Od Demokrita ke kvarkům Fysika msvěta Od Demokrita ke kvarkům

Menší a menší...

Lymfocyt T napadený HIV (30 000)

Atomy uhlíku v grafitu

Nápis z atomů

Filosofický atomismus Demokritos (460–370), Epikuros (314-270) – látka složena z konečných, tvrdých a nedělitelných částic atomy (z řec. atomos – nepožatý, nedělitelný) filosofická spekulace obrozenci: nedrob

Chemický atomismus Joseph Louis Proust (1754–1826): reagující látky se slučují jen v určitých hmotnostních poměrech – zákon stálých poměrů slučovacích John Dalton (1766 – 1844): některé prvky se mohou slučovat v různých poměrech – zákon násobných poměrů slučovacích nepřímý důkaz existence atomů

Počet částic Amadeo Avogadro (1776–1856): ve stejných objemech různých plynů je při stejném tlaku a teplotě týž počet molekul Johann Loschmidt (1821–1895): první úspěšnější pokus o určení konstanty („Loschmidtova konstanta“)

Brownův pohyb Robert Brown (1827): Brownův pohyb Albert Einstein (1879–1955): vysvětlení Brownova pohybu (1905) Jean Baptiste Perrin (1870–1942): měření Avogadrovy konstanty z Brownova pohybu

Exkurs 1: Molární veličiny atomová hmotnostní jednotka relativní atomová hmotnost, relativní molekulová hmotnost látkové množství, Avogadrova konstanta molární hmotnost molární objem, normální molární objem

Elektrický náboj iontu elektrolýza náboj přenesený při vyloučení 1 molu látky: F=9,648.104 C/mol elementární náboj

Do nitra atomu Julius Plücker (1801–1868): katodové záření (1859) Joseph John Thomson (1856–1940): proud rychle letících „atomů elektřiny“ čili elektronů z pohybu v magnetickém a elektrickém poli určen měrný náboj e/m rozpad b

Millikanův pokus (1910) Robert Millikan (1868–1953)

Důsledky: ze znalosti e/m a e lze stanovit hmotnost elektronu objev první elementární částice elektrony vyletují z atomů → atom není nedělitelný Thomsonův pudinkový model atomu (kladnej pudink a záporný elektronový rozinky)

Stavba atomu Ernest Rutherford (1871–1937): „Rutherfordův pokus“ (1911) částice a (atomy He bez elektronů), lze je počítat podle záblesků na ZnS metoda bavlněných žoků války Severu proti Jihu

Rutherfordův pokus (1911)

Důsledky celý kladný náboj a téměř celá hmotnost atomu jsou v malé centrální oblasti – v jádře atomu rozměr jádra je 1/100 000 rozměru atomu elektrony s jádrem reagují prostřednictvím elektrických sil

Neutron Walter Bothe (1891–1957): 1932 ozařování beryllia částicemi a; vznik pronikavého záření, které se neochyluje magnetickým ani elektrickým polem; špatný výklad (g) James Chadwick (1891–1974): částice těžké jako jádra vodíku, ale bez náboje

Složení jádra atomů Werner Heisenberg (1901–1976) Дмитрий Іваненко (1904–) protony a neutrony (1932) mp = 1,0073u =1,673.10-27 kg mn = 1,0087u =1,675.10-27 kg

Hmotnostní spektrometrie

Exkurs 2: Atomy nukleony prvek nuklid, izotop, izobar protonové číslo, nukleonové číslo

Kvarky elektron – vskutku elementární částice protony, neutrony – složeny z kvarků Stanford, Kalifornie – ostřelování protonů a neutronů elektrony Richard Taylor (1929–), Jerome Friedman (1930–), Henry Kendall (1936–): protony a neutrony se chovají jako soubor menších částic

Kvarky Richard Feynman (1918–1988): mají vlastnosti dříve uvažovaných částic – kvarky quark – James Joyce: Finnegans Wake (Plačky nad Finneganem): „Three quarks for Muster Mark!“ patrně nemohou existovat samostatně

Kvarky d down horní u up dolní s strange podivný c charm půvabný b beauty (bottom) krásný t truth (top) pravdivý