先備知識氫原子與光譜

原子核與基本粒子

靜止的1⁠個質子與1⁠個中子結合後,質量會如何改變?由γ⁠射線的能量與反沖動能來說明。

できた重陽子の静止質量は、結合前の質量の和の何%か?

用公式解釋現象

  1. 1計算組成原子核的質子數與中子數A=⁠Z+⁠N……
  2. 2比較氘核的質量與質子、中子的質量總和Δm=⁠mp + mn − Md……
  3. 3將質量差Δm⁠換算為靜止能量差ΔE=⁠Δm c²……
  4. 4寫出結合前與剛結合後的能量守恆關係(mp + mn) c²=⁠Md c²+⁠B……
  5. 5整理能量守恆方程式,表示氘核的質量比Mdmp + mn=⁠1 − B(mp + mn) c²≒⁠99.88%……
  6. 6求出能量保留在箱內時的整體質量M全體=⁠Md + Bc²=⁠mp + mn……
  7. 接下來學習核反應、放射性衰變與基本粒子
  8. 7估算質子之間的靜電力F=⁠k e²r²≒⁠231 N……
  9. 8比較每個核子的平均結合能BA 的最大值≒⁠8.8 MeV……
  10. 9寫出衰變規律dNdt=⁠−λ N……
  11. 10解出數目隨時間減少的方程式,並求出半衰期N=⁠N₀ (12)t/T……
  12. 11區分輻射種類238U→⁠234Th+⁠4He……
  13. 12使重原子核分裂235U + n→⁠2個原子核 + 2〜3 n + 200 MeV……
  14. 接下來介紹核子的內部結構。價夸克的組成視為已由實驗確立的性質使用(並非由前一步驟的公式推導而得)。
  15. 13探究核子的內部結構價夸克的組成:質子 p 的組成為 uud⁠、中子 n 的組成為 udd……