מסה של אטומים

אחמס1

New member
מסה של אטומים

שלום רב, למדנו שמסתו של אטום (חוץ ממימן) היא גדולה יותר מסכום מסות הפרוטונים, הניוטרונים והאלקטרונים. זה מפני שאנרגיית הקשר של הנוקלאונים בתוך הגרעין גם "נחשבת". עכשיו, איך יודעים בכלל את המסה של האטום? אני משער שלפי המשקל של הרבה אטומים. ואיך יודעים את מסת החלקיקים התת אטומיים, אני חושב שלפי המסה של אטום המימן, והעובדה שידוע מסת האלקטרון אפשר לדעת את מסת הפרוטון, איך יודעים את מסתו של הניוטרון? השאלה שלי היא: למה פתאום מרגישים את האנרגייה הפוטנציאלית של הכוח החזק כאשר מודדים מסה של אטום? הרי במדגם של הרבה מולקולות מים, ישנם גם הקשרים הקוולנטיים בין האטומים וקשרי מימו/ואן-דר-ואלס בין המולקולות, למה הם לא מורגשים בחישוב המסה? לפי מה שהבנתי, אם לגוף יש אנרגיה קינטית גבוהה מאוד, אז כן המסה שלו גדלה או משהו, אבל זה במסגרת המכניקה של אינשטיין. תודה מראש.
 

טל ר

New member
אנסה לענות

- איך נמדוד מסה של פרוטון? "נייצר" פרוטון (יון מימן), נאיץ אותו על פני הפרש פוטנציאלים ידוע, נמדוד את רדיוס הסיבוב שלו בהשפעת שדה מגנטי ידוע, וכך נדע את היחס בין מטענו לבין מסתו. - לגבי מדידת המטען היסודי (מטען האלקטרון), ראה ניסוי טיפות השמן של מיליקן. - האנרגיה הפוטנציאלית של הקשרים הבין אטומיים זניחה לחלוטין לעומת אנרגית הקשר של הגרעין. הדברים נכונים על אחת כמה וכמה בעבור הקשרים הבין-מולקולריים. חשוב על כלי נשק - נשק אטומי מנצל את אנרגית הקשר של הגרעין, נשק קונוונציונלי מנצל את אנרגית הקשר הבין-אטומי. במספרים: האנרגיה המשתחררת בשרשרת ראקצית פרוטון-פרוטון (יצירת גרעין הליום בודד) - 26.7 MeV. אנרגית הקשר של מולקולת מים - 282.1 kJ למול, שהם 2.92 eV למולקולה.
 

אחמס1

New member
זה מה שחיפשתי../images/Emo51.gif

כשקראתי את ההודעה שלך, בטיפשותי לא הסתכלתי יחידות האנרגיה, ו2.92 אלקטרון-וולט לא נראה ממש זניח ליד 26.7 מגה-אלקטרון-וולט, וזה נראה לי מוזר. אם כן, מרגישים במדידת המסה גם את הקשרים של הכוח האלקטרו-מגנטי, נכון? אבל בגלל שהם קטנים בשבעה סדרי גודל, הם זניחים ליד הכוח החזק. בערך הבנתי, אנרגייה היא מסה. אז כשמכניסים חלקיק אלפא לספקטרומט מסות הכוח שמפעיל עליו השדה נקבע ע"פ מטען החלקיק ומהירותו. התאוצה (רדיוס המעגל) נקבעת ע"פ מסת הפרוטונים, הניוטרונים ו"מסת" הקשר ביניהם. מן הסתם, זה קצת קשה לדמיין את זה שכוח פועל על אנרגיה "סתם". מהמכניקה הניוטונית לעולם לא היה אפשר לעלות על זה.
 

atheist22

New member
רק תיקון אחד

מסתו של אטום קטנה יותר מסכום המסות של כל הפרוטונים והניוטרונים המרכיבים אותו מכיוון שאנרגיית הקשר היא שלילית. אתן לכך עוד דוגמה: מסתו של כדור הארץ קטנה יותר מסכום מסות כל האטומים המרכיבים אותו. זאת בגלל האנרגיה הפוטנציאלית השלילית של כוח הכבידה של כדור הארץ.
 

אחמס1

New member
../images/Emo2.gif בחיי! ../images/Emo122.gif

מסת פרוטון = 1.007277 ימ"א מסת ניוטרון = 1.008665 ימ"א 6 פרוטונים ו6 ניטרונים כפי שמחושב: 12.095652 ימ"א!!!! והמסה של אטום פחמן היא רק 12!!!! עולמי חרב. כנראה שלא הבנתי כלום! אז ה"מסה" של אנרגיית הקשר היא שלילית 0.095652 ימ"א מתחת לאפס. אז עושים חיבור סקלרי? ומה אם יש שני חלקיקים שאנרגיית הקשר ביניהם (מתורגמת למסות) גדולה מסכום מסותיהם? יש לחלקיק כולו מסה שלילית? אז עכשיו ממש לא הבנתי איך זה פועל. החוק השני של ניוטון מתעקם או משהו? אני צריך קצת זמן לעקל את זה, אז מי שיש לו הסברים נוספים מוזמן להוסיף. תודה לך אתאיסט22 על החידוד. מזל שתפסתי את "אי-ההבנה" הזו עכשיו, 7 ימים לפני מבחן הפסח הגדול.
 

vizini

New member
תחשוב על זה ככה:

נניח שיש לך מצב של קשור של שני חלקיקים, שיש ביניהם כוח משיכה. אתה מפריד אותם ע"י ביצוע עבודה כנגד הכוח (השקעת אנרגיה). כאשר הפרדת אותם, יש לך במצב הסופי שני חלקיקים ללא אנרגיית קשר, כלומר מסת המצב הסופי הוא סכום שתי המסות. מכיוון שכדי להגיע למצב זה היה עליך להשקיע אנרגיה, יוצא כי המסה (אנרגיה) של המצב ההתחלתי היתה קטנה יותר. ניתוח דומה יעבוד גם עבור שלשה חלקיקים, ובעצם עבור כל מספר של חלקיקים.
 

טל ר

New member
פספסתי את החלק הזה בהודעתך

דרך נוספת לחשוב על זה: כשנוצר גרעין ההליום (למשל), משתחררת אנרגיה בצורת קרני גאמה. מסת המרכיבים שווה למסת התוצרים + האנרגיה שהשתחררה, ומכאן שמסת התוצרים קטנה ממסת המרכיבים.
 

אחמס1

New member
טוב, אם ניסיתי קודם למצוא דרך

לדמיין את זה, אז עכשיו אני ממש לא יכול. האם יש מניעה כלשהי מאנרגיית הקשר "לעלות" במסתה השלילית על מסת שאר החלקיקים, ואז מסת הגוף, או החלקיק השלם, היא שלילית? הרעיון של אנרגיית קשר שלילית אינו חדש לי, ולמדתי לקבל אותו. אבל העובדה שהוא מתורגם למסה שלילית מפתיע אותי מאוד. אני מבין שבמסגרת תורת היחסות ככל שגוף מתקרב למהירות האור, מסתו גדלה. אם היה מגיע למהירות האור מסתו הייתה אין-סופית, ואם כביכול היה עובר אותה אז מסתו הייתה מספר מרוכב. אז לפי תורת היחסות יש מניעה ממסה להפוך למספר שאינו ממשי-חיובי. אבל אם הכוח החזק היה "קצת יותר חזק" אז ה"מסה" של אנרגיית הקשר הייתה עולה על מסת החלקיקים האחרים, זה אפשרי? am I making sense here????
 
למעלה