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2024.8.8
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2.33 电子、最小粒子有多大
侯工
要知道最小粒子的大小,首先要知道质子的大小。最近加拿大约克大学团队提出新的电子测量方法,根据这项耗时8年才完成的物理实验结果,该团队证实质子半径为0.833 飞米,即8.33X10^-16米。
质子体积=(4/3)*3.1416*[0.833×10^(-16)]^3
=2.4212×10^(-48 )(m^3)
质子内电子之间因为有空隙,先计算球体占单位空间的百分比:
一个边长200的正立方体,里面装满半径1的球,算一下球总体积占正立方体的百分之几:
先算一个面,横向可以排100个;纵向排距为√3可以排:
(200-2)/√3+1=198/1.732+1=115.32
每层排距=√[2^2-(cos30)^2]
=√[4-(1/0.866)^2]
=√2.6666
=1.633
层数=(200-2)/1.633+1=122.25
球体积=4/3л
球总体积=4/3л×100×115.32×122.25
=5905315.79
球总体积/正立方体体积=5905315.79/200^3
=0.7382
质子中的电子体积乘以系数0.7382;1个质子含有1837个电子,那么
电子体积=(0.7382*2.4212×10^(-48 )/1837
=1.7873×10^(-48 )/1837
=0.97296×10^(-51)(m^3)
设电子半径为r1,因为:(4/3)*3.1416r1^3=0.97296×10^(-51)
则有r1={[(3/4)/3.1416]0.97296×10^(-51)}^(1/3)
={0.23228*10^(-51)}^(1/3)
=0.6147*10^(-17)m
1个电子含有5个最小粒子,设最小粒子半径为r2
则有
(4/3)*3.1416r2^3=0.2*0.7382*0.97296×10^(-51)
r2={[(3/4)/3.1416]0.14365*10^(-51)}^(1/3)
=[0.034293*10^(-51)]^(1/3)
=3.25*10^(-18)m
计算结果:
电子半径是0.6147*10^(-17)m。
最小粒子的半径是3.25*10^(-18)米。