微觀粒子的質(zhì)量是用儀器測量的還是通過計算算出來的?

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其實,這個問題有點錯誤.C12是我們計量其他物質(zhì)重量的標(biāo)準(zhǔn).不能說C12的質(zhì)量是怎么測定,因為它的質(zhì)量是認為定義的.它是一個標(biāo)準(zhǔn).對它質(zhì)量的測定只是對儀器的一個校準(zhǔn).

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我首先要說一點,既然是老師,需要的是實事求是,所以既然問了問題因該有理由知道每個人回答的答案的可靠性,甚至可以要求答案的出處,這點是必要的,當(dāng)然回答問題的人沒有必要保留出處。 這個問題我記得讀高中的時候招過答案,現(xiàn)在不記得了。不過我相信可以從很多書里面查到的。只需要你花點時間。很抱歉,你要自己找找。或者從答案里尋找出處,可以節(jié)約時間。

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偶然發(fā)現(xiàn)的

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測出來的

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不同的原子、質(zhì)量各不相同,可以用現(xiàn)代科學(xué)儀器精確地測量出來。一個碳原子的質(zhì)量是:0.00000000000000000000000001993千克即1.993×10千克一個氧原子的質(zhì)量是:  0.00000000000000000000000002657千克即2.657×10千克一個鐵原子的質(zhì)量是:0.00000000000000000000000009288千克即9.288×10千克 原子質(zhì)量精確測量的意義及辦法在電磁學(xué)中我們學(xué)過回旋加速器,其中質(zhì)譜儀的物理原理為:ωc=qeB/m 從這一公式我們知道,只要測量電荷、磁場、回旋頻率,粒子的質(zhì)量就確定了,但在實際應(yīng)用中,這一公式卻有許多技術(shù)問題需要解決。首先是如何囚禁離子,也就是如何限制離子的運動,因為磁場只是在一個平面內(nèi)約束帶電粒子的運動;其次是如何提高測量精度,在上式中,電荷是可以精確測定的,所以影響測量精度的主要是頻率和磁場的測量。而彭寧囚禁阱就是為解決這一問題而研制的。下面主要談的就是彭寧阱的工作原理,它是原子質(zhì)量測量的必要儀器。原子質(zhì)量的測量始于20世紀(jì)初,經(jīng)過一個世紀(jì)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)達到了10-9的精度,通過精確測量粒子的質(zhì)量,可以更精確的了解質(zhì)量與能量的關(guān)系,粒子間的結(jié)合程度和相互作用之間的關(guān)系。如在76Ge衰變到76Se的反應(yīng)中,正常的模式是發(fā)射兩個電子和兩個反中微子,即76Ge---76Se+2e+2n-。但可能存在另外一種違反輕子數(shù)守恒和標(biāo)準(zhǔn)模型的衰變,即無中微子雙β衰變。研究這種衰變是否真正存在,需要確定76Ge和76Se的質(zhì)量在10-8以上的精度,因此質(zhì)量的精確測量是和正確理解宇宙的組成機制是有一定的關(guān)系的。另外一個重要的意義就是千克的定義,象時間的定義用銫原子鐘一樣,質(zhì)量的定義也可以用原子的質(zhì)量來定義。現(xiàn)在提出的方案是用28Si原子的質(zhì)量來定義千克,這就需要精確知道28Si原子的質(zhì)量,目前已經(jīng)達到了10-9以上的精度,其它的用途如化學(xué)家利用精確的原子質(zhì)量來分析復(fù)雜分子的組成結(jié)構(gòu)等等。因此,原子質(zhì)量的精確測量是物理學(xué)中很重要的一項基礎(chǔ)性研究工作。由前面的公式 知,提高測量精度有三種辦法,首先是強磁場,因為質(zhì)量與磁場強度成正比,故需要用超導(dǎo)體來產(chǎn)生強磁場,目前可以達到5T;第二種方法是用高電離態(tài)的離子,也就是增大q值,因為質(zhì)量與電離態(tài)成正比,故高電離態(tài)離子可以提高測量精度,目前一般采取 的離子;第三種方法是降低頻譜寬度△ν,因為頻譜寬度△ν與測量時間---也就是離子處于激發(fā)共振態(tài)的時間為反比關(guān)系,故此方法就是增加測量時間,但t不能太大,如果時間太長,離子就會與囚禁阱中的剩余氣體粒子發(fā)生碰撞,這是因為實驗并不是在絕對的真空中進行的,另外如果時間太長,磁場也會有飄移。因為在當(dāng)前的實驗技術(shù)中,磁場的測量精度還不是很高,故采取利用參考離子的辦法,即在很短的時間內(nèi)分別測量待測離子和參考離子的運動頻率,通過兩個離子的頻率之比把磁場這個不易測量的物理量消去(前提是保證磁場強度在這段時間內(nèi)不變),為保持磁場的穩(wěn)定需要有穩(wěn)定的溫度和穩(wěn)定的壓力(即較高的真空度)。基本原理是 ,這里的1和2分別是待測離子和參考離子的下標(biāo),通過測量頻率從而得到離子的質(zhì)量,當(dāng)然參考離子的質(zhì)量要精確。實驗中,在保持磁場穩(wěn)定的條件下,分別測量待測離子和參考離子的頻率,即可以的到離子的質(zhì)量,而原子質(zhì)量=離子質(zhì)量+電子的質(zhì)量-結(jié)合能。最常用的參考離子為+6C12,因為它是原子量定義的基本單位;另外一種常用的參考離子是+H2,它們都是高電離態(tài)的離子,而且其質(zhì)量精度也很高,目前的數(shù)據(jù)均在0。1ppb(1ppb=10-9)的量級。另外結(jié)合能的數(shù)據(jù)也要有很高的精確度,應(yīng)在0。1ppb的量級,目前對于輕質(zhì)量的原子這一要求是滿足的;對于A大于20的原子,目前結(jié)合能的精度為10-9。測量的精度可以定義如下, ,在這里介紹的實驗中觀測時間為1秒,其對應(yīng)的頻譜寬度為0。8Hz,對于 的離子來講,可達到的精確度為0。1ppb。。

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利用質(zhì)譜儀

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悟理回答很全面。但我認為對高中生只須告之最初是以氧的質(zhì)量16分之1為標(biāo)準(zhǔn)測試出既可

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但是化學(xué)史上測出碳原子的質(zhì)量好像就是根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)測出來的,而阿伏加德羅常數(shù)又是因為為了計量方便才定義的

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是用儀器測出來的。有直接測量也有間接測量。至于測量方法,我不懂,學(xué)生不懂,你也不懂。講了也不懂。因為你的,我的,大家的基礎(chǔ)知識太差。

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很多是通過精密儀器間接測量然后計算導(dǎo)出的。現(xiàn)在的很多基本粒子的質(zhì)量測量都是掃描能量然后轉(zhuǎn)成質(zhì)量。但是由于測不準(zhǔn)原理和相對論效應(yīng),微觀粒子質(zhì)量總是近似的。測量的方法、原理和儀器很多而且很復(fù)雜,不搞這方面的很難真正弄懂的。

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微觀粒子的質(zhì)量是用儀器測量的