પ્રાથમિક કણ કે જેમાં ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જ નથી 7. પ્રાથમિક કણ એ સૌથી નાનો, અવિભાજ્ય, બંધારણ રહિત કણ છે

આ ત્રણ કણો (તેમજ નીચે વર્ણવેલ અન્ય) પરસ્પર આકર્ષાય છે અને તેમના અનુસાર ભગાડવામાં આવે છે શુલ્ક, જેમાંથી સંખ્યા માત્ર ચાર પ્રકારો છે મૂળભૂત દળોપ્રકૃતિ ચાર્જને અનુરૂપ દળોના ઘટતા ક્રમમાં નીચે પ્રમાણે ગોઠવી શકાય છે: રંગ ચાર્જ (ક્વાર્ક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળો); ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ (ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય દળો); નબળા ચાર્જ (કેટલાકમાં તાકાત કિરણોત્સર્ગી પ્રક્રિયાઓ); છેલ્લે, સમૂહ (ગુરુત્વાકર્ષણ બળ, અથવા ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા). અહીં "રંગ" શબ્દને રંગ સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી દૃશ્યમાન પ્રકાશ; તે માત્ર એક મજબૂત ચાર્જ અને મહાન દળોની લાક્ષણિકતા છે.

ચાર્જીસ સાચવવામાં આવે છે, એટલે કે સિસ્ટમમાં પ્રવેશતા ચાર્જ ચાર્જ સમાન, તેમાંથી બહાર આવે છે. જો તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પહેલાં ચોક્કસ સંખ્યામાં કણોનો કુલ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ 342 એકમો જેટલો હોય, તો પછી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પછી, તેના પરિણામને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તે 342 એકમોની બરાબર હશે. આ અન્ય શુલ્ક પર પણ લાગુ પડે છે: રંગ (ચાર્જ મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા), નબળા અને માસ (માસ). કણો તેમના ચાર્જમાં ભિન્ન છે: સારમાં, તેઓ આ ચાર્જ "છે". શુલ્ક એ યોગ્ય બળને પ્રતિસાદ આપવાના અધિકારના "પ્રમાણપત્ર" જેવા છે. આમ, માત્ર રંગીન કણો જ રંગ દળોથી પ્રભાવિત થાય છે, માત્ર વિદ્યુત ચાર્જ થયેલ કણો જ વિદ્યુત દળોથી પ્રભાવિત થાય છે, વગેરે. કણના ગુણધર્મો નક્કી કરવામાં આવે છે સૌથી મોટી તાકાત, તેના પર અભિનય. ફક્ત ક્વાર્ક જ તમામ ચાર્જના વાહક છે અને તેથી, તમામ દળોની ક્રિયાને આધીન છે, જેમાંથી પ્રભાવશાળી એક રંગ છે. ઇલેક્ટ્રોન પાસે રંગ સિવાયના તમામ ચાર્જ હોય ​​છે, અને તેમના માટે પ્રબળ બળ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળ છે.

પ્રકૃતિમાં સૌથી સ્થિર, નિયમ તરીકે, કણોના તટસ્થ સંયોજનો છે જેમાં એક ચિહ્નના કણોનો ચાર્જ અન્ય ચિહ્નના કણોના કુલ ચાર્જ દ્વારા સરભર કરવામાં આવે છે. આ સમગ્ર સિસ્ટમની લઘુત્તમ ઊર્જાને અનુરૂપ છે. (તે જ રીતે, બે બાર ચુંબક એક લીટીમાં મૂકવામાં આવે છે, સાથે ઉત્તર ધ્રુવતેમાંથી એકને સંબોધવામાં આવે છે દક્ષિણ ધ્રુવઅન્ય, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રની લઘુત્તમ ઊર્જાને અનુરૂપ છે.) ગુરુત્વાકર્ષણ આ નિયમનો અપવાદ છે: નકારાત્મક સમૂહઅસ્તિત્વમાં નથી. ઉપરની તરફ પડતાં કોઈ શરીર નથી.

પદાર્થના પ્રકાર

સામાન્ય દ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રોન અને ક્વાર્કમાંથી બને છે, તે પદાર્થોમાં જૂથબદ્ધ થાય છે જે રંગમાં તટસ્થ હોય છે અને પછી ઇલેક્ટ્રિકલ ચાર્જમાં હોય છે. રંગ શક્તિ તટસ્થ થાય છે, જેમ કે નીચે વધુ વિગતવાર ચર્ચા કરવામાં આવશે, જ્યારે કણો ત્રિપુટીઓમાં જોડાય છે. (તેથી "રંગ" શબ્દ પોતે, ઓપ્ટિક્સમાંથી લેવામાં આવ્યો છે: જ્યારે મિશ્રિત કરવામાં આવે ત્યારે ત્રણ પ્રાથમિક રંગો સફેદ પેદા કરે છે.) આમ, ક્વાર્ક કે જેના માટે રંગની મજબૂતાઈ મુખ્ય છે તે ત્રિપુટી બનાવે છે. પરંતુ ક્વાર્ક, અને તેઓ વિભાજિત છે u-ક્વાર્ક (અંગ્રેજી ઉપરથી - ઉપરથી) અને ડી-ક્વાર્ક (અંગ્રેજીમાંથી નીચે - નીચે), પણ સમાન ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ધરાવે છે u-ક્વાર્ક અને માટે ડી-ક્વાર્ક. બે u-ક્વાર્ક અને એક ડી-ક્વાર્ક +1 નો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ આપે છે અને પ્રોટોન બનાવે છે, અને એક u-ક્વાર્ક અને બે ડી-ક્વાર્ક શૂન્ય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ આપે છે અને ન્યુટ્રોન બનાવે છે.

સ્થિર પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન, તેમના ઘટક ક્વાર્ક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના શેષ રંગ દળો દ્વારા એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે, રંગ-તટસ્થ અણુ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે. પરંતુ ન્યુક્લિયસ સકારાત્મક વિદ્યુત ચાર્જ વહન કરે છે અને, સૂર્યની પરિક્રમા કરતા ગ્રહોની જેમ ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતા નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષે છે, તે તટસ્થ અણુ બનાવે છે. તેમની ભ્રમણકક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસની ત્રિજ્યા કરતા હજારો ગણા વધુ અંતરે ન્યુક્લિયસમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે - પુરાવા છે કે તેમને પકડી રાખેલા વિદ્યુત દળો પરમાણુ કરતા ઘણા નબળા છે. રંગની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની શક્તિ માટે આભાર, અણુના સમૂહનો 99.945% તેના ન્યુક્લિયસમાં સમાયેલ છે. વજન u- અને ડી- લગભગ 600 વખત ક્વાર્ક વધુ માસઇલેક્ટ્રોન તેથી, ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લી કરતાં વધુ હળવા અને વધુ મોબાઇલ છે. પદાર્થમાં તેમની હિલચાલ વિદ્યુત ઘટનાને કારણે થાય છે.

ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોનની સંખ્યામાં અને તે મુજબ, તેમની ભ્રમણકક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યામાં ભિન્નતા ધરાવતા અણુઓની ઘણી સો કુદરતી જાતો છે (આઇસોટોપ્સ સહિત). સૌથી સરળ હાઇડ્રોજન અણુ છે, જેમાં પ્રોટોનના રૂપમાં ન્યુક્લિયસ હોય છે અને તેની આસપાસ ફરતું એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. પ્રકૃતિમાં તમામ "દૃશ્યમાન" દ્રવ્યોમાં અણુઓ અને આંશિક રીતે "ડિસેમ્બલ" અણુઓ હોય છે, જેને આયન કહેવામાં આવે છે. આયનો એ અણુઓ છે જે ઘણા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા (અથવા મેળવ્યા) પછી ચાર્જ કણો બની ગયા છે. લગભગ સંપૂર્ણ રીતે આયનો બનેલા પદાર્થને પ્લાઝ્મા કહેવામાં આવે છે. કેન્દ્રોમાં થતી થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓને કારણે બળતા તારાઓમાં મુખ્યત્વે પ્લાઝ્મા હોય છે, અને તારાઓ બ્રહ્માંડમાં પદાર્થનું સૌથી સામાન્ય સ્વરૂપ હોવાથી, આપણે કહી શકીએ કે સમગ્ર બ્રહ્માંડ મુખ્યત્વે પ્લાઝમાથી બનેલું છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તારાઓ મુખ્યત્વે સંપૂર્ણ આયનાઈઝ્ડ હાઈડ્રોજન ગેસ છે, એટલે કે. વ્યક્તિગત પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનું મિશ્રણ, અને તેથી, લગભગ સમગ્ર દૃશ્યમાન બ્રહ્માંડ તેનો સમાવેશ કરે છે.

આ - દૃશ્યમાન બાબત. પરંતુ બ્રહ્માંડમાં અદ્રશ્ય પદાર્થ પણ છે. અને એવા કણો છે જે બળ વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે. કેટલાક કણોની એન્ટિપાર્ટિકલ્સ અને ઉત્તેજિત અવસ્થાઓ છે. આ બધું સ્પષ્ટપણે "પ્રાથમિક" કણોની અતિશય વિપુલતા તરફ દોરી જાય છે. આ વિપુલતામાં તમે પ્રાથમિક કણોની વાસ્તવિક, સાચી પ્રકૃતિ અને તેમની વચ્ચે કાર્ય કરતા દળોનો સંકેત શોધી શકો છો. સૌથી તાજેતરના સિદ્ધાંતો અનુસાર, કણો અનિવાર્યપણે વિસ્તૃત ભૌમિતિક પદાર્થો હોઈ શકે છે - દસ-પરિમાણીય અવકાશમાં "તાર".

અદ્રશ્ય વિશ્વ.

બ્રહ્માંડમાં માત્ર દૃશ્યમાન દ્રવ્ય જ નથી (પણ બ્લેક હોલ્સ અને " શ્યામ પદાર્થ", જેમ કે ઠંડા ગ્રહો જે પ્રકાશિત થાય તો દૃશ્યમાન બને છે). ત્યાં ખરેખર અદ્રશ્ય પદાર્થ પણ છે જે દર સેકન્ડે આપણા બધામાં અને સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં પ્રસરે છે. તે એક પ્રકારના કણો - ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનોનો ઝડપી ગતિશીલ ગેસ છે.

ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનો એ ઇલેક્ટ્રોનનો ભાગીદાર છે, પરંતુ તેમાં કોઈ વિદ્યુત ચાર્જ નથી. ન્યુટ્રિનો માત્ર કહેવાતા નબળા ચાર્જ વહન કરે છે. તેમનો બાકીનો સમૂહ, તમામ સંભાવનાઓમાં, શૂન્ય છે. પરંતુ તેઓ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે કારણ કે તેમની પાસે ગતિ ઊર્જા છે ઇ, જે અનુલક્ષે છે અસરકારક સમૂહ mઆઈન્સ્ટાઈનના સૂત્ર મુજબ ઇ = mc 2 જ્યાં c- પ્રકાશની ગતિ.

ન્યુટ્રિનોની મુખ્ય ભૂમિકા એ છે કે તે પરિવર્તનમાં ફાળો આપે છે અને-માં ક્વાર્ક ડી-ક્વાર્ક, જેના પરિણામે પ્રોટોન ન્યુટ્રોનમાં ફેરવાય છે. ન્યુટ્રિનો સ્ટેલર ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ માટે "કાર્બોરેટર સોય" તરીકે કામ કરે છે, જેમાં ચાર પ્રોટોન (હાઈડ્રોજન ન્યુક્લી) એકીકૃત થઈને હિલીયમ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે. પરંતુ હિલીયમ ન્યુક્લિયસમાં ચાર પ્રોટોન નથી, પરંતુ બે પ્રોટોન અને બે ન્યુટ્રોન હોવાથી ન્યુક્લિયર ફ્યુઝનબેની જરૂર છે અને-ક્વાર્ક બેમાં ફેરવાઈ ગયા ડી-ક્વાર્ક. પરિવર્તનની તીવ્રતા નક્કી કરે છે કે તારાઓ કેટલી ઝડપથી બળી જશે. અને પરિવર્તન પ્રક્રિયા નબળા ચાર્જ અને કણો વચ્ચેની નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જેમાં અને-ક્વાર્ક (ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ +2/3, નબળા ચાર્જ +1/2), ઇલેક્ટ્રોન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ - 1, નબળા ચાર્જ -1/2), સ્વરૂપો ડી-ક્વાર્ક (ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ -1/3, નબળા ચાર્જ -1/2) અને ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનો (ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ 0, નબળા ચાર્જ +1/2). બે ક્વાર્કના રંગ ચાર્જ (અથવા માત્ર રંગો) આ પ્રક્રિયામાં ન્યુટ્રિનો વિના રદ થાય છે. ન્યુટ્રિનોની ભૂમિકા બિન-કમ્પેન્સેટેડ નબળા ચાર્જને દૂર કરવાની છે. તેથી, રૂપાંતરણનો દર નબળા દળો કેટલા નબળા છે તેના પર આધાર રાખે છે. જો તેઓ તેમના કરતા નબળા હોત, તો તારાઓ બિલકુલ બળી ન હોત. જો તેઓ મજબૂત હોત, તો તારાઓ ઘણા સમય પહેલા બળી ગયા હોત.

ન્યુટ્રિનો વિશે શું? કારણ કે આ કણો અન્ય પદાર્થો સાથે અત્યંત નબળા રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તેઓ લગભગ તરત જ તારાઓ છોડી દે છે જેમાં તેઓ જન્મ્યા હતા. બધા તારાઓ ચમકે છે, ન્યુટ્રિનો ઉત્સર્જિત કરે છે, અને ન્યુટ્રિનો આપણા શરીરમાં અને સમગ્ર પૃથ્વી પર દિવસ-રાત ચમકે છે. તેથી તેઓ બ્રહ્માંડની આસપાસ ભટકતા હોય છે જ્યાં સુધી તેઓ નવા STAR ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશતા નથી).

ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વાહકો.

અંતર પરના કણો વચ્ચે દળો કાર્ય કરે છે તેનું કારણ શું છે? આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રજવાબો: અન્ય કણોના વિનિમયને કારણે. કલ્પના કરો કે બે સ્પીડ સ્કેટર આસપાસ બોલ ફેંકી રહ્યાં છે. ફેંકવામાં આવે ત્યારે બોલને મોમેન્ટમ આપીને અને પ્રાપ્ત બોલ સાથે વેગ પ્રાપ્ત કરીને, બંને એકબીજાથી દૂર દિશામાં દબાણ મેળવે છે. આ પ્રતિકૂળ દળોના ઉદભવને સમજાવી શકે છે. પરંતુ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં, જે માઇક્રોવર્લ્ડની ઘટનાને ધ્યાનમાં લે છે, અસામાન્ય ખેંચાણ અને ઘટનાઓના ડિલોકલાઈઝેશનને મંજૂરી આપવામાં આવે છે, જે મોટે ભાગે અશક્ય તરફ દોરી જાય છે: એક સ્કેટર બોલને દિશામાં ફેંકી દે છે. થીઅલગ છે, પરંતુ તેમ છતાં તે એક કદાચઆ બોલ પકડો. કલ્પના કરવી મુશ્કેલ નથી કે જો આ શક્ય હોત (અને પ્રાથમિક કણોની દુનિયામાં તે શક્ય છે), તો સ્કેટર વચ્ચે આકર્ષણ પેદા થશે.

ઉપરોક્ત ચાર "દ્રવ્યના કણો" વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોના વિનિમયને કારણે કણોને ગેજ કણો કહેવામાં આવે છે. ચાર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાંની દરેક - મજબૂત, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, નબળા અને ગુરુત્વાકર્ષણ - તેના પોતાના ગેજ કણોનો સમૂહ ધરાવે છે. મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વાહક કણો ગ્લુઓન્સ છે (તેમાંથી ફક્ત આઠ છે). ફોટોન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વાહક છે (ત્યાં ફક્ત એક જ છે, અને આપણે ફોટોનને પ્રકાશ તરીકે સમજીએ છીએ). નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વાહક કણો મધ્યવર્તી છે વેક્ટર બોસોન(1983 અને 1984 માં ખોલવામાં આવ્યું ડબલ્યુ + -, ડબલ્યુ- બોસોન અને તટસ્થ ઝેડ-બોસોન). ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો વાહક કણ એ હજુ પણ અનુમાનિત ગુરુત્વાકર્ષણ છે (ત્યાં માત્ર એક જ હોવો જોઈએ). આ બધા કણો, ફોટોન અને ગ્રેવિટોન સિવાય, જે અવિરતપણે ચાલી શકે છે લાંબા અંતર, માત્ર ભૌતિક કણો વચ્ચે વિનિમયની પ્રક્રિયામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ફોટોન બ્રહ્માંડને પ્રકાશથી ભરે છે, અને ગુરુત્વાકર્ષણ ભરે છે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો(હજી સુધી વિશ્વસનીય રીતે શોધાયેલ નથી).

ગેજ કણોને ઉત્સર્જિત કરવામાં સક્ષમ કણ બળોના અનુરૂપ ક્ષેત્રથી ઘેરાયેલું હોવાનું કહેવાય છે. આમ, ફોટોન ઉત્સર્જિત કરવામાં સક્ષમ ઇલેક્ટ્રોન વિદ્યુતથી ઘેરાયેલા છે અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો, તેમજ નબળા અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રો. ક્વાર્ક પણ આ તમામ ક્ષેત્રોથી ઘેરાયેલા છે, પરંતુ મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્ષેત્ર દ્વારા પણ. રંગ દળોના ક્ષેત્રમાં રંગ ચાર્જ સાથેના કણો રંગ બળથી પ્રભાવિત થાય છે. આ જ પ્રકૃતિની અન્ય શક્તિઓને લાગુ પડે છે. તેથી, આપણે કહી શકીએ કે વિશ્વમાં પદાર્થ (ભૌતિક કણો) અને ક્ષેત્ર (ગેજ કણો) નો સમાવેશ થાય છે. નીચે આ વિશે વધુ.

એન્ટિમેટર.

દરેક કણમાં એક એન્ટિપાર્ટિકલ હોય છે, જેની સાથે કણ પરસ્પર નાશ કરી શકે છે, એટલે કે. "નાશ", પરિણામે ઊર્જા મુક્ત થાય છે. "શુદ્ધ" ઉર્જા પોતે, જો કે, અસ્તિત્વમાં નથી; વિનાશના પરિણામે, નવા કણો (ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોન) દેખાય છે જે આ ઊર્જાને દૂર કરે છે.

મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, એન્ટિપાર્ટિકલમાં સંબંધિત કણની વિરુદ્ધ ગુણધર્મો હોય છે: જો કોઈ કણ મજબૂત, નબળા અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોના પ્રભાવ હેઠળ ડાબી તરફ ખસે છે, તો તેનો એન્ટિપાર્ટિકલ જમણી તરફ જશે. ટૂંકમાં, એન્ટિપાર્ટિકલમાં તમામ ચાર્જના વિરોધી ચિહ્નો છે (માસ ચાર્જ સિવાય). જો કોઈ કણ સંયુક્ત હોય, જેમ કે ન્યુટ્રોન, તો તેના એન્ટિપાર્ટિકલમાં ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે વિરોધી ચિહ્નોશુલ્ક આમ, એન્ટિઈલેક્ટ્રોનનો ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જ +1 હોય છે, નબળો ચાર્જ +1/2 હોય છે અને તેને પોઝિટ્રોન કહેવાય છે. એન્ટિન્યુટ્રોન સમાવે છે અને-ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સાથે એન્ટિક્વાર્ક -2/3 અને ડી-ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ +1/3 સાથે એન્ટિક્વાર્ક. સાચા તટસ્થ કણો તેમના પોતાના એન્ટિપાર્ટિકલ્સ છે: ફોટોનનો એન્ટિપાર્ટિકલ એ ફોટોન છે.

આધુનિક સૈદ્ધાંતિક ખ્યાલો અનુસાર, પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા દરેક કણોનું પોતાનું એન્ટિપાર્ટિકલ હોવું જોઈએ. અને પોઝિટ્રોન અને એન્ટિન્યુટ્રોન સહિત ઘણા એન્ટિપાર્ટિકલ્સ, ખરેખર પ્રયોગશાળામાં મેળવવામાં આવ્યા હતા. આના પરિણામો અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે અને તે બધા પર આધાર રાખે છે પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રપ્રાથમિક કણો. સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત મુજબ, દળ અને ઊર્જા સમાન છે, અને અમુક શરતો હેઠળ ઊર્જાને સમૂહમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. ચાર્જ સંરક્ષિત હોવાથી, અને વેક્યુમ ચાર્જ ( ખાલી જગ્યા) શૂન્ય બરાબર, શૂન્યાવકાશમાંથી, જાદુગરની ટોપીમાંથી સસલાની જેમ, કોઈપણ જોડી કણો અને એન્ટિપાર્ટિકલ્સ (શૂન્ય કુલ ચાર્જ સાથે) બહાર આવી શકે છે, જ્યાં સુધી ઊર્જા તેમના સમૂહ બનાવવા માટે પૂરતી હોય.

કણોની પેઢીઓ.

પ્રવેગક પરના પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે સામગ્રીના કણોની ચોકડી (ચોકડી) ઓછામાં ઓછા બે વખત વધુ પુનરાવર્તિત થાય છે. ઉચ્ચ મૂલ્યોસમૂહ બીજી પેઢીમાં, ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાન મ્યુઓન દ્વારા લેવામાં આવે છે (જે ઇલેક્ટ્રોનના દળ કરતાં લગભગ 200 ગણા વધારે છે, પરંતુ અન્ય તમામ ચાર્જના સમાન મૂલ્યો સાથે), ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનોનું સ્થાન છે. મ્યુઓન દ્વારા લેવામાં આવે છે (જે મ્યુઓનની સાથે નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં તે જ રીતે ઇલેક્ટ્રોન સાથે ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનો હોય છે), સ્થાન અને-ક્વાર્ક કબજે કરે છે સાથે-ક્વાર્ક ( મોહક), એ ડી-ક્વાર્ક - s-ક્વાર્ક ( વિચિત્ર). ત્રીજી પેઢીમાં, ચોકડીમાં ટાઉ લેપ્ટન, ટાઉ ન્યુટ્રિનો, t-ક્વાર્ક અને b-ક્વાર્ક.

વજન t- એક કવાર્ક સૌથી હળવા દળના લગભગ 500 ગણું છે - ડી-ક્વાર્ક. તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે પ્રકાશ ન્યુટ્રિનોના માત્ર ત્રણ પ્રકાર છે. આમ, ચોથી પેઢીના કણો કાં તો બિલકુલ અસ્તિત્વમાં નથી, અથવા અનુરૂપ ન્યુટ્રિનો ખૂબ ભારે છે. આ કોસ્મોલોજિકલ ડેટા સાથે સુસંગત છે, જે મુજબ ચાર કરતા વધુ પ્રકારના પ્રકાશ ન્યુટ્રિનો અસ્તિત્વમાં નથી.

કણો સાથેના પ્રયોગોમાં ઉચ્ચ ઊર્જાઇલેક્ટ્રોન, મ્યુઓન, ટાઉ લેપ્ટોન અને અનુરૂપ ન્યુટ્રિનો અલગ કણો તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ કલર ચાર્જ વહન કરતા નથી અને માત્ર નબળા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશ કરે છે. સામૂહિક રીતે તેઓ કહેવામાં આવે છે લેપ્ટોન્સ.

કવાર્ક, રંગ દળોના પ્રભાવ હેઠળ, મજબૂત રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોમાં જોડાય છે જે મોટાભાગના ઉચ્ચ-ઉર્જા ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગો પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. આવા કણો કહેવાય છે હેડ્રોન્સ. તેમાં બે પેટા વર્ગો શામેલ છે: બેરીઓન્સ(જેમ કે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન), જે ત્રણ ક્વાર્કથી બનેલા હોય છે, અને મેસોન્સ, જેમાં ક્વાર્ક અને એન્ટીક્વાર્કનો સમાવેશ થાય છે. 1947 માં કોસ્મિક કિરણોપ્રથમ મેસનની શોધ થઈ હતી, જેને પિયોન (અથવા પાઈ-મેસન) કહેવામાં આવે છે, અને થોડા સમય માટે એવું માનવામાં આવતું હતું કે આ કણોનું વિનિમય - મુખ્ય કારણ પરમાણુ દળો. બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરી (યુએસએ) ખાતે 1964માં શોધાયેલ ઓમેગા-માઈનસ હેડ્રોન્સ અને જેપીએસ કણ ( જે/y-મેસન), 1974માં બ્રુકહેવન અને સ્ટેનફોર્ડ લીનિયર એક્સિલરેટર સેન્ટર (યુએસએમાં પણ) ખાતે એકસાથે મળી આવ્યું હતું. ઓમેગા માઈનસ કણના અસ્તિત્વની આગાહી એમ. ગેલ-મેન દ્વારા તેમના કહેવાતા “માં કરવામાં આવી હતી. એસ.યુ. 3 થીયરી" (બીજું નામ "આઠ-ગણો માર્ગ" છે), જેમાં ક્વાર્કના અસ્તિત્વની શક્યતા સૌપ્રથમ સૂચવવામાં આવી હતી (અને આ નામ તેમને આપવામાં આવ્યું હતું). એક દાયકા પછી, કણની શોધ જે/yઅસ્તિત્વની પુષ્ટિ કરી સાથે-ક્વાર્ક અને છેવટે દરેકને ક્વાર્ક મોડેલ અને સિદ્ધાંત બંનેમાં વિશ્વાસ કરાવ્યો જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને નબળા દળોને જોડે છે ( નીચે જુઓ).

બીજી અને ત્રીજી પેઢીના કણો પ્રથમ કરતા ઓછા વાસ્તવિક નથી. સાચું, ઉદ્ભવ્યા પછી, એક સેકન્ડના મિલિયનમાં અથવા અબજમા ભાગમાં તેઓ પ્રથમ પેઢીના સામાન્ય કણોમાં ક્ષીણ થઈ જાય છે: ઇલેક્ટ્રોન, ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનો અને તે પણ અને- અને ડી-ક્વાર્ક. કુદરતમાં કણોની ઘણી પેઢીઓ શા માટે છે તે પ્રશ્ન હજુ પણ એક રહસ્ય છે.

વિશે વિવિધ પેઢીઓક્વાર્ક અને લેપ્ટોન્સ ઘણીવાર કણોના વિવિધ "સ્વાદ" તરીકે બોલાય છે (જે અલબત્ત, કંઈક અંશે વિચિત્ર રીતે છે). તેમને સમજાવવાની જરૂરિયાતને "સ્વાદ" સમસ્યા કહેવામાં આવે છે.

બોસોન્સ અને ફર્મોન્સ, ફીલ્ડ અને મેટર

કણો વચ્ચેનો એક મૂળભૂત તફાવત બોસોન અને ફર્મિઓન વચ્ચેનો તફાવત છે. બધા કણો આ બે મુખ્ય વર્ગોમાં વહેંચાયેલા છે. સમાન બોસોન્સ ઓવરલેપ અથવા ઓવરલેપ થઈ શકે છે, પરંતુ સમાન ફર્મિઓન્સ કરી શકતા નથી. સુપરપોઝિશન અલગમાં થાય છે (અથવા થતું નથી). ઊર્જા સ્થિતિઓ, જેમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ પ્રકૃતિને વિભાજિત કરે છે. આ રાજ્યો જેવા છે વ્યક્તિગત કોષો, જેમાં કણો મૂકી શકાય છે. તેથી, તમે એક કોષમાં તમને ગમે તેટલા સમાન બોસોન મૂકી શકો છો, પરંતુ માત્ર એક જ ફર્મિઓન.

ઉદાહરણ તરીકે, અણુના ન્યુક્લિયસની પરિભ્રમણ કરતા ઇલેક્ટ્રોન માટે આવા કોષો અથવા "અવસ્થા" ને ધ્યાનમાં લો. ગ્રહોથી વિપરીત સૂર્ય સિસ્ટમ, કાયદા અનુસાર ઇલેક્ટ્રોન ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સકોઈપણ લંબગોળ ભ્રમણકક્ષામાં પરિભ્રમણ કરી શકતું નથી, તેના માટે માત્ર ત્યાં છે અલગ શ્રેણીમંજૂર "ગતિ સ્થિતિઓ". ઇલેક્ટ્રોનથી ન્યુક્લિયસ સુધીના અંતર અનુસાર જૂથબદ્ધ આવા રાજ્યોના સેટ કહેવામાં આવે છે ભ્રમણકક્ષા. પ્રથમ ભ્રમણકક્ષામાં ભિન્ન કોણીય વેગ સાથે બે અવસ્થાઓ હોય છે અને તેથી, બે માન્ય કોષો હોય છે, અને ઉચ્ચ ભ્રમણકક્ષામાં આઠ કે તેથી વધુ કોષો હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોન ફર્મિઓન હોવાથી, દરેક કોષમાં માત્ર એક ઇલેક્ટ્રોન હોઈ શકે છે. આ ખૂબ જ તરફ દોરી જાય છે મહત્વપૂર્ણ પરિણામો- તમામ રસાયણશાસ્ત્ર, કારણ કે પદાર્થોના રાસાયણિક ગુણધર્મો અનુરૂપ અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જો તમે સાથે જાઓ સામયિક કોષ્ટકન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા એક દ્વારા વધારવાના ક્રમમાં એક અણુથી બીજા તત્વો (ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પણ તે મુજબ વધશે), પછી પ્રથમ બે ઇલેક્ટ્રોન પ્રથમ ભ્રમણકક્ષા પર કબજો કરશે, પછીના આઠ ઓર્બિટલમાં સ્થિત થશે. બીજું, વગેરે. આ સતત ફેરફાર દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનિક માળખુંતત્વથી તત્વ સુધી અણુઓ અને તેમનામાં પેટર્ન નક્કી કરે છે રાસાયણિક ગુણધર્મો.

જો ઇલેક્ટ્રોન બોસોન હોત, તો અણુમાંના તમામ ઇલેક્ટ્રોન ન્યૂનતમ ઊર્જાને અનુરૂપ સમાન ભ્રમણકક્ષા પર કબજો કરી શકે છે. આ કિસ્સામાં, બ્રહ્માંડમાં તમામ પદાર્થોના ગુણધર્મો સંપૂર્ણપણે અલગ હશે, અને બ્રહ્માંડ જે સ્વરૂપમાં આપણે જાણીએ છીએ તે અશક્ય હશે.

બધા લેપ્ટોન્સ - ઇલેક્ટ્રોન, મ્યુઓન, ટાઉ લેપ્ટોન અને તેમના અનુરૂપ ન્યુટ્રિનો - ફર્મિઓન છે. ક્વાર્ક વિશે પણ એવું જ કહી શકાય. આમ, બ્રહ્માંડના મુખ્ય ફિલર, તેમજ અદ્રશ્ય ન્યુટ્રિનો, "દ્રવ્ય" રચતા તમામ કણો ફર્મિઓન છે. આ તદ્દન નોંધપાત્ર છે: ફર્મિઓન્સ ભેગા થઈ શકતા નથી, તેથી તે જ ભૌતિક વિશ્વમાં પદાર્થોને લાગુ પડે છે.

તે જ સમયે, તમામ "ગેજ કણો" કે જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી સામગ્રીના કણો વચ્ચે વિનિમય થાય છે અને જે દળોનું ક્ષેત્ર બનાવે છે ( ઉપર જુવો), બોસોન છે, જે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા ફોટોન એક જ સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે, જે ચુંબકની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે અથવા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની આસપાસ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવે છે. આનો આભાર, લેસર પણ શક્ય છે.

સ્પિન.

બોસોન અને ફર્મિઓન વચ્ચેનો તફાવત એ પ્રાથમિક કણોની બીજી લાક્ષણિકતા સાથે સંકળાયેલો છે - સ્પિન. આશ્ચર્યજનક રીતે, તમામ મૂળભૂત કણોની પોતાની કોણીય ગતિ હોય છે અથવા, વધુ સરળ રીતે કહીએ તો, તેમની પોતાની ધરીની આસપાસ ફરે છે. મોમેન્ટમ - લાક્ષણિકતા રોટેશનલ ચળવળ, તેમજ કુલ આવેગ - અનુવાદાત્મક. કોઈપણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં, કોણીય વેગ અને વેગ સાચવવામાં આવે છે.

માઇક્રોકોઝમમાં, કોણીય વેગનું પરિમાણ કરવામાં આવે છે, એટલે કે. સ્વીકારે છે અલગ મૂલ્યો. માપનના યોગ્ય એકમોમાં, લેપ્ટોન અને ક્વાર્કની સ્પિન 1/2 હોય છે, અને ગેજ કણોની સ્પિન 1 હોય છે (ગ્રેવિટોન સિવાય, જે હજુ સુધી પ્રાયોગિક રીતે જોવામાં આવ્યું નથી, પરંતુ સૈદ્ધાંતિક રીતે 2 સ્પિન હોવું જોઈએ). લેપ્ટોન્સ અને ક્વાર્ક ફર્મિઓન હોવાથી, અને ગેજ કણો બોસોન છે, તેથી આપણે ધારી શકીએ કે "ફર્મિઓનિસિટી" સ્પિન 1/2 સાથે સંકળાયેલ છે, અને "બોસોનિસિટી" સ્પિન 1 (અથવા 2) સાથે સંકળાયેલ છે. ખરેખર, પ્રયોગ અને સિદ્ધાંત બંને પુષ્ટિ કરે છે કે જો કોઈ કણ અડધા પૂર્ણાંક સ્પિન ધરાવે છે, તો તે ફર્મિઓન છે, અને જો તેમાં પૂર્ણાંક સ્પિન છે, તો તે બોઝોન છે.

ગેજ સિદ્ધાંતો અને ભૂમિતિ

તમામ કિસ્સાઓમાં, ફર્મિઓન વચ્ચે બોસોન્સના વિનિમયને કારણે દળો ઉદ્ભવે છે. આમ, બે ક્વાર્ક (ક્વાર્ક - ફર્મિઓન્સ) વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું રંગ બળ ગ્લુઅન્સના વિનિમયને કારણે ઉદ્ભવે છે. સમાન વિનિમય પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને અણુ ન્યુક્લીમાં સતત થાય છે. એ જ રીતે, ઇલેક્ટ્રોન અને ક્વાર્ક વચ્ચે વિનિમય થયેલ ફોટોન વિદ્યુત આકર્ષક બળો બનાવે છે જે અણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે, અને લેપ્ટોન અને ક્વાર્ક વચ્ચે વિનિમય થયેલ મધ્યવર્તી વેક્ટર બોસોન્સ પ્રોટોનને ન્યુટ્રોનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો બનાવે છે. થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓતારાઓમાં

આ વિનિમય પાછળનો સિદ્ધાંત ભવ્ય, સરળ અને કદાચ સાચો છે. તે કહેવાય છે ગેજ સિદ્ધાંત. પરંતુ હાલમાં માત્ર મજબૂત, નબળા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના સ્વતંત્ર ગેજ સિદ્ધાંતો છે અને સમાન, કંઈક અંશે અલગ હોવા છતાં, ગુરુત્વાકર્ષણનો ગેજ સિદ્ધાંત છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ પૈકીનું એક શારીરિક સમસ્યાઓઆ લાવવાનું છે વ્યક્તિગત સિદ્ધાંતોએકમાં અને તે જ સમયે સરળ સિદ્ધાંત, જેમાં તેઓ બધા બનશે વિવિધ પાસાઓએક વાસ્તવિકતા - સ્ફટિકની કિનારીઓ જેવી.

ગેજ સિદ્ધાંતોમાં સૌથી સરળ અને સૌથી જૂની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો ગેજ સિદ્ધાંત છે. તેમાં, ઈલેક્ટ્રોનનો ચાર્જ તેનાથી દૂરના બીજા ઈલેક્ટ્રોનના ચાર્જ સાથે સરખાવવામાં આવે છે. તમે શુલ્કની તુલના કેવી રીતે કરી શકો? તમે, ઉદાહરણ તરીકે, બીજા ઇલેક્ટ્રોનને પ્રથમની નજીક લાવી શકો છો અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોની તુલના કરી શકો છો. પરંતુ જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન અવકાશમાં બીજા બિંદુ પર જાય છે ત્યારે તેનો ચાર્જ બદલાતો નથી? એકમાત્ર રસ્તોતપાસો - નજીકના ઇલેક્ટ્રોનથી દૂરના ઇલેક્ટ્રોન પર સિગ્નલ મોકલો અને જુઓ કે તે કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે. સિગ્નલ એક ગેજ કણ છે - એક ફોટોન. દૂરના કણો પર ચાર્જ ચકાસવા માટે સક્ષમ થવા માટે, ફોટોનની જરૂર છે.

ગાણિતિક રીતે, આ સિદ્ધાંત અત્યંત સચોટ અને સુંદર છે. ઉપર વર્ણવેલ "કેલિબ્રેશન સિદ્ધાંત" માંથી બધાને અનુસરે છે ક્વોન્ટમ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ (ક્વોન્ટમ થિયરીઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ), તેમજ સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રમેક્સવેલ મહાનમાંનો એક છે વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધિઓ 19 મી સદી

શા માટે આટલો સરળ સિદ્ધાંત આટલો ફળદાયી છે? દેખીતી રીતે, તે અમુક પ્રકારના સહસંબંધને વ્યક્ત કરે છે વિવિધ ભાગોબ્રહ્માંડ, બ્રહ્માંડમાં માપન કરવાની મંજૂરી આપે છે. IN ગાણિતિક રીતેક્ષેત્રને ભૌમિતિક રીતે કેટલીક કલ્પનાશીલ "આંતરિક" જગ્યાની વક્રતા તરીકે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે. ચાર્જ માપવા એ કણની આસપાસના કુલ "આંતરિક વક્રતા"ને માપવાનું છે. મજબૂત અને ગેજ સિદ્ધાંતો નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિકથી અલગ ગેજ સિદ્ધાંતમાત્ર અનુરૂપ ચાર્જના આંતરિક ભૌમિતિક "સંરચના" દ્વારા. જ્યારે પૂછવામાં આવ્યું કે આ બરાબર ક્યાં છે આંતરિક જગ્યા, બહુપરીમાણીય જવાબ આપવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યો છે એકીકૃત સિદ્ધાંતોક્ષેત્રો કે જે અહીં આવરી લેવામાં આવ્યા નથી.

પાર્ટિકલ ફિઝિક્સ હજુ પૂર્ણ થયું નથી. તે હજી પણ સ્પષ્ટ નથી કે ઉપલબ્ધ ડેટા કણો અને દળોની પ્રકૃતિને સંપૂર્ણ રીતે સમજવા માટે પૂરતો છે કે કેમ, તેમજ સાચો સ્વભાવઅને જગ્યા અને સમયના પરિમાણો. શું આપણે આ માટે 10 15 GeV ની ઊર્જા સાથે પ્રયોગોની જરૂર છે, અથવા વિચારના પ્રયત્નો પૂરતા હશે? હજુ સુધી કોઈ જવાબ નથી. પરંતુ અમે વિશ્વાસ સાથે કહી શકીએ કે અંતિમ ચિત્ર સરળ, ભવ્ય અને સુંદર હશે. શક્ય છે કે ત્યાં ઘણા બધા મૂળભૂત વિચારો ન હોય: ગેજ સિદ્ધાંત, ઉચ્ચ પરિમાણોની જગ્યાઓ, પતન અને વિસ્તરણ અને, સૌથી ઉપર, ભૂમિતિ.

« ભૌતિકશાસ્ત્ર - 10મું ધોરણ"

પ્રથમ, ચાલો સૌથી સરળ કેસને ધ્યાનમાં લઈએ, જ્યારે ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓ આરામ પર હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સની શાખા જે ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ્ડ બોડીની સંતુલન સ્થિતિના અભ્યાસ માટે સમર્પિત છે તેને કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે?
ત્યાં શું શુલ્ક છે?

શબ્દો સાથે વીજળી, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, વીજળી તમે ઘણી વખત મળ્યા છો અને તેમની આદત પાડવાનું વ્યવસ્થાપિત છો. પરંતુ પ્રશ્નનો જવાબ આપવાનો પ્રયાસ કરો: "ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે?" ખ્યાલ પોતે ચાર્જ- આ એક મૂળભૂત, પ્રાથમિક ખ્યાલ છે જેને ઘટાડી શકાતો નથી આધુનિક સ્તરકેટલાક સરળ, પ્રાથમિક ખ્યાલો માટે અમારા જ્ઞાનનો વિકાસ.

ચાલો પહેલા એ વિધાનનો અર્થ શું છે તે શોધવાનો પ્રયાસ કરીએ: "આ શરીર અથવા કણમાં ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે."

બધા શરીર બનેલા છે નાના કણો, જે સરળમાં અવિભાજ્ય છે અને તેથી કહેવામાં આવે છે પ્રાથમિક.

પ્રાથમિક કણોમાં સમૂહ હોય છે અને તેના કારણે તેઓ નિયમ પ્રમાણે એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ. જેમ જેમ કણો વચ્ચેનું અંતર વધે છે તેમ, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ આ અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં ઘટે છે. મોટાભાગના પ્રાથમિક કણો, જોકે બધા જ નહીં, પણ અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં ઘટતા બળ સાથે એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા પણ ધરાવે છે, પરંતુ આ બળ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કરતાં અનેક ગણું વધારે છે.

તેથી હાઇડ્રોજન અણુમાં, આકૃતિ 14.1 માં યોજનાકીય રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે, ઇલેક્ટ્રોન ગુરુત્વાકર્ષણના બળ કરતાં 10 39 ગણા વધુ બળ સાથે ન્યુક્લિયસ (પ્રોટોન) તરફ આકર્ષાય છે.

જો કણો સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના દળોની જેમ વધતા અંતર સાથે ઘટતા દળો સાથે એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, પરંતુ ગુરુત્વાકર્ષણ દળોને ઘણી વખત ઓળંગે છે, તો આ કણોને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ હોવાનું કહેવાય છે. કણો પોતાને કહેવાય છે ચાર્જ.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ વિનાના કણો છે, પરંતુ કણ વિના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ નથી.

ચાર્જ થયેલા કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ તીવ્રતા નક્કી કરે છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, જેમ સમૂહ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની તીવ્રતા નક્કી કરે છે.

પ્રાથમિક કણનો વિદ્યુત ચાર્જ એ કણમાં કોઈ ખાસ પદ્ધતિ નથી કે જે તેમાંથી દૂર કરી શકાય, તેના ઘટક ભાગોમાં વિઘટિત થઈ શકે અને ફરીથી એસેમ્બલ કરી શકાય. ઇલેક્ટ્રોન અને અન્ય કણો પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની હાજરીનો અર્થ ફક્ત તેમની વચ્ચે ચોક્કસ બળની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું અસ્તિત્વ છે.

જો આપણે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના નિયમો જાણતા ન હોઈએ તો આપણે, સારમાં, ચાર્જ વિશે કશું જાણતા નથી. ચાર્જ વિશેના અમારા વિચારોમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના નિયમોનું જ્ઞાન શામેલ હોવું જોઈએ. આ કાયદાઓ સરળ નથી, અને તેને થોડા શબ્દોમાં રૂપરેખા આપવી અશક્ય છે. તેથી, ખ્યાલની પૂરતી સંતોષકારક સંક્ષિપ્ત વ્યાખ્યા આપવી અશક્ય છે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના બે ચિહ્નો.

બધા શરીરમાં સમૂહ હોય છે અને તેથી એકબીજાને આકર્ષે છે. ચાર્જ થયેલ શરીર બંને એકબીજાને આકર્ષિત અને ભગાડી શકે છે. આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ હકીકત, તમને પરિચિત છે, એટલે કે પ્રકૃતિમાં વિપરીત ચિહ્નોના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જવાળા કણો છે; સમાન ચિહ્નના ચાર્જના કિસ્સામાં, કણો ભગાડે છે, અને વિવિધ ચિહ્નોના કિસ્સામાં, તેઓ આકર્ષે છે.

પ્રાથમિક કણોનો ચાર્જ - પ્રોટોનબધામાં સમાવેશ થાય છે અણુ ન્યુક્લી, ધન કહેવાય છે, અને ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોન- નકારાત્મક. હકારાત્મક અને વચ્ચે નકારાત્મક શુલ્ક આંતરિક તફાવતોના. જો કણોના ચાર્જના ચિહ્નો ઉલટાવી દેવામાં આવે, તો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની પ્રકૃતિ બિલકુલ બદલાશે નહીં.

પ્રાથમિક ચાર્જ.

ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન ઉપરાંત, અન્ય ઘણા પ્રકારના ચાર્જ થયેલ પ્રાથમિક કણો છે. પરંતુ માત્ર ઈલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન જ મુક્ત અવસ્થામાં અનિશ્ચિત સમય માટે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. બાકીના ચાર્જ થયેલા કણો સેકન્ડના દસ લાખમા ભાગથી ઓછા સમય માટે જીવે છે. તેઓ ઝડપી પ્રાથમિક કણોની અથડામણ દરમિયાન જન્મે છે અને, ઓછા સમય માટે અસ્તિત્વમાં હોવાથી, સડો, અન્ય કણોમાં ફેરવાય છે. તમે 11મા ધોરણમાં આ કણોથી પરિચિત થશો.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ધરાવતા કણોનો સમાવેશ થાય છે ન્યુટ્રોન. તેનું દળ પ્રોટોનના દળ કરતાં થોડું વધારે છે. ન્યુટ્રોન, પ્રોટોન સાથે, અણુ ન્યુક્લિયસનો ભાગ છે. જો પ્રાથમિક કણમાં ચાર્જ હોય, તો તેનું મૂલ્ય સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓપ્રકૃતિમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો એ હકીકતને કારણે એક વિશાળ ભૂમિકા ભજવે છે કે તમામ શરીરમાં ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થયેલા કણો હોય છે. અણુઓના ઘટક ભાગો - ન્યુક્લી અને ઇલેક્ટ્રોન - વિદ્યુત ચાર્જ ધરાવે છે.

શરીર વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળોની સીધી ક્રિયા શોધી શકાતી નથી, કારણ કે તેમની સામાન્ય સ્થિતિમાં શરીર ઇલેક્ટ્રિકલી તટસ્થ હોય છે.

કોઈપણ પદાર્થનો અણુ તટસ્થ હોય છે કારણ કે તેમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે. સકારાત્મક અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણો એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે વિદ્યુત દળોઅને તટસ્થ સિસ્ટમો બનાવે છે.

મેક્રોસ્કોપિક બોડી ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થાય છે જો તેમાં ચાર્જની કોઈપણ નિશાની સાથે પ્રાથમિક કણોની વધુ માત્રા હોય. આમ, શરીરનો નકારાત્મક ચાર્જ પ્રોટોનની સંખ્યાની તુલનામાં ઇલેક્ટ્રોનની વધુ સંખ્યાને કારણે છે, અને હકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોનની અભાવને કારણે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થયેલ મેક્રોસ્કોપિક બોડી મેળવવા માટે, એટલે કે, તેને વિદ્યુતીકરણ કરવા માટે, તેની સાથે સંકળાયેલા સકારાત્મક ચાર્જમાંથી નકારાત્મક ચાર્જનો ભાગ અલગ કરવો અથવા નકારાત્મક ચાર્જને તટસ્થ શરીરમાં સ્થાનાંતરિત કરવું જરૂરી છે.

આ ઘર્ષણનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. જો તમે શુષ્ક વાળ દ્વારા કાંસકો ચલાવો છો, તો પછી સૌથી વધુ મોબાઇલ ચાર્જ થયેલા કણોનો એક નાનો ભાગ - ઇલેક્ટ્રોન - વાળમાંથી કાંસકો તરફ જશે અને તેને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરશે, અને વાળ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરશે.

વિદ્યુતીકરણ દરમિયાન શુલ્કની સમાનતા

પ્રયોગની મદદથી, તે સાબિત કરી શકાય છે કે જ્યારે ઘર્ષણ દ્વારા વિદ્યુતીકરણ થાય છે, ત્યારે બંને શરીર ચાર્જ મેળવે છે જે ચિહ્નમાં વિરુદ્ધ હોય છે, પરંતુ તીવ્રતામાં સમાન હોય છે.

ચાલો એક ઈલેક્ટ્રોમીટર લઈએ, જેના સળિયા પર છિદ્ર સાથે ધાતુનો ગોળો છે, અને લાંબા હેન્ડલ્સ પર બે પ્લેટ છે: એક સખત રબરની બનેલી અને બીજી પ્લેક્સિગ્લાસની બનેલી. જ્યારે એકબીજા સામે ઘસવામાં આવે છે, ત્યારે પ્લેટો ઇલેક્ટ્રિફાઇડ બને છે.

ચાલો પ્લેટોમાંથી એકને તેની દિવાલોને સ્પર્શ કર્યા વિના ગોળાની અંદર લાવીએ. જો પ્લેટ સકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે છે, તો ઇલેક્ટ્રોમીટરની સોય અને સળિયામાંથી કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન પ્લેટ તરફ આકર્ષિત થશે અને તેના પર એકત્રિત થશે. આંતરિક સપાટીગોળા તે જ સમયે, તીર હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવશે અને ઇલેક્ટ્રોમીટર સળિયાથી દૂર ધકેલવામાં આવશે (ફિગ. 14.2, એ).

જો તમે ગોળાની અંદર બીજી પ્લેટ લાવો છો, તો પહેલા પ્રથમને દૂર કર્યા પછી, પછી ગોળાના ઇલેક્ટ્રોન અને સળિયાને પ્લેટમાંથી ભગાડવામાં આવશે અને તીર પર વધુ પ્રમાણમાં એકઠા થશે. આનાથી તીર સળિયામાંથી વિચલિત થશે, અને પહેલા પ્રયોગની જેમ તે જ ખૂણા પર.

ગોળાની અંદરની બંને પ્લેટોને ઓછી કર્યા પછી, અમે તીરના કોઈપણ વિચલનને શોધીશું નહીં (ફિગ. 14.2, b). આ સાબિત કરે છે કે પ્લેટોના ચાર્જ તીવ્રતામાં સમાન છે અને ચિહ્નમાં વિરુદ્ધ છે.

શરીર અને તેના અભિવ્યક્તિઓનું વીજળીકરણ.સિન્થેટીક કાપડના ઘર્ષણ દરમિયાન નોંધપાત્ર વિદ્યુતીકરણ થાય છે. પાસેથી તેનો શર્ટ ઉતારી રહ્યો હતો કૃત્રિમ સામગ્રીશુષ્ક હવામાં, તમે લાક્ષણિક ક્રેકીંગ અવાજ સાંભળી શકો છો. નાના તણખા ઘસતી સપાટીઓના ચાર્જ થયેલા વિસ્તારો વચ્ચે કૂદી પડે છે.

પ્રિન્ટિંગ હાઉસમાં, પ્રિન્ટિંગ દરમિયાન કાગળનું વીજળીકરણ થાય છે અને શીટ્સ એકસાથે ચોંટી જાય છે. આવું ન થાય તે માટે, ચાર્જને ડ્રેઇન કરવા માટે ખાસ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જો કે, નજીકના સંપર્કમાં શરીરના વિદ્યુતકરણનો ઉપયોગ ક્યારેક થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ ઇલેક્ટ્રોકોપી સ્થાપનોમાં, વગેરે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો.

પ્લેટોના વિદ્યુતીકરણનો અનુભવ સાબિત કરે છે કે ઘર્ષણ દ્વારા વિદ્યુતીકરણ દરમિયાન, અસ્તિત્વમાં રહેલા ચાર્જનું પુનઃવિતરણ થાય છે જે અગાઉ તટસ્થ હતા. ઇલેક્ટ્રોનનો એક નાનો ભાગ એક શરીરમાંથી બીજા શરીરમાં જાય છે. આ કિસ્સામાં, નવા કણો દેખાતા નથી, અને પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા કણો અદૃશ્ય થતા નથી.

જ્યારે શરીરને વીજળી આપવામાં આવે છે, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો. આ કાયદો એવી સિસ્ટમ માટે માન્ય છે કે જેમાં ચાર્જ થયેલા કણો બહારથી પ્રવેશતા નથી અને જેમાંથી તેઓ છોડતા નથી, એટલે કે અલગ સિસ્ટમ.

IN અલગ સિસ્ટમ બીજગણિત રકમતમામ સંસ્થાઓના આરોપો સુરક્ષિત છે.

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = const. (14.1)

જ્યાં q 1, q 2, વગેરે વ્યક્તિગત ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓના શુલ્ક છે.

ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો છે ઊંડો અર્થ. જો ચાર્જ થયેલ પ્રાથમિક કણોની સંખ્યા બદલાતી નથી, તો ચાર્જ સંરક્ષણ કાયદાની પરિપૂર્ણતા સ્પષ્ટ છે. પણ પ્રાથમિક કણોએકબીજામાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે, જન્મે છે અને અદૃશ્ય થઈ શકે છે, નવા કણોને જીવન આપી શકે છે.

જો કે, તમામ કિસ્સાઓમાં, ચાર્જ થયેલ કણો ફક્ત સમાન તીવ્રતાના ચાર્જ સાથે જોડીમાં જ જન્મે છે અને ચિહ્નમાં વિરુદ્ધ છે; ચાર્જ કરેલા કણો પણ ફક્ત જોડીમાં અદૃશ્ય થઈ જાય છે, તટસ્થમાં ફેરવાય છે. અને આ બધા કિસ્સાઓમાં, શુલ્કનો બીજગણિત સરવાળો સમાન રહે છે.

ચાર્જના સંરક્ષણના કાયદાની માન્યતાની પુષ્ટિ પ્રાથમિક કણોના વિશાળ સંખ્યામાં પરિવર્તનના અવલોકનો દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ કાયદો સૌથી વધુ એક વ્યક્ત કરે છે મૂળભૂત ગુણધર્મોઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ. ચાર્જ જાળવી રાખવાનું કારણ હજુ અજ્ઞાત છે.

તમે "ઇલેક્ટ્રીસિટી", "ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ", "ઇલેક્ટ્રિક કરંટ" શબ્દો ઘણી વખત અનુભવ્યા છો અને તેનો ઉપયોગ કરવામાં સફળ થયા છો. પરંતુ પ્રશ્નનો જવાબ આપવાનો પ્રયાસ કરો: "ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે?" - અને તમે જોશો કે તે એટલું સરળ નથી. હકીકત એ છે કે ચાર્જની વિભાવના એ મૂળભૂત, પ્રાથમિક ખ્યાલ છે જે આપણા જ્ઞાનના વિકાસના વર્તમાન સ્તરે કોઈપણ સરળ, પ્રાથમિક ખ્યાલો સુધી ઘટાડી શકાતી નથી.

ચાલો પહેલા એ જાણવાનો પ્રયાસ કરીએ કે આ વિધાનનો અર્થ શું છે: આપેલ શરીર અથવા કણમાં ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ હોય ​​છે.

તમે જાણો છો કે બધા શરીર નાના કણોમાંથી બનેલા છે, સરળ (જ્યાં સુધી વિજ્ઞાન હવે જાણે છે) કણોમાં અવિભાજ્ય છે, જેને તેથી પ્રાથમિક કહેવામાં આવે છે. તમામ પ્રાથમિક કણોમાં દળ હોય છે અને આને કારણે, સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમ અનુસાર એક બીજા તરફ આકર્ષાય છે જે એક બળ સાથે પ્રમાણમાં ધીમે ધીમે ઘટે છે કારણ કે તેમની વચ્ચેનું અંતર વધે છે, અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર. મોટાભાગના પ્રાથમિક કણો, જો કે બધા જ નહીં, એકબીજા સાથે એવા બળ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા પણ ધરાવે છે જે અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં પણ ઘટે છે, પરંતુ આ બળ મોટી સંખ્યાગુરુત્વાકર્ષણ બળ કરતાં ગણું વધારે. તેથી. હાઇડ્રોજન અણુમાં, આકૃતિ 91 માં યોજનાકીય રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે, ઇલેક્ટ્રોન ગુરુત્વાકર્ષણના આકર્ષણના બળ કરતાં 101" ગણા વધુ બળ સાથે ન્યુક્લિયસ (પ્રોટોન) તરફ આકર્ષાય છે.

જો કણો એકબીજા સાથે એવા દળો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જે ધીમે ધીમે વધતા અંતર સાથે ઘટે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ દળો કરતાં અનેક ગણા વધારે છે, તો આ કણોને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ હોવાનું કહેવાય છે. કણો પોતે ચાર્જ્ડ કહેવાય છે. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ વિનાના કણો છે, પરંતુ કણ વિના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ નથી.

ચાર્જ થયેલા કણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ - ભૌતિક જથ્થો, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની તીવ્રતા નક્કી કરે છે, જેમ સમૂહ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની તીવ્રતા નક્કી કરે છે.

પ્રાથમિક કણનો વિદ્યુત ચાર્જ એ કણમાં કોઈ ખાસ "મિકેનિઝમ" નથી કે જે તેમાંથી દૂર કરી શકાય, તેના ઘટક ભાગોમાં વિઘટિત થઈ શકે અને ફરીથી એસેમ્બલ કરી શકાય. ઇલેક્ટ્રોન અને અન્ય કણો પર ઇલેક્ટ્રીક ચાર્જની હાજરીનો અર્થ માત્ર અસ્તિત્વ છે

તેમની વચ્ચે ચોક્કસ બળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. પરંતુ આપણે, સારમાં, જો આપણે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના નિયમો જાણતા નથી, તો ચાર્જ વિશે કંઈપણ જાણતા નથી. ચાર્જ વિશેના અમારા વિચારોમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના નિયમોનું જ્ઞાન શામેલ હોવું જોઈએ. આ કાયદાઓ સરળ નથી, તેમને થોડા શબ્દોમાં જણાવવું અશક્ય છે. આ કારણે પૂરતું સંતોષકારક આપવું અશક્ય છે સંક્ષિપ્ત વ્યાખ્યાઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના બે ચિહ્નો.બધા શરીરમાં સમૂહ હોય છે અને તેથી એકબીજાને આકર્ષે છે. ચાર્જ થયેલ શરીર બંને એકબીજાને આકર્ષિત અને ભગાડી શકે છે. આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ હકીકત, ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમથી તમને પરિચિત છે VII વર્ગ, એટલે કે પ્રકૃતિમાં વિપરીત ચિહ્નોના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જવાળા કણો છે. મુ સમાન ચિહ્નોકણો એકબીજાને ભગાડે છે, પરંતુ જ્યારે તેઓ અલગ હોય છે ત્યારે તેઓ આકર્ષાય છે.

પ્રાથમિક કણોનો ચાર્જ - પ્રોટોન, જે તમામ અણુ ન્યુક્લીનો ભાગ છે, તેને સકારાત્મક કહેવામાં આવે છે, અને ઇલેક્ટ્રોનનો ચાર્જ - નકારાત્મક. હકારાત્મક અને નકારાત્મક શુલ્ક વચ્ચે કોઈ આંતરિક તફાવત નથી. જો કણોના ચાર્જના સંકેતો ઉલટાવી દેવામાં આવે, તો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની પ્રકૃતિ બિલકુલ બદલાશે નહીં.

પ્રાથમિક ચાર્જ.ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન ઉપરાંત, અન્ય ઘણા પ્રકારના ચાર્જ થયેલ પ્રાથમિક કણો છે. પરંતુ માત્ર ઈલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન જ મુક્ત અવસ્થામાં અનિશ્ચિત સમય માટે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. બાકીના ચાર્જ થયેલા કણો સેકન્ડના દસ લાખમા ભાગથી ઓછા સમય માટે જીવે છે. તેઓ ઝડપી પ્રાથમિક કણોની અથડામણ દરમિયાન જન્મે છે અને, ઓછા સમય માટે અસ્તિત્વમાં હોવાથી, સડો, અન્ય કણોમાં ફેરવાય છે. તમે દસમા ધોરણમાં આ કણોથી પરિચિત થશો.

ન્યુટ્રોન એવા કણો છે કે જેમાં વિદ્યુત ચાર્જ નથી. તેનું દળ પ્રોટોનના દળ કરતાં થોડું વધારે છે. ન્યુટ્રોન, પ્રોટોન સાથે, અણુ ન્યુક્લિયસનો ભાગ છે.

જો પ્રાથમિક કણમાં ચાર્જ હોય, તો તેનું મૂલ્ય, જેમ કે અસંખ્ય પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે, તે સખત રીતે નિશ્ચિત છે (આવા પ્રયોગોમાંથી એક - મિલિકન અને આઇઓફનો પ્રયોગ - ગ્રેડ VII માટે પાઠયપુસ્તકમાં વર્ણવવામાં આવ્યો હતો)

ત્યાં એક ન્યૂનતમ ચાર્જ છે, જેને પ્રાથમિક કહેવાય છે, જે તમામ ચાર્જ થયેલ પ્રાથમિક કણો ધરાવે છે. પ્રાથમિક કણોના ચાર્જ માત્ર સંકેતોમાં જ અલગ પડે છે. ચાર્જના ભાગને અલગ કરવું અશક્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે ઇલેક્ટ્રોનથી.

719. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો

720. ઇલેક્ટ્રીક ચાર્જ સાથે શરીર અલગ ચિહ્ન, …

તેઓ એકબીજા પ્રત્યે આકર્ષાય છે.

721. સમાન ધાતુના દડા, q 1 = 4q અને q 2 = -8q વિરોધી ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરવામાં આવ્યા હતા, સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા. દરેક બોલમાં ચાર્જ હોય ​​છે

q 1 = -2q અને q 2 = -2q

723.સકારાત્મક ચાર્જ (+2e) ધરાવતું ટીપું જ્યારે પ્રકાશિત થાય ત્યારે એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. ડ્રોપનો ચાર્જ સમાન બની ગયો

724. q 1 = 4q, q 2 = - 8q અને q 3 = - 2q ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરાયેલા સમાન ધાતુના દડા સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા. દરેક બોલમાં ચાર્જ હશે

q 1 = - 2q, q 2 = - 2q અને q 3 = - 2q

725. q 1 = 5q અને q 2 = 7q ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરાયેલા સમાન ધાતુના દડા સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા, અને પછી ચાર્જ q 3 = -2q સાથેના બીજા અને ત્રીજા બોલને સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા. સમાન અંતર સુધી. દરેક બોલમાં ચાર્જ હશે

q 1 = 6q, q 2 = 2q અને q 3 = 2q

726. q 1 = - 5q અને q 2 = 7q ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરાયેલા સમાન ધાતુના દડા સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા, અને પછી ચાર્જ q 3 = 5q સાથેના બીજા અને ત્રીજા બોલને સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા. સમાન અંતર સુધી. દરેક બોલમાં ચાર્જ હશે

q 1 =1q, q 2 = 3q અને q 3 = 3q

727. q 1 = 5q, q 2 = 7q, q 3 = -3q અને q 4 = -1q ચાર્જ સાથે ચાર સરખા ધાતુના દડા છે. પ્રથમ, શુલ્ક q 1 અને q 2 (ચાર્જની 1લી સિસ્ટમ) સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા, અને પછી ચાર્જ q 4 અને q 3 (ચાર્જની બીજી સિસ્ટમ) સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા. પછી તેઓએ સિસ્ટમ 1 અને 2 માંથી એક-એક ચાર્જ લીધો અને તેમને સંપર્કમાં લાવ્યા અને તેમને સમાન અંતરે ખસેડ્યા. આ બે બોલમાં ચાર્જ હશે

728. q 1 = -1q, q 2 = 5q, q 3 = 3q અને q 4 = -7q ચાર્જ સાથે ચાર સરખા ધાતુના દડા છે. પ્રથમ, ચાર્જ q 1 અને q 2 (ચાર્જની 1 સિસ્ટમ) સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવ્યા હતા, અને પછી ચાર્જ q 4 અને q 3 (ચાર્જની સિસ્ટમ 2) સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા. પછી તેઓએ સિસ્ટમ 1 અને 2 માંથી એક-એક ચાર્જ લીધો અને તેમને સંપર્કમાં લાવ્યા અને તેમને સમાન અંતરે ખસેડ્યા. આ બે બોલમાં ચાર્જ હશે

729.અણુમાં ધન ચાર્જ હોય ​​છે

કોર.

730.8 ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન અણુના ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરે છે. ઓક્સિજન અણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા છે

731. ઈલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુત ચાર્જ છે

-1.6 · 10 -19 ક્લ.

732.પ્રોટોનનો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે

1.6 · 10 -19 ક્લ.

733. લિથિયમ અણુના ન્યુક્લિયસમાં 3 પ્રોટોન હોય છે. જો 3 ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરે છે, તો પછી

અણુ ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ છે.

734. ફ્લોરિન ન્યુક્લિયસમાં 19 કણો છે, જેમાંથી 9 પ્રોટોન છે. ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અને તટસ્થ ફ્લોરિન અણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા

ન્યુટ્રોન અને 9 ઈલેક્ટ્રોન.

735.જો કોઈપણ શરીરમાં પ્રોટોનની સંખ્યા વધુ સંખ્યાઇલેક્ટ્રોન, પછી સમગ્ર શરીર

સકારાત્મક ચાર્જ.

736. +3e પોઝિટિવ ચાર્જ ધરાવતું ટીપું જ્યારે ઇરેડિયેટ થાય ત્યારે 2 ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. ડ્રોપનો ચાર્જ સમાન બની ગયો

8·10 -19 ક્લ.

737. અણુમાં નકારાત્મક ચાર્જ વહન થાય છે

શેલ.

738.જો ઓક્સિજન પરમાણુ પરિવર્તિત થાય છે હકારાત્મક આયન, પછી તે

ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યું.

739.મોટા સમૂહ ધરાવે છે

નકારાત્મક આયનહાઇડ્રોજન

740. ઘર્ષણના પરિણામે, કાચના સળિયાની સપાટી પરથી 5·10 10 ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવામાં આવ્યા હતા. લાકડી પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ

(e = -1.6 10 -19 સે)

8·10 -9 ક્લ.

741.ઘર્ષણના પરિણામે, ઇબોનાઇટ સળિયાને 5·10 10 ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્ત થયા. લાકડી પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ

(e = -1.6 10 -19 સે)

-8·10 -9 ક્લ.

742.શક્તિ કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાબે બિંદુ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ જ્યારે તેમની વચ્ચેનું અંતર 2 ગણું ઘટે છે

4 ગણો વધારો થશે.

743. જ્યારે તેમની વચ્ચેનું અંતર 4 ગણું ઘટે ત્યારે બે બિંદુ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ

16 ગણો વધારો થશે.

744. બે પોઈન્ટ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ 1N ના બળ સાથે કુલોમ્બના કાયદા અનુસાર એકબીજા પર કાર્ય કરે છે. જો તેમની વચ્ચેનું અંતર 2 ગણું વધારવામાં આવે, તો આ શુલ્કની કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ સમાન થઈ જશે.

745.બે બિંદુ શુલ્ક 1N ના બળ સાથે એકબીજા પર કાર્ય કરે છે. જો દરેક ચાર્જની તીવ્રતામાં 4 ગણો વધારો કરવામાં આવે, તો કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની મજબૂતાઈ સમાન બની જશે.

746. બે બિંદુ ચાર્જ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ 25 N છે. જો તેમની વચ્ચેનું અંતર 5 ગણું ઓછું કરવામાં આવે, તો આ ચાર્જની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ સમાન બનશે

747. જ્યારે તેમની વચ્ચેનું અંતર 2 ગણું વધે ત્યારે બે બિંદુ ચાર્જની કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ

4 ગણો ઘટાડો થશે.

748. જ્યારે તેમની વચ્ચેનું અંતર 4 ગણું વધી જાય ત્યારે બે બિંદુ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ

16 ગણો ઘટાડો થશે.

749. કુલોમ્બના કાયદાનું સૂત્ર

.

750. જો +q અને +q ચાર્જ ધરાવતા 2 સમાન ધાતુના દડાને સંપર્કમાં લાવવામાં આવે અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવે, તો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળનું મોડ્યુલસ

બદલાશે નહીં.

751. જો +q અને -q ચાર્જ ધરાવતા 2 એકસરખા ધાતુના દડા, દડાને સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે અને સમાન અંતરે અલગ ખસેડવામાં આવે છે, તો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળ

0 ની બરાબર થશે.

752.બે ચાર્જ હવામાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. જો તેઓ પાણીમાં (ε = 81), તેમની વચ્ચેનું અંતર બદલ્યા વિના મૂકવામાં આવે છે, તો કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ

81 ગણો ઘટાડો થશે.

753. એકબીજાથી 3 સે.મી.ના અંતરે હવામાં સ્થિત 10 nC ના બે ચાર્જ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ બરાબર છે

()

754. 1 µC અને 10 nC ના ચાર્જ હવામાં અંતરે 9 mN ના બળ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે

()

755. એકબીજાથી 3·10 -8 સેમીના અંતરે સ્થિત બે ઇલેક્ટ્રોન બળ વડે ભગાડે છે ( ; e = - 1.6 10 -19 સે)

2.56·10 -9 એન.

756. જ્યારે ચાર્જથી અંતર 3 ગણું વધે છે, ત્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વધે છે

9 ગણો ઘટાડો થશે.

757. એક બિંદુ પર ક્ષેત્રની તાકાત 300 N/C છે. જો ચાર્જ 1·10 -8 C હોય, તો બિંદુનું અંતર

()

758.જો થી અંતર બિંદુ ચાર્જ, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવવું, 5 ગણો વધશે, પછી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ

25 ગણો ઘટાડો થશે.

759. ચોક્કસ બિંદુ પર પોઈન્ટ ચાર્જની ફીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ 4 N/C છે. જો ચાર્જથી અંતર બમણું કરવામાં આવે તો, વોલ્ટેજ સમાન બનશે

760.સામાન્ય કિસ્સામાં વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત માટે સૂત્ર સૂચવો.

761. વિદ્યુત ક્ષેત્રોના સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતનું ગાણિતિક સંકેત

762.બિંદુ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ Q ની તીવ્રતા માટે સૂત્ર સૂચવો

.

763. જ્યાં ચાર્જ સ્થિત છે તે બિંદુ પર ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ મોડ્યુલસ

1·10 -10 C બરાબર 10 V/m. ચાર્જ પર કામ કરતું બળ બરાબર છે

1·10 -9 એન.

765. જો 0.2 મીટરની ત્રિજ્યાવાળા ધાતુના બોલની સપાટી પર 4·10 -8 C નો ચાર્જ વિતરિત કરવામાં આવે, તો ચાર્જ ઘનતા

2.5·10 -7 C/m2.

766.વર્ટલી ડાયરેક્ટેડ યુનિફોર્મ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં 1·10 -9 ગ્રામ અને 3.2·10-17 સીના ચાર્જ સાથે ધૂળનો સ્પેક હોય છે. જો ધૂળના દાણાનું ગુરુત્વાકર્ષણ વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત દ્વારા સંતુલિત હોય, તો ક્ષેત્રની શક્તિ બરાબર

3·10 5 N/Cl.

767. 0.4 મીટરની બાજુવાળા ચોરસના ત્રણ શિરોબિંદુઓ પર 5·10 -9 C દરેક સમાન હકારાત્મક શુલ્ક છે. ચોથા શિરોબિંદુ પર તણાવ શોધો

() 540 N/Cl.

768. જો બે ચાર્જ 5·10 -9 અને 6·10 -9 C હોય, જેથી તેઓ 12·10 -4 N ના બળથી ભગાડે, તો તેઓ અંતરે છે

768. જો પોઈન્ટ ચાર્જનું મોડ્યુલ 2 ગણું ઓછું થાય અને ચાર્જનું અંતર 4 ગણું ઓછું થાય, તો આપેલ બિંદુ પર વિદ્યુત ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ

8 ગણો વધારો થશે.

ઘટે છે.

770. ઈલેક્ટ્રોન ચાર્જ અને પોટેન્શિયલનું ઉત્પાદન પરિમાણ ધરાવે છે

ઉર્જા.

771.વિદ્યુત ક્ષેત્રના બિંદુ A પર સંભવિત 100V છે, બિંદુ B પર સંભવિત 200V છે. બિંદુ A થી બિંદુ B સુધી 5 mC ના ચાર્જને ખસેડતી વખતે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દળો દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય બરાબર છે

-0.5 જે.

772. ચાર્જ +q અને દળ m સાથેનો એક કણ, જે ઈલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના પોઈન્ટ પર સ્થિત છે, તેની તીવ્રતા E અને સંભવિત છે, તેની પાસે પ્રવેગ છે

773. એક ઈલેક્ટ્રોન એક સમાન વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં એક બિંદુથી તાણની રેખા સાથે ફરે છે મહાન સંભાવનાઓછી સંભાવનાવાળા બિંદુ સુધી. તેની ઝડપ છે

વધી રહી છે.

774.જે અણુના ન્યુક્લિયસમાં એક પ્રોટોન હોય છે તે એક ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. આ બનાવે છે

હાઇડ્રોજન આયન.

775. શૂન્યાવકાશમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર ચાર બિંદુઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે હકારાત્મક શુલ્ક, બાજુ a સાથે ચોરસના શિરોબિંદુઓ પર મૂકવામાં આવે છે. ચોરસના કેન્દ્રમાં સંભવિત છે

776. જો બિંદુ ચાર્જથી અંતર 3 ગણું ઘટે, તો ક્ષેત્ર સંભવિત

3 ગણો વધારો થશે.

777. જ્યારે 12 V ના સંભવિત તફાવત સાથે બિંદુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રીક ચાર્જ q ફરે છે, ત્યારે 3 J કામ થાય છે, આ કિસ્સામાં, ચાર્જ ખસેડવામાં આવે છે

778. ચાર્જ q બિંદુ પરથી ખસેડવામાં આવ્યો ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્રસંભવિત સાથે એક બિંદુ સુધી. નીચેનામાંથી કયા સૂત્રો દ્વારા:

1) 2) ; 3) તમે કામ મૂવિંગ ચાર્જ શોધી શકો છો.

779. 2 N/C શક્તિના એકસમાન ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં 0.5 મીટરના અંતરે ફિલ્ડ લાઇન સાથે 3 C નો ચાર્જ ખસે છે

780. વિદ્યુત ક્ષેત્ર એ બાજુ a સાથે ચોરસના શિરોબિંદુઓ પર મુકવામાં આવેલા ચાર્જથી વિપરીત ચાર બિંદુઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. જેમ કે ચાર્જીસમાં છે વિરુદ્ધ શિરોબિંદુઓ. ચોરસના કેન્દ્રમાં સંભવિત છે

781. સમાન પર પડેલા બિંદુઓ વચ્ચે સંભવિત તફાવત પાવર લાઇનએકબીજાથી 6 સે.મી.ના અંતરે, 60 V બરાબર છે. જો ક્ષેત્ર સમાન હોય, તો તેની મજબૂતાઈ

782. સંભવિત તફાવતનો એકમ

1 V = 1 J/1 C.

783. 0.2 મીટરની ફીલ્ડ લાઇન સાથે E = 2 V/m તીવ્રતા સાથે ચાર્જને સમાન ક્ષેત્રમાં ખસેડવા દો.

યુ = 0.4 વી.

784.પ્લાન્કની પૂર્વધારણા અનુસાર, એકદમ કાળું શરીરઊર્જા ફેલાવે છે

ભાગોમાં.

785. ફોટોન ઊર્જા સૂત્ર દ્વારા નક્કી થાય છે

1. E =pс 2. E=hv/c 3. E=h 4. E=mc2. 5. E=hv. 6.E=hc/

1, 4, 5, 6.

786. જો ક્વોન્ટમની ઊર્જા બમણી થઈ ગઈ હોય, તો રેડિયેશનની આવર્તન

2 ગણો વધારો થયો છે.

787.જો 6 eV ની ઊર્જા સાથેના ફોટોન ટંગસ્ટન પ્લેટની સપાટી પર પડે છે, તો તેમના દ્વારા પછાડવામાં આવેલા ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિ ઊર્જા 1.5 eV છે. ન્યૂનતમ ફોટોન ઉર્જા કે જેના પર ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર શક્ય છે તે ટંગસ્ટન માટે સમાન છે:

788. નીચેનું વિધાન સાચું છે:

1. ફોટોનની ઝડપ પ્રકાશની ગતિ કરતા વધારે છે.

2. કોઈપણ પદાર્થમાં ફોટોનની ઝડપ પ્રકાશની ગતિ કરતા ઓછી હોય છે.

3. ફોટોનની ઝડપ હંમેશા પ્રકાશની ઝડપ જેટલી હોય છે.

4. ફોટોનની ઝડપ પ્રકાશની ગતિ કરતા વધારે અથવા બરાબર છે.

5. કોઈપણ પદાર્થમાં ફોટોનની ઝડપ પ્રકાશની ગતિ કરતા ઓછી અથવા બરાબર હોય છે.

789.કિરણોત્સર્ગ ફોટોન મોટા આવેગ ધરાવે છે

વાદળી.

790. જ્યારે ગરમ શરીરનું તાપમાન ઘટે છે, ત્યારે મહત્તમ કિરણોત્સર્ગની તીવ્રતા

©2015-2019 સાઇટ
તમામ અધિકારો તેમના લેખકોના છે. આ સાઇટ લેખકત્વનો દાવો કરતી નથી, પરંતુ મફત ઉપયોગ પ્રદાન કરે છે.
પૃષ્ઠ બનાવવાની તારીખ: 2016-02-13