Содержание:
| Протон ( p, p + ) | |
|---|---|
 |
|
| Семья | фермион |
| Группа | адрон, барион, N-барион, нуклон |
| Участвует во взаимодействиях | Сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное |
| Античастица | Антипротон ( p ¯ ) <displaystyle (<ar
>)> |
| Масса | 938,272 088 16(29) МэВ [1] 1,672 621 923 69(51)⋅10 −27 кг [2] 1,007 276 466 621(53) а. е. м. [3] |
| Время жизни | ∞ (не менее 2,9⋅10 29 лет [4] ) |
| В честь кого или чего названа | От др.-греч. πρῶτος — первый, основной |
| Квантовые числа | |
| Электрический заряд | +1 |
| Барионное число | 1 |
| Спин | 1/2 ħ |
| Магнитный момент | 2,792 847 344 63(82) ядерного магнетона [5] , или 1,410 606 797 36(60)×10 -26 Дж/Тл [6] |
| Внутренняя чётность | 1 |
| Изотопический спин | 1/2 |
| Странность | |
| Очарование | |
| Другие свойства | |
| Кварковый состав | uud |
| Схема распада | нет |
| Обнаружена | Эрнест Резерфорд в 1919 году |
| Медиафайлы на Викискладе | |
Прото́н (от др.-греч. πρῶτος — первый, основной) — элементарная частица. Относится к барионам, имеет спин 1/2 и положительный электрический заряд +1 e . Стабилен [⇨] .
Протоны принимают участие в термоядерных реакциях, которые являются основным источником энергии, генерируемой звёздами. В частности, реакции pp-цикла, который является источником почти всей энергии, излучаемой Солнцем, сводятся к соединению четырёх протонов в ядро гелия-4 с превращением двух протонов в нейтроны.
В физике протон обозначается p (или p + ). Химическое обозначение протона (рассматриваемого в качестве положительного иона водорода) — H + , астрофизическое — HII.
Содержание
Открытие [ править | править код ]
Свойства протона [ править | править код ]
Относится к барионам, имеет спин 1 ⁄2 , электрический заряд +1 (в единицах элементарного электрического заряда). В физике элементарных частиц рассматривается как нуклон с проекцией изоспина + 1 ⁄2 (в ядерной физике принят противоположный знак проекции изоспина). Состоит из трёх кварков (один d -кварк и два u -кварка). Стабилен.
Масса протона, выраженная в разных единицах, составляет (рекомендованные значения CODATA 2018 года, в скобках указана погрешность величины в единицах последней значимой цифры, одно стандартное отклонение):
- 938,272 088 16(29) МэВ[7] ;
- 1,007 276 466 621(53) а. е. м.[3] ;
- 1,672 621 923 69(51)⋅10 −27 кг[2] ;
- 1836,152 673 43(11) массы электрона[8] .
Отношение масс протона и электрона, равное 1836,152 673 43(11) [8] , с точностью до 0,002 % равно значению 6 π 5 = 1836,118… [ значимость факта? ]
Внутренняя структура протона впервые была экспериментально исследована Р. Хофштадтером путём изучения столкновений пучка электронов высоких энергий ( 2 ГэВ ) с протонами (Нобелевская премия по физике 1961 г.) [10] . Протон состоит из тяжёлой сердцевины (керна) радиусом ≈0,25·10 −13 см , с высокой плотностью массы и заряда, которая несёт ≈ 35 % <displaystyle approx 35,\%> 
50% электрического заряда протона, затем до расстояния ≈2,5·10 −13 см простирается оболочка из виртуальных ω — и π -мезонов, несущих
Давление в центре протона, создаваемое кварками, составляет порядка 10 35 Па (10 30 атмосфер), то есть выше давления внутри нейтронных звёзд [13] .
Магнитный момент протона измеряется путём измерения отношения резонансной частоты прецессии магнитного момента протона в заданном однородном магнитном поле и циклотронной частоты обращения протона по круговой орбите в том же самом поле [14] . Он равен 2,792 847 344 63(82) ядерного магнетона [5] , или 1,410 606 797 36(60)×10 -26 Дж/Тл [6] .
С протоном связаны несколько физических величин, имеющих размерность длины, в частности:
- комптоновская длина волны λ K = 2 π ℏ / m c ≈ 1 , 32 ⋅ 10 − 13 <displaystyle lambda _
=<2pi hbar >/ approx 1<,>32cdot 10^<-13>> - среднеквадратический радиус распределения электрического заряда (электрический радиус) r E ≈ 0,841 8410 − 13 <displaystyle r_
approx 0<,>8418410^<-13>> - гравитационный радиус R G = 2 G m / c 2 ≈ 2 , 48 ⋅ 10 − 52 <displaystyle R_
=<2Gm>/<2>>approx 2<,>48cdot 10^<-52>>
Измерения электрического радиуса протона с помощью атомов обычного водорода, проводимые разными методами с 1960-х годов, привели (CODATA-2014) к результату 0,8751 ± 0,0061 фемтометра ( 1 фм = 10 −15 м ) [15] . Первые эксперименты с атомами мюонного водорода (где электрон заменён на мюон) дали для этого радиуса на 4 % меньший результат 0,84184 ± 0,00067 фм [16] [17] . Причины этого различия окончательно не выяснены. Измерения лэмбовского сдвига в атоме обычного водорода, проведённые в 2019 году, дали значение 0,833±0,010 фм, что хотя и согласуется с данными, полученными из мюонного водорода, но по-прежнему противоречит данным старых экспериментов [18] . Позже в 2019 году были опубликованы результаты эксперимента PRad, выполненного в Лаборатории Джефферсона группой учёных под руководством А. Гаспаряна, в котором для определения радиуса протона использовалось рассеяние электронов. Результат оказался равен 0,831±0,007±0.012 фм [19] .
Так называемый слабый заряд протона Qw ≈ 1 − 4 sin 2 θW , определяющий его участие в слабых взаимодействиях путём обмена Z 0 -бозоном (аналогично тому как электрический заряд частицы определяет её участие в электромагнитных взаимодействиях путём обмена фотоном), составляет 0,0719 ± 0,0045 , согласно экспериментальным измерениям нарушения чётности при рассеянии поляризованных электронов на протонах [20] . Измеренная величина в пределах экспериментальной погрешности согласуется с теоретическими предсказаниями Стандартной модели ( 0,0708 ± 0,0003 ) [20] .
Стабильность [ править | править код ]
Свободный протон стабилен, экспериментальные исследования не выявили никаких признаков его распада (нижнее ограничение на время жизни — 2,9⋅10 29 лет независимо от канала распада [4] , 1,6⋅10 34 лет для распада в позитрон и нейтральный пион, 7,7⋅10 33 лет для распада в положительный мюон и нейтральный пион [21] ). Поскольку протон является наиболее лёгким из барионов, стабильность протона является следствием закона сохранения барионного числа — протон не может распасться в какие-либо более лёгкие частицы (например, в позитрон и нейтрино) без нарушения этого закона. Однако многие теоретические расширения Стандартной модели предсказывают процессы (пока не наблюдавшиеся), следствием которых было бы несохранение барионного числа и, следовательно, распад протона.
Протон, связанный в атомном ядре, способен захватывать электрон с электронной K-, L- или M-оболочки атома (т. н. «электронный захват»). Протон атомного ядра, поглотив электрон, превращается в нейтрон и одновременно испускает нейтрино: p+e − → n+νe . «Дырка» в K-, L- или M-слое, образовавшаяся при электронном захвате, заполняется электроном одного из вышележащих электронных слоев атома с излучением характеристических рентгеновских лучей, соответствующих атомному номеру Z − 1 , и/или Оже-электронов. Известно свыше 1000 изотопов от 7
4 Be до 262
105 Db, распадающихся путём электронного захвата. При достаточно высоких доступных энергиях распада (выше 2mec 2 ≈ 1,022 МэВ ) открывается конкурирующий канал распада — позитронный распад p → n+e + +νe . Следует подчеркнуть, что эти процессы возможны только для протона в некоторых ядрах, где недостающая энергия восполняется переходом образовавшегося нейтрона на более низкую ядерную оболочку; для свободного протона они запрещены законом сохранения энергии.
Эффект Унру должен приводить к тому, что в неинерциальных системах отсчета протон (как и другие стабильные частицы) приобретает конечное время жизни [22] — открывается возможность его обратного бета-распада на нейтрон, позитрон и нейтрино p → n+e + +νe , запрещённого законом сохранения энергии для покоящегося или равномерно движущегося протона [23] [24] . Однако при достижимых в лаборатории ускорениях этот эффект мал и никогда не наблюдался экспериментально.
Протон в химии [ править | править код ]
Ядро атома водорода состоит из одного протона. Протон в химическом смысле является ионом водорода (точнее, его лёгкого изотопа — протия) без электрона.
Протоны (вместе с нейтронами) являются основными составляющими атомных ядер. Порядковый номер химического элемента в периодической таблице (и, соответственно, все его химические свойства) полностью определяются зарядом ядра его атомов, который, в свою очередь, равен количеству протонов в ядре (протонному числу).
Положительно заряженный ион (катион) водорода — H + в химии является мощным акцептором электронов и, соответственно, участвует в реакциях донорно-акцепторного взаимодействия. Протонирование, присоединение протона к веществу имеет важное значение во многих химических реакциях, например, при нейтрализации, электрофильном присоединении и электрофильном замещении, образовании ониевых соединений [25] .
Источником протонов в химии являются минеральные (азотная, серная, фосфорная и другие) и органические (муравьиная, уксусная, щавелевая и другие) кислоты. В водном растворе кислоты способны к диссоциации с отщеплением протона, образующего катион гидроксония.
В газовой фазе протоны получают ионизацией — отрывом электрона от атома водорода. Потенциал ионизации невозбуждённого атома водорода составляет 13,595 эВ . При ионизации молекулярного водорода быстрыми электронами при атмосферном давлении и комнатной температуре первоначально образуется молекулярный ион водорода (H2 + ) — физическая система, состоящая из двух протонов, удерживающихся вместе на расстоянии 1,06 Å одним электроном. Стабильность такой системы, по Полингу, вызвана резонансом электрона между двумя протонами с «резонансной частотой», равной 7·10 14 с −1 [26] . При повышении температуры до нескольких тысяч градусов состав продуктов ионизации водорода изменяется в пользу протонов — H + .
Применение [ править | править код ]
Пучки ускоренных протонов используются в экспериментальной физике элементарных частиц (изучение процессов рассеяния и получение пучков других частиц), в медицине (протонная терапия онкологических заболеваний) [27] [28] .
Ядро атома водорода состоит из одного протона. Протон в химическом смысле является ядром атома водорода (точнее, его лёгкого изотопа — протия) без электрона. В физике протон обозначается буквой p. Химическое обозначение протона (положительного иона водорода) — H+, астрофизическое — HII.
Протоны (вместе с нейтронами) являются основными составляющими атомных ядер. Заряд ядра определяется количеством протонов в нём
Заряд протона qпр = + e.
Электрический заряд протона=1,6*10^(–19) Кл
Масса протона больше массы электрона приблизительно в 1840 раз .
Электрический заряд протона, электрона и фотона
В настоящей статье на основе эфиродинамической сущности электрического заряда и структур элементарных частиц приводится расчет величин электрических зарядов протона, электрона и фотона.
Ложное знание опаснее невежества
Дж. Б. Шоу
Введение. В современной физике электрический заряд является одной из важнейших характеристик и неотъемлемым свойством элементарных частиц. [1] Из физической сущности электрического заряда [1, 2], определенной на основе эфиродинамической концепции [3], следует ряд свойств, таких как пропорциональность величины электрического заряда массе его носителя; электрический заряд не квантуется, а переносится квантами (частицами); величина электрического заряда знакоопределенная, т. е. всегда положительная; которые накладывают существенные ограничения на природу элементарных частиц. А именно: в природе не существует элементарных частиц, не имеющих электрического заряда; величина электрического заряда элементарных частиц величина положительная и больше нуля. Исходя из физической сущности величина электрического заряда определяется массой, скоростью потока эфира, составляющего структуру элементарной частицы и их геометрическими параметрами. Физическая сущность электрического заряда (электрический заряд это мера потока эфира) однозначно определяет эфиродинамическую модель элементарных частиц [3], тем самым снимая вопрос структуры элементарных частиц с одной стороны и указывает на несостоятельность стандартной [4], кварковой [5] и прочих моделей элементарных частиц с другой.
Величина электрического заряда также определяет интенсивность электромагнитного взаимодействия элементарных частиц. [6] С помощью электромагнитного взаимодействия осуществляется взаимодействие протонов и электронов в атомах и молекулах. Тем самым электромагнитное взаимодействие определяет возможность устойчивого состояния таких микроскопических систем. Размеры их существенным образом определяются величиной электрических зарядов электрона и протона.
Ошибочная трактовка современной физикой свойств, таких как существование положительного и отрицательного, элементарного, дискретного, квантованного электрического заряда и т. д. [7], некорректная интерпретация экспериментов по измерению величины электрического заряда привели к ряду грубейших ошибок в физике элементарных частиц (бесструктурность электрона, нулевая масса и заряд фотона, существование нейтрино, равенство по абсолютной величине электрических зарядов протона и электрона элементарному).
Из выше изложенного следует, что электрический заряд элементарных частиц в современной физике имеет определяющее значение в понимании основ микромира и требует взвешенной и обоснованной оценки их величин.
В естественных условиях протоны и электроны находятся в связанном состоянии, образуя протон-электронные пары. Непонимание этого обстоятельства, а также ошибочное представление, что заряды электрона и протона равны по абсолютной величине элементарному, оставили современную физику без ответа на вопрос: какова реальная величина электрических зарядов протона, электрона и фотона?
Электрический заряд протона и электрона. В естественном состоянии протон-электронная пара существует в виде химического элемента атома водорода. Согласно теории [8]: “Атом водорода является несводимой структурной единицей вещества, возглавляющей периодическую таблицу Менделеева. В этом отношении радиус атома водорода следует отнести к категории фундаментальных констант. … Рассчитываемый радиус Бора равен = 0,529 Å. Это важно, поскольку прямых методов измерения радиуса атома водорода нет. …радиус по Бору – это радиус окружности круговой орбиты электрона, и он определен в полном соответствии с общепринятым пониманием термина «радиус».”
Известно [9] также, что измерения радиуса протона осуществлялись с помощью атомов обычного водорода, которые привели (CODATA-2014) к результату 0,8751 ± 0,0061 фемтометра (1 фм = 10 −15 м).
Для оценки величины электрического заряда протона (электрона) используем общее выражение электрического заряда [1]:
q = (1/k) 1/2 u r (ρS) 1/2 , (1)
где k = 1 / 4πε – коэффициент пропорциональности из выражения закона Кулона,
ε0 ≈ 8,85418781762039·10 −12 Ф·м −1 – электрическая постоянная; u – скорость, ρ — плотность потока эфира; S – сечение тела протона (электрона).
Преобразуем выражение (1) следующим образом
q = (1/k) 1/2 u r (mS/V) 1/2 ,
где V = r S – объем тела, m — масса элементарной частицы.
Протон и электрон – это дуэтоны [10]: — структура, состоящая из двух торообразных тел, соединенных боковыми поверхностями торов, симметричная относительно плоскости деления, поэтому
q = (1/k) 1/2 u r (m2ST/2VT) 1/2 ,
где ST – сечение, r — длина, VT = r SТ — объем тора.
q = (1/k) 1/2 u r (mST/VT) 1/2 ,
q = (1/k) 1/2 u r (mST/rST) 1/2 ,
q = (1/k) 1/2 u (mr) 1/2 . (2)
Выражение (2) представляет собой модификацию выражения (1) для электрического заряда протона (электрона).
Пусть R2 = 0.2 R1, где R1 – внешний, а R2 – внутренний радиусы тора.
r = 2π 0.6 R1,
соответственно электрический заряд протона и электрона
q = (1/k) 1/2 u (m 2π 0.6 R1) 1/2 ,
q = (2π 0.6 /k) 1/2 u (m R1) 1/2 ,
q = 2π (1.2 ε) 1/2 u (m R1) 1/2
q = 2.19 π (ε) 1/2 u (m R1) 1/2 (3)
Выражение (3) представляет собой форму выражения величины электрического заряда для протона и электрона.
При u = 3∙10 8 м/с – вторая звуковая скорость эфира [3], выражение 2.19 π (ε) 1/2 u = 2.19 π(8,85418781762·10 −12 Ф/м) 1/2 3∙10 8 м/с = 0,6142∙10 4 м 1/2 Ф 1/2 с -1 .
Предположим, что радиус протона (электрона) в представленной выше структуре это радиус R1.
Для протона известно[9], что mр = 1,672∙10 -27 кг, R1 = rр = 0,8751∙10 -15 м , тогда
qр = 2.19 π (ε) 1/2 u (m R1) 1/2 = 0,6142∙10 4 [м 1/2 Ф 1/2 с -1 ] ∙ (1,672∙10 -27 [ кг] ∙
0,8751∙10 -15 [м]) 1/2 = 0,743∙10 -17 Кл.
Таким образом, электрический заряд протона qр = 0,743∙10 -17 Кл.
Для электрона известно [11], что mэ = 0,911∙10 -31 кг. Для определения радиуса электрона, при допущении, что структура электрона подобна структуре протона, а плотность потока эфира в теле электрона также равна плотности потока эфира в теле протона, используем известное соотношение между массами протона и электрона, которое равно
Подставляя данные для электрона в выражение (3) получим
qэ = 0,6142∙10 4 [м 1/2 Ф 1/2 /c] ∙ (0,911∙10 -31 [ кг] 0,8751∙10 -15 [м]/12,245) 1/2 =
Таким образом, электрический заряд электрона qэ = 0,157∙10 -19 Кл.
Удельный заряд протона
qр/mр = 0,743∙10 -17 [Кл] /1,672∙10 -27 [кг] = 0,444∙10 10 Кл /кг.
Удельный заряд электрона
qэ/mэ = 0,157∙10 -19 [Кл] /0,911∙10 -31 [кг] = 0,172∙10 12 Кл /кг.
Полученные значения электрических зарядов протона и электрона являются оценочными и не имеют фундаментального статуса. Это обусловлено тем, что геометрические и физические параметры протона и электрона в протон-электронной паре взаимозависимы и определяются местом расположения протон-электронной пары в атоме вещества и регулируются законом сохранения момента количества вращения. При изменении радиуса орбиты движения электрона меняются соответственно масса протона и электрона и, соответственно, скорости вращения вокруг собственной оси вращения. Так как электрический заряд пропорционален массе, то изменение массы протона или электрона, соответственно, приведет к изменению их электрических зарядов.
Таким образом, во всех атомах вещества, электрические заряды протонов и электронов отличаются друг от друга и имеют свое конкретное значение, однако в первом приближении их значения можно оценивать как значения электрического заряда протона и электрона атома водорода, определенного выше. Кроме того, данное обстоятельство указывает на то, что электрический заряд атома вещества является его уникальной характеристикой, которая может быть использована для его идентификации.
Зная величины электрических зарядов протона и электрона для атома водорода можно оценить электромагнитные силы, обеспечивающие устойчивость атома водорода.
В соответствии с модифицированным законом Кулона [12] электрическая сила притяжения Fпр будет равна
Fпр = k (q1 — q2) 2 / r 2 , при q1 ≠ q2 ,
где q1 – электрический заряд протона, q2 – электрический заряд электрона, r – радиус атома.
Fпр = (1/4πε )(q1 — q2) 2 / r 2 = (1/4π 8,85418781762039·10 −12 Ф·м −1 ) ·
- (0,743∙10 -17 Кл — 0,157∙10 -19 Кл) 2 /(5,2917720859·10 −11 м) 2 = 0,1763·10 -3 Н.
В атоме водорода на электрон действует электрическая (кулоновская) сила притяжения равная 0,1763·10 -3 Н. Так как атом водорода находится в устойчивом состоянии, то магнитная сила отталкивания также равна 0,1763·10 -3 Н. Для сравнения вся научная и учебно-методическая литература приводят расчет силы электрического взаимодействия, например [13], который дает результат 0,923 ·10 -7 Н. Приведенный в литературе расчет некорректен, так как основан на ошибках, рассмотренных выше.
Современная физика утверждает, что минимальная энергия, необходимая для вырывания электрона из атома, называется энергией ионизации или энергией связи, которая для атома водорода равна 13,6 эВ [14]. Оценим энергию связи протона и электрона в атоме водорода на основе полученных значений электрического заряда протона и электрона.
Есв. = Fпр ·rн = 0,1763·10 -3 · 6,24151·10 18 эВ/м · 5,2917720859·10 −11 м = 58271эВ.
Энергия связи протона и электрона в атоме водорода равна 58,271 КэВ.
Полученный результат указывает на некорректность понятия энергии ионизации и ошибочность второго постулата Бора [15]: “излучение света происходит при переходе электрона из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией. Энергия излучённого фотона равна разности энергий стационарных состояний”. В процессе возбуждения протон-электронной пары под воздействием внешних факторов, электрон смещается (удаляется) от протона на некоторую величину, максимальное значение которой определяется энергией ионизации. После генерации фотонов протон-электронной парой электрон возвращается на прежнюю орбиту.
Оценим величину максимального смещения электрона при возбуждении атома водорода некоторым внешним фактором энергией 13,6 эВ.
Радиус атома водорода станет равным 5,29523·10 −11 м, т. е. увеличится ориентировочно на 0,065%.
Электрический заряд фотона. Согласно эфиродинамической концепции фотон это [16]: элементарная частица, представляющая собой замкнутый тороидальный вихрь уплотненного эфира с кольцевым движением тора (как колеса) и винтовым движением внутри него, осуществляющая поступательно-циклоидальное движение (по винтовой траектории), обусловленное гироскопическими моментами собственного вращения и вращения по круговой траектории и предназначенная для переноса энергии.
Исходя из структуры фотона, как тороидального вихревого тела, движущегося по винтовой траектории, где rγλ внешний радиус, mγλ – масса, ωγλ — собственная частота вращения, электрический заряд фотона может быть представлен следующим образом.
Для упрощения расчетов примем длину потока эфира в теле фотона r =2π rγλ,
qγ λ = 2π(2ε) 1/2 ωγλ (mλ r 3 γλ ) 1/2 . (4)
Выражение (4) представляет собственный электрический заряд фотона без учета движения по круговой траектории. Параметры ε, mλ, rγλ это квазипостоянные, т.е. переменные, значения которых меняются незначительно (доли %) во всей области существования фотона (от инфракрасного до гамма). Это значит, что собственный электрический заряд фотона это функция от частоты вращения вокруг собственной оси. Как показано в работе [17] отношение частот гамма фотона ωγλГ к фотону инфракрасного диапазона ωγλИ составляет порядка ωγλГ /ωγλИ ≈ 1000, соответственно изменяется и величина собственного электрического заряда фотона. В современных условиях эта величина не может быть измерена, поэтому имеет только теоретическое значение.
Согласно определению фотона, он имеет сложное винтовое движение, которое можно разложить на движение по круговой траектории и прямолинейное. Для оценки полной величины электрического заряда фотона необходимо учитывать движение по круговой траектории. В этом случае собственный электрический заряд фотона оказывается распределенным по этой круговой траектории. Учитывая периодичность движения, у которого шаг винтовой траектории трактуется как длина волны фотона, можно говорить о зависимости величины полного электрического заряда фотона от его длины волны.
Из физической сущности электрического заряда следует пропорциональность величины электрического заряда его массе, следовательно и его объему. Таким образом собственный электрический заряд фотона пропорционален собственному объему тела фотона (Vγ λ). Аналогично, полный электрический заряд фотона с учетом движения по круговой траектории будет пропорционален объему (Vλ), который сформирует фотон, движущийся по круговой траектории.
qλ = qγ λ Rλ / L 2 rγλ. (5)
где L = r0γλ/rγλ — параметр структуры фотона, равный отношению радиуса сечения к внешнему радиусу тела фотона (≈ 0,2), VТ = 2π 2 R r 2 – объем тора [18] , R — радиус окружности вращения образующей окружности тора; r — радиус образующей окружности тора.
qλ = qγ λ Rλ / L 2 rγλ = 2π(2ε) 1/2 ωγ λ (mλ r 3 γ λ ) 1/2 Rλ / L 2 rγλ ,
qλ = 2π(2ε) 1/2 ωγλ (mλ rγλ ) 1/2 Rλ / L 2 . (6)
Выражение (6) представляет полный электрический заряд фотона. Ввиду зависимости полного электрического заряда от геометрических параметров фотона, значения которых в настоящее время известны с большой погрешностью, получить точное значение величины электрического заряда расчетным путем не представляется возможным. Однако его оценка позволяет сделать ряд существенных теоретических и практических выводов.
Для данных из работы [17, 19], т.е. при λ = 225 нм, ωγ λ ≈ 6,6641·10 30 об/с,
mλ ≈ 10 -40 кг, rγλ ≈ 10 -20 м, Rλ ≈ 0,179·10 -16 м, L ≈ 0,2, получим величину полного электрического заряда фотона:
qλ = 0,786137 ·10 -19 Кл.
Полученное значение полного электрического заряда фотона длиной волны 225 нм хорошо согласуется с величиной измеренной Р. Милликеном (1,592·10 -19 Кл) [20], позднее ставшей фундаментальной постоянной, с учетом того, что его значение соответствует электрическому заряду двух фотонов. Удвоенное значение рассчитанного электрического заряда фотона:
2qλ = 1,57227·10 -19 Кл,
в Международной системе единиц (СИ) элементарный электрический заряд равен 1,602 176 6208(98)·10 −19 Кл [21]. Удвоенное значение элементарного электрического заряда обусловлено тем, что протон-электронная пара, в силу своей симметрии, всегда генерирует два фотона. Это обстоятельство экспериментально подтверждается существованием такого процесса как аннигиляция электрон – позитронной пары, т.е. в процессе взаимоуничтожения электрона и позитрона успевают сгенерироваться два фотона, а также существованием таких известных приборов, как фотоэлектронные умножители и лазеры.
Выводы. Итак, в данной работе показано, что электрический заряд является фундаментальным свойством природы, играющим важную роль в понимании сущности элементарных частиц, атомов и других структур микромира.
Эфиродинамическая сущность электрического заряда позволяет дать обоснование интерпретации структур, свойств и параметров элементарных частиц, отличающихся от известных современной физике.
На основе эфиродинамической модели атома водорода и физической сущности электрического заряда даны расчетные оценки электрических зарядов протона, электрона и фотона.
Данные для протона и электрона, в виду отсутствия экспериментального подтверждения на данный момент, носят теоретический характер, однако с учетом погрешности могут быть использованы как в теории, так и на практике.
Данные для фотона хорошо согласуются с результатами известных экспериментов по измерению величины электрического заряда и обосновывают ошибочное представление элементарного электрического заряда.