فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۴
فصل 11 ــ1جدول سری الکتریسیته در هنگام مالش، با انتقال تعدادی الکترون از یک جسم به جسمی‌دیگر، تعادل بارها در اتم خنثیمالشی (تریبوالکتریک) 1 بر هم می‌خورد و جسمی‌که الکترون از دست می‌دهد، تعداد الکترون هایش کمتر از تعداد پروتون هایانتهای مثبت سری آن می‌شود و بار الکتریکی خالص آن مثبت می‌گردد و همچنین، جسمی‌که الکترون اضافی دریافتموی انسان می‌کند، الکترون هایش از پروتون های آن فزونی می‌یابد و بار الکتریکی خالص آن منفی می‌شود.شیشه به دست آوردن یا از دست دادن الکترون دو جسم در تماس با یکدیگر را می‌توان براساس جدولینایلون موسوم به سری ٔ الکتریسیته مالشی (تریبوالکتریک؛ Tribo در زبان یونانی به معنای مالش است) معلومپشم کرد (جدول .)1ــ1 در این جدول مواد پایین تر، الکترون خواهی بیشتری دارند؛ یعنی اگر دو ماده درموی گربه این جدول در تماس با یکدیگر قرار گیرند، الکترون ها از ٔ ماده باالتر جدول به ماده ای که پایین تر قرارُ س رب دارد منتقل می‌شود. مثال ً اگر تفلون با نایلون مالش یابد، الکترون ها از نایلون به تفلون منتقل می‌شوند.ابریشم در مورد بارهای الکتریکی دو اصل وجود دارد. نخستین آنها اصل پایستگی بار است که بیانآلومینیم می‌دارد: مجموع جبری ٔ همه بارهای الکتریکی در یک دستگاه منزوی 2 ثابت است؛ یعنی بار می‌تواندپوست کاغذ انسان از جسمی‌به جسم دیگر منتقل شود، ولی هرگز امکان تولید یا نابودی یک بار خالص وجود ندارد.چوب تاکنون هیچ آزمایشی این اصل را نقض نکرده است.پارچه ٔ کتان دومین اصل، کوانتیده بودن بار است. در تجربه هایی مانند مالش اجسام به یکدیگر اگر جسم خنثیکهربا الکترون به دست آورد یا از دست بدهد، همواره بار الکتریکی مشاهده ٔ شده جسم، مضرب درستی ازبرنج، نقره بار بنیادی e است:پالستیک، الستیک پلی اتیلن (1ــ1) … n = 0, 1, 2, ، ne ± q =تفلون یک مثال آشنا از کوانتیده بودن یک کمیت، تعداد دانش آموزان یک کالس یا تعداد تخم مرغ هایانتهای منفی سری درون یک ظرف است. برای مثال، ما نمی‌توانیم 24/3 دانش آموز در یک کالس و یا 12/4 تخم مرغدر یک ظرف داشته باشیم.خوب است بدانیدالکترون یک ّ ذر ٔ ه بنیادی است و زیرساختار ندارد؛ یعنی از اجزای دیگری تشکیل نشده u u dاست. اما پروتون و نوترون برخالف الکترون از ذراتی بنیادی به نام کوارک 3 ساخته شده اند. u dکوارک ها بار 3 1 e − یا + 3 2 e دارند، ولی این در تناقض با اصل کوانتیده بودن بار نیست؛ الف) پروتون از دو کوارک باال (u) وزیرا هیچ کوارک مستقلی مشاهده نشده است؛ یعنی این بارهای کسری نمی‌توانند به طور یک کوارک پایین (d) ساخته شده است.مستقل دیده شوند. مثال ً یک پروتون از دو کوارک باال 4 (u) هر یک با بار + 3 2 e و یک dکوارک پایین 5 (d) با بار 3 1 e − ساخته شده است که بار خالص پروتون را برابر + e به دست d d uمی‌دهد، یا نوترون از یک کوارک باال و دو کوارک پایین ساخته شده است که بار خالص ب) نوترون از u یک d کوارک باال (u) و دوصفر را به دست می‌دهد. کوارک پایین (d) ساخته شده است.ــ1 نیازی به حفظ این جدول نیست. ــ2 منظور از دستگاه منزوی در اینجا دستگاهی است که نه از محیط اطراف خود بار بگیرد و نه به آن بار بدهد.down up 5- ــ Quark 4 3ــ4