解析基本粒子之本质
胡 良
摘要:光子具有波粒二象性;光子能体现波的折射,干涉及衍等属性;而光子的粒子性可由光电效应证明。光子是点阵粒子(量子),是圈量子粒子的质能相态。
量子电动力学认为光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射(或吸收光子)而相互作用;正反带电粒子对可湮没转化为光子。
关键词:光子,电子,质子,中子,辐射,量子场论,引力场
作者:总工,高工,硕士
1光子的内涵
光子(光量子)是传递电磁相互作用的基本粒子,光子以光速运动,并具有动能、动量及质量。
光子的动能(Ek)是与光的频率(f)成正比的,可表达为:
Ek=h*f=h*(C/λ)=(h*C)/λ=[Vp*C^(3)]/λ=(Vp*f)*C^(2)
=[(Vp*f)*C]*C=[m*C]*C=P*C;
其中,h表达普朗克常数。
光子具有波粒二象性;光子能体现波的折射,干涉及衍等属性;而光子的粒子性可由光电效应证明。光子是点阵粒子(量子),是圈量子粒子的质能相态。
量子电动力学认为光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射(或吸收光子)而相互作用;正反带电粒子对可湮没转化为光子。
当一个光子被原子吸收,就相当于有一个电子获得一个围绕其运行的光子,该电子就从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就就从基态变成了激发态。
根据量子场论,一对正反粒子可湮灭成一对高动能光子,而一对高动能光子在高温下也可反应而产生一对正反粒子
换个角度来看,光子属于玻色子,光子具有三种状态:光子波动性属性,光子粒子性属性,光子波粒中间态属性(部分波动属性及部分粒子属性)。
光子波粒中间态是光子的波动性属性过渡到光子粒子性属性的中间状态。
2电子的内涵
电子是基本粒子,带负电,是电量的最小单元。一切原子都由一个带正电的原子核及围绕它运动的若干电子组成。
电子定向运动形成电流;可见,当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时,其产生的净流动现象称为电流。
电子可以是自由的(不属于任何原子),也可以被原子核束缚。电子的反粒子正电子,它带有与电子相同的质量,能量,自旋及等量正电荷。相对于中子及质子组成的原子核,电子的质量极小。
原子由电子、质子及中子三者共同组成。中子不带电,质子带正电,电子带负电;原子对外不显电性。
各种原子束缚电子能力不一样,失去电子可变成正离子,得到电子可变成负离子。
静电是指当物体带有电子多于(或少于)原子核电量,从而导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩时,就称为物体带负电;而电子不足时,就称为物体带正电。当正负电量平衡时,就称物体是电中性的。
物质的电子可失去也可得到;物质具有得电子的性质叫做氧化性,该物质为氧化剂;物质具有失电子的性质叫做还原性,该物质为还原剂。物质氧化性(或还原性)强弱是由得失电子难易决定的。
电子与质子之间的吸引性库仑力,使得电子被束缚于原子,则称此电子为束缚电子。两个以上的原子,会交换或分享它们的束缚电子,这是化学键的主要成因。当电子脱离原子核的束缚,能够自由移动时,则改称此电子为自由电子。
众多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。移动的电子会产生磁场,也会被外磁场偏转。呈加速度运动的电子会发射电磁辐射。
在运动的原子中,每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷,而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷。正常情况下,在物质中电子和质子的数目是相等的,它们携带的电荷相平稳,物质呈中型。物质在经过摩擦后,要么会失去电子,留下更多的正电荷(质子比电子多)。要么增加电子,获得更多的负电荷(电子比质子多)。这个过程称为摩擦生电子。
加速度运动的电子体现为辐射光子(电磁波),而电子辐射光子(电磁波)后,就从激发态回到基态。
换句话说,电子运动于原子核外某一特定的轨域。距离原子核越远的轨域动能越高。电子跃迁到距离原子核更近的轨域时,会释放光子。相反的,从低能级轨域到高能级轨域则会吸收光子。
换个角度来说,电子类型属于费米子,
从另一个角度来看,
电子的表达式为:Hu=(-Vp*fp)*[C^(2)*λp]=Ve*S^(3);
正电子的表达式为:Hu=(+Vp*fp)*[C^(2)*λp]=Ve*S^(3)。
3质子的内涵
质子是带正电荷的基本粒子,质子的反粒子是反质子;反质子质量与质子相同,所带电荷则相反;质子与反质子成对出现或湮没。
电子,质子及中子都是基本粒子。粒子所带的电荷是其的一个属性,但电荷不是基本粒子。
粒子是否带有电荷及带什么性质的电荷,要看这些粒子在电场中是否移动及向哪极移动。如果电子在电场中向正极移动,则其带有负电荷;同理,可判定质子带有正电荷,而中子并不带有电荷。
换句话说,质子类属于费米子.
4中子的内涵
中子是电中性的,自由中子是不稳定粒子。带负电电子围绕带正电原子核运行而形成原子的。反中子是中子的反粒子。原子核由中子及质子组成,原子核内的中子是稳定的。
而,中子也属于费米子,
从另一个角度来看,
中子表达式,Hu=(Vp*fp)*(-fp)*(Vp*fp);
或,Hu=(-Vp*fp)*fp*(+Vp*fp)。
反中子表达式,
Hu=(Vp*fp)*(+fp)*(Vp*fp)。
The energy constant (Hu) is the smallest energy unit,Hu = h * C=Vp*C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Planck's constant (h).