Hallo,
mal eine Frage, wie misst man eigentlich die räumliche Ausdehnung von Teilchen wie eimen Quark, Neutrinos, Neutron, Proton, Elektron usw. Ich meine Masse ist nicht so schwer zu bestimmen, da ja E=mc^2. Wenn dann eine gewisse Energie frei wird, kann man auf die Masse schließen.
Wie verhätlt es sich aber mit der räumlichen Ausdehnung der Teilchen, um zum Beispeil die Ausdehnung der Atomkerne abzuschätzen?
Wie hat man denn in der Vergangenheit bestimmt, wieviele Neutronen und Protonen die einzelnen Elemente des Periondensystems im Atomkern haben?
mal eine Frage, wie misst man eigentlich die räumliche
Ausdehnung von Teilchen wie eimen Quark, Neutrinos, Neutron,
Proton, Elektron usw. Ich meine Masse ist nicht so schwer zu
bestimmen, da ja E=mc^2. Wenn dann eine gewisse Energie frei
wird, kann man auf die Masse schließen.
Wie verhätlt es sich aber mit der räumlichen Ausdehnung der
Teilchen, um zum Beispeil die Ausdehnung der Atomkerne
abzuschätzen?
Wie definierst du denn die räumliche Ausdehnung eines Elementarteilchens?
Was man am ehesten messen kann ist der Wirkungsquerschnitt, der in gewissen Experimenten ein Maß für die Ausdehnung ist - aber man kann sich diese Teilchen ja nicht einfach als Kugel mit harter Schale vorstellen, und die Größe ist dann die Größe der Kugel.
Wie hat man denn in der Vergangenheit bestimmt, wieviele
Neutronen und Protonen die einzelnen Elemente des
Periondensystems im Atomkern haben?
Die Kernladungszahl über die Stellung im Periodensystem (und eventuell mit Ionisationsexperimenten, weiß ich nicht so genau), die Anzahl der Nukleonen aus der Atommasse (z.B. mit Massenspektrometern), und aus der Differenz dann die Anzahl der Neutronen.
wie misst man eigentlich die räumliche
Ausdehnung von Teilchen wie eimen Quark, Neutrinos, Neutron, Proton, Elektron usw.
wie Moritz dir schon schrieb, macht der Begriff „räumliche Ausdehnung“ in Bereichen -12 cm keinen Sinn mehr. Man hat dafür andere (allerdings etwas komplizierte) Meßgrößen („Observable“) wie „Wirkungsquerschnitt“ oder „Formfaktor“.
Beide Meßgrößen werden bestimmt aus dem Streuverhalten bei der Kollision mit anderen Teilchen, mit denen sie (in Beschleunigerexperimenten) beschossen werden. Die Resultate hängen dann ab
von der Teilchensorte der „Projektile“
von deren kinetischer Energie
vom Winkel, unter denen die Streuprodukte detaktiert werden
Wenn du den „Wirkungsquerschnitt“ bildlich als Entsprechung für die Kontur (und damit auch sowas Ähnliches wie „Ausdehnung“) des Teilchens nimmst, dann kann man so sagen: Die Kontur (z.B. eines Protons) hängt davon ab, ob sie mit Photonen, Elektronen, Protonen, Antiprotonen usw. usw. beschossen werden. Ferner von der Kollisionsenergie und dann vom Winkel, unter dem man das ganze betrachtet.
Quarks und Elektronen werden in der Teilchenphysik als punktförmig betrachtet.