የኤሌክትሪክ ክፍያ

በአቶሞች ውስጥ ስላለው የኤሌክትሪክ ክፍያ ጽሑፍ

በዙሪያዎ ካሉት ነገሮች አንዱን ልብ ይበሉ። ለምሳሌ አንድን ነገር ካጠፉት ድንጋይ ከሆነ ድንጋዩ ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ይከፈላል። የድንጋዩ ክፍል እንደገና ከጠፋ የድንጋይ ቁርጥራጮቹ ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ይለወጣሉ። ድንጋዩ እንደገና ቢፈርስስ? እርግጥ ነው፣ ድንጋዩ ትንሽ ነው። ድንጋዮች ወደ ትናንሽ እስከ ማለቂያ የሌላቸው ቁርጥራጮች ሊወድሙ ይችላሉ? እውነታው እንደሚያሳየው አንድ ነገር ወደ ትናንሽ ክፍሎች የተከፈለው ትንሹ የነገሩ ክፍል ወደ ትናንሽ ክፍሎች ሊከፈል በማይችልበት ደረጃ ላይ እንደሚደርስ ያሳያል። ሊከፈል የማይችል ትንሹ የነገር ክፍል አቶም ይባላል። ስለዚህ አቶም በውስጠኛው ውስጥ ካሉት ቁሳቁሶች ሁሉ ትንሹ ክፍል ነው። አጽናፈ ሰማይ.

አቶሞች ከኤሌክትሮኖች፣ ፕሮቶኖች እና ኒውትሮኖች የተዋቀሩ ናቸው። ፕሮቶኖች እና ኒውትሮኖች ከ10-15 ሜትር ርዝመት ያላቸው የአቶሚክ ኒውክሊየሶችን ይፈጥራሉ። ኤሌክትሮኖች ከኒውክሊየሱ ውጭ ሲሆኑ እንደ አቶም ኒውክሊየሱ ዙሪያ ይንቀሳቀሳሉ፤ ፕላኔቶችም በፀሐይ ዙሪያ ይንቀሳቀሳሉ። የአቶም ዲያሜትር ጥቂት ኪሎ ሜትሮች እንደሆነ ከታሰበ፣ የአቶሚክ ኒውክሊየሱ የቢሊያርድ ኳስ መጠን ነው።

እና ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ መካከል የሚገኙ ሲሆን ወደ 10 የሚጠጋ ርቀት ይደርሳሉ^-10 ሜትር ከኮር። በኮር እና በኤሌክትሮን መካከል ክፍተት አለ።

አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች በአቶሞች ጠርዝ ላይ የሚገኙ ሲሆን አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ፕሮቶኖች ደግሞ በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ ይገኛሉ። ኤሌክትሮኖች ኒውክሊየስን ማዘዋወር እንዲቀጥሉ እና ከአቶሙ እንዳያመልጡ፣ አዎንታዊ ኃይል ያለው የአቶሚክ ኒውክሊየስ በኤሌክትሮኑ ላይ ማራኪ ኃይል ሊኖረው ይገባል። ኤሌክትሮኖችን በኒውክሊየስ ዙሪያ እንዲቆዩ የሚስበው እና ከአቶሙ ሊለይ የማይችል ኃይል የኤሌክትሪክ ኃይል ይባላል።

በሌላ በኩል ደግሞ፣ በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ፣ ፖዘቲቭ ቻርጅድ ፕሮቶኖች ስላሉ ፕሮቶኖች በተመሳሳይ ቻርጅ ምክንያት እርስ በእርሳቸው መገታታት አለባቸው። ፕሮቶኖች በኒውክሊየስ ውስጥ አብረው እንዲቆዩ እና ከአቶሙ እንዳይለዩ፣ ፕሮቶኖችን አንድ የሚያደርግ ኃይል መኖር አለበት። ፕሮቶኖችን በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ አብረው እንዲቆዩ የሚያስተሳስረው ኃይል የኑክሌር ኃይል ይባላል።

የፕሮቶን ክብደት ከኒውትሮን ክብደት ጋር ተመሳሳይ ነው። በግምት 99.9% የሚሆነው የአቶሚክ ክብደት በአቶሚክ ኒውክሊየስ ላይ ያተኮረ ሲሆን ኤሌክትሮኖች ደግሞ ጥቃቅን ክብደት አላቸው። የኤሌክትሮን ክብደት (me) = 9.1093897 x 10^-31 ኪ.ግ፣ የኒውትሮኖች ክብደት (mn) = 1.6749286 x 10^-27 ኪ.ግ.፣ የፕሮቶን ክብደት (ማሊፓድ) = 1.6726231 x 10^-27 ኪግ.

የኤሌክትሪክ ብዛት

ኤሌክትሮኖች ኔጌቲቭ፣ ፕሮቶኖች ፖዘቲቭ እና ኒውትሮኖች ገለልተኛ ናቸው። ፕሮቶኖች ወይም ኒውትሮኖች ከኳርክስ የተዋቀሩ ሲሆኑ እነዚህም ± 1/3 እና ± 2/3 እጥፍ የኤሌክትሮኖች ቻርጅ አላቸው። ኳርክስ አቶሞችን የሚፈጥሩት ትንንሽ ቅንጣቶች ናቸው፣ ነገር ግን እስካሁን ድረስ ኳርክስ እንደ ነጠላ ቅንጣቶች ብቻቸውን የሚቆሙ ሆነው አልተገኙም።

የኤሌክትሮን ቻርጅ ወይም የፕሮቶን ቻርጅ መጠን መሰረታዊው የቻርጅ አሃድ ነው። የኤሌክትሪክ ክፍያ የአንድ ነገር ብዜት የኤሌክትሮን ቻርጅ ወይም የፕሮቶን ቻርጅ ነው። ይህ ኳንቲዝድ ቻርጅ ይባላል። ለምሳሌ፣ የምንጠቀምበት የገንዘብ ትንሹ ክፍልፋይ 1 ከሆነ፣ አንድ ሰው በትንሽ ምንዛሬ ብዜት የገለጸው የገንዘብ መጠን 1 ነው። ለምሳሌ፣ የገንዘቤ መጠን 2 እና 3 ነው።

የአንድ ኤሌክትሮን የኃይል መሙያ መጠን -e ሲሆን የፕሮቶን የኃይል መሙያ መጠን +e ነው። የአንድ ነገር የኃይል መሙያ መጠን የe ወይም 1.60 x 10 ብዜት ነው።^-19 ኩሎምብ እና በQ = ± Ne ሊገለጽ ይችላል። Q = የክፍያዎች ብዛት፣ ± የክፍያውን አይነት ይወክላል፣ N = ኢንቲጀር፣ e = 1.60 x 10^-19 ኩሎምብ።

በእቃዎች ውስጥ የኤሌክትሪክ ክፍያ

አንድ አቶም እንደ ፕሮቶን ብዙ ኤሌክትሮኖች ካሉት፣ በአቶም ውስጥ ያለው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ዜሮ ነው፣ እና ይህ አቶም ገለልተኛ ወይም በኤሌክትሪክ የተሞላ አይደለም። በገለልተኛ አቶም ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ወይም የኤሌክትሮኖች ብዛት የአቶሚክ ቁጥር (Z) ይባላል። ኤሌክትሮኖች ከፕሮቶን በላይ ከሆኑ አቶሙ አሉታዊ ኃይል አለው። በተቃራኒው፣ ኤሌክትሮኖች ከፕሮቶኖች ያነሱ ከሆኑ አዎንታዊ ኃይል ይሞላሉ። አሉታዊ ኃይል የተሰጣቸው አቶሞች አሉታዊ አየኖች ይባላሉ፣ አዎንታዊ ኃይል የተሰጣቸው አቶሞች ደግሞ አዎንታዊ አየኖች ይባላሉ። ኤሌክትሮኖችን ከአቶም የመቀበል ወይም የመለቀቅ ሂደት አዮኒዜሽን ይባላል። አቶም ይሞላል ስንል፣ ምን ማለት እንደሆነ የተጣራ ክፍያ ነው። ለምሳሌ፣ አቶም 10 ኤሌክትሮኖች እና 7 ፕሮቶኖች አሉት። ይህ አቶም ከመጠን በላይ 3 ኤሌክትሮኖች ስላለው አሉታዊ ኃይል ይሞላዋል። ስለዚህ፣ የዚህ አቶም የተጣራ ኃይል 3 ነው፣ እና ይህ ዓይነቱ የአቶሚክ ኃይል አሉታዊ ነው። ምስሎች 3፣ 7፣ 10 ግንዛቤን ለማመቻቸት ምሳሌዎች ብቻ ናቸው። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የአንድ ነገር የኤሌክትሪክ ቻርጅ መጠን የኤሌክትሮን ቻርጅ ወይም የፕሮቶን ቻርጅ ብዜት ነው።

አንድ ነገር እንደ ፕሮቶኖች ብዙ ኤሌክትሮኖች ካሉት፣ ዕቃው ገለልተኛ ነው ወይም በኤሌክትሪክ ኃይል የተሞላ አይደለም። አንድ ነገር ከፕሮቶን የበለጠ ኤሌክትሮኖች ካሉት፣ ዕቃው አሉታዊ ኃይል የተሞላበት ሲሆን፣ አንድ ነገር ግን ከፕሮቶን ያነሰ ኤሌክትሮኖች ካሉት፣ ዕቃው አዎንታዊ ኃይል የተሞላበት ይሆናል። መጀመሪያ ላይ ገለልተኛ የነበሩ ነገሮች ኤሌክትሮኖችን ወደ ዕቃው በመጨመር አሉታዊ ኃይል የተሞላባቸው ሊሆኑ ይችላሉ። አለበለዚያ፣ ዕቃዎች በነገሩ ውስጥ ያሉትን ኤሌክትሮኖች በመቀነስ አዎንታዊ ኃይል የተሞላባቸው ሊሆኑ ይችላሉ።