ዲያሜትር ብዙ ኪሎ ሜትሮች እንደሆነ ስንገምት፣ ኒውክሊየስ የቢሊያርድ ኳስ መጠን ያህል ሲሆን ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ውስጥ የሚገኙ ሲሆን ከ10-10 ሜትር ርቀት ላይ ይደርሳሉ ። በኒውክሊየስ እና በኤሌክትሮን መካከል ባዶ ቦታ አለ።
አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች በአቶም ጠርዝ ላይ የሚገኙ ሲሆን አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ፕሮቶኖች በኒውክሊየስ ውስጥ ይገኛሉ። ኤሌክትሮኖች ኒውክሊየስን እንዲዞሩ እና ከአቶም እንዳያመልጡ ለማድረግ፣ አዎንታዊ ኃይል ያለው ኒውክሊየስ በኤሌክትሮኖች ላይ ማራኪ ኃይል ማስገኘት አለበት። ኤሌክትሮኖች ኒውክሊየስን እንዲዞሩ እና እንዳያመልጡ የሚከለክለው ይህ ኃይል የኤሌክትሪክ ኃይል ይባላል።
በተቃራኒው፣ በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ፕሮቶኖች አሉ፣ ስለዚህ እርስ በእርሳቸው በተፈጥሮ ይገፋፋሉ ምክንያቱም ተመሳሳይ ክፍያ ስላላቸው። ፕሮቶኖቹን በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ አንድ ላይ ለማቆየት እና ከአቶሙ እንዳይለዩ ለመከላከል፣ አንድ ኃይል አንድ ላይ መያዝ አለበት። ፕሮቶኖችን በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ አንድ ላይ የሚይዘው ኃይል የኑክሌር ኃይል ይባላል።
የፕሮቶን ክብደት ከኒውትሮን ክብደት ጋር ተመሳሳይ ነው። በግምት 99,9% የሚሆነው የአቶም ክብደት በኒውክሊየስ ውስጥ የተከማቸ ሲሆን ኤሌክትሮኖች ደግሞ በጣም ትንሽ ክብደት አላቸው። የኤሌክትሮን ክብደት (ሜ ) = 9,1093897 x 10 -31 ኪ.ግ፣ የኒውትሮን ክብደት (ሜ ) = 1,6749286 x 10 -27 ኪ.ግ፣ እና የፕሮቶን ክብደት (ሜ ) = 1,6726231 x 10 -27 ኪ.ግ.
የኤሌክትሪክ ክፍያ መጠን
ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ኃይል ያላቸው፣ ፕሮቶኖች አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ሲሆኑ ኒውትሮኖች ደግሞ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ናቸው። የአቶሚክ ኒውክሊየስን የሚያዋቅሩት ፕሮቶኖች እና ኒውትሮኖች ኳርክስ የተዋቀሩ ሲሆን እነዚህም ቻርኮች በግምት 1/3 እና ከኤሌክትሮኖች 2/3 እጥፍ የሚበልጥ ክፍያ አላቸው። ኳርክስ አቶሞችን የሚያዋቅሩ ትንንሽ ቅንጣቶች ናቸው፣ ነገር ግን እስካሁን ድረስ ኳርክስ ብቻቸውን እንደ ነጠላ ቅንጣቶች ሆነው እንደነበሩ አልተረጋገጠም።
የኤሌክትሮን ቻርጅ ወይም የፕሮቶን ቻርጅ መጠን መሰረታዊ የቻርጅ አሃድ ነው። የአንድ ነገር የኤሌክትሪክ ቻርጅ መጠን የኤሌክትሮን ቻርጅ ወይም የፕሮቶን ቻርጅ ብዜት ነው። ይህ የተለካ ቻርጅ ይባላል ። ለምሳሌ፣ የምንጠቀምበት ትንሹ የገንዘብ መጠን 100 ሩፒያ ከሆነ፣ አንድ ሰው ያለው የገንዘብ መጠን በአነስተኛው ምንዛሬ ብዜት ይገለጻል፣ ማለትም 100 ሩፒያ። ለምሳሌ፣ የገንዘቤ መጠን 100.000 ሲሆን ይህ 100.000 በ100 ሊከፈል ይችላል። የገንዘቤ መጠን 100.002 ቢሆን እንግዳ ይሆናል ምክንያቱም የ2 ሩፒያ ምንም ስያሜ የለውም። በተመሳሳይ፣ የአንድ ነገር ቻርጅ መጠን። የኤሌክትሮን ቻርጅ መጠን -e እና የፕሮቶን ቻርጅ መጠን +e ነው። የአንድ ነገር ቻርጅ መጠን የe ወይም 1,60 x 10 -19 Coulomb ብዜት ሲሆን በQ = ±Ne በኩል ሊገለጽ ይችላል። Q = የክፍያ መጠን፣ ± የክፍያውን አይነት ይወክላል፣ N = ኢንቲጀር፣ e = 1,60 x 10 -19 ኩሎምብ።
በእቃዎች ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይል መሙላት
አንድ አቶም ከፕሮቶኖች ጋር ተመሳሳይ የኤሌክትሮኖች ብዛት ካለው፣ በአቶም ውስጥ ያለው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ዜሮ ሲሆን አቶሙም ገለልተኛ ነው፣ ይህም ማለት የኤሌክትሪክ ክፍያ የለውም ማለት ነው። በገለልተኛ አቶም ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ወይም የኤሌክትሮኖች ብዛት የአቶሚክ ቁጥር (Z) ይባላል ። ከፕሮቶኖች የበለጠ ኤሌክትሮኖች ካሉ አቶሙ አሉታዊ ኃይል አለው። በተቃራኒው፣ ከፕሮቶኖች ያነሱ ኤሌክትሮኖች ካሉ አቶሙ አዎንታዊ ኃይል አለው። አሉታዊ ኃይል ያላቸው አቶሞች አሉታዊ አየኖች ይባላሉ፣ አዎንታዊ ኃይል ያላቸው አቶሞች ደግሞ አዎንታዊ አየኖች ይባላሉ ። ኤሌክትሮኖችን ከአቶም የመምጠጥ ወይም የመለቀቅ ሂደት አዮኒዜሽን ይባላል ። አቶም ክፍያ ተከፍሏል ስንል፣ አጠቃላይ ክፍያ ወይም የተጣራ ክፍያ ማለታችን ነው። ለምሳሌ፣ አቶም 10 ኤሌክትሮኖች እና 7 ፕሮቶኖች አሉት። ይህ አቶም አሉታዊ ኃይል ያለው ሲሆን 3 ከመጠን በላይ አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች አሉት። ስለዚህ የዚህ አቶም የተጣራ ክፍያ 3 ነው፣ የአቶሚክ ክፍያ አይነት ደግሞ አሉታዊ ነው። 3፣ 7፣ 10 ቁጥሮች ለመረዳት ቀላል ለማድረግ ምሳሌዎች ናቸው። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የአንድ ነገር የኤሌክትሪክ ቻርጅ መጠን የኤሌክትሮን ቻርጅ ወይም የፕሮቶን ቻርጅ ብዜት ነው።
አንድ ነገር እንደ ፕሮቶኖች ብዙ ኤሌክትሮኖች ካሉት፣ እቃው ገለልተኛ ነው ወይም የኤሌክትሪክ ቻርጅ የለውም። አንድ ነገር ከፕሮቶኖች የበለጠ ኤሌክትሮኖች ካሉት እቃው አሉታዊ ቻርጅ አለው፣ በተቃራኒው ደግሞ አንድ ነገር ከፕሮቶኖች ያነሱ ኤሌክትሮኖች ካሉት እቃው አዎንታዊ ቻርጅ አለው። መጀመሪያ ላይ ገለልተኛ የነበረ ነገር ኤሌክትሮኖችን ወደ እቃው በመጨመር አሉታዊ ቻርጅ ሊደረግ ይችላል፣ ነገር ግን እቃው በነገሩ ውስጥ ያሉትን ኤሌክትሮኖች በመቀነስ አዎንታዊ ቻርጅ ሊደረግ ይችላል።
