質子 中子 電子是什麼顏色?

時間 2021-05-11 12:52:39

1樓:

個人感覺應該沒有顏色,因為顏色本來就是人眼對光的察覺,單個微觀粒子的尺寸比光的波長還短,所以在那個尺度的世界裡應該沒有顏色這種東西。

2樓:

這是個好問題,應用還挺廣。不過限於個人所學,只能簡單聊聊。

首先,磁場是不能約束中子的,因為中子沒有電荷。不過,中子有微弱磁矩,因此非均勻磁場有點作用,但遠不能約束。

其次,這裡是問物理問題,生物上的類似人眼能不能看到就不考慮了。因為顏色是指光子(輻射)的頻率,所以,這裡其實就是問帶電粒子的輻射問題。並且,我們確實基本只考慮大量帶電粒子。

在物理系,這方面的基礎知識歸為一門叫做「輻射機制」的課。特別的,因為題主問的是,用光去照射帶電粒子,這是乙個康普頓效應問題。根據光子和帶電粒子的相對能量的差別,還可以分為康普頓散射和逆康普頓散射。

這些在輻射機制裡都有涉及。

這方面的應用至少有包括:

天體物理觀測。我們對遙遠天體的觀測手段之一,即是觀測其電磁波譜(「顏色」)。因為天體物理過程的輻射能標極大,所以一般是光子的能量遠大於帶電粒子,因此逆康普頓散射比較常見。

比如,伽瑪暴餘暉,超新星爆發餘暉等。

在等離子體診斷,受控核聚變方面有應用。這個和1其實也類似,因為像宇宙塵埃等基本都以等離子體形式存在。我們可以通過觀測等離子體放射出的輻射來判斷等離子現在的狀態(等離子體診斷)。

另外,在使用雷射的慣性約束等離子體裡,我們也需要精確計算出等離子體的輻射能(因為放出的輻射帶走了能量,匯入的輻射供給了能量)以找出受控等離子體的能量,進行調整,避免各種等離子體不穩定性。

其實,超大解析度顯微(2014 Nobel in Chemistry)中的各種方案,用於實現單分子成像時,也可以說是和這一物理過程類似的。比如,庄小威的STORM方法(stochastic optical reconstruction microscopy),使用雷射照射去激發分子髮色團們(在你的問題裡是質子,電子等),然後通過控制某個分子發色團發出的光照射在待測物體上,從而成像。當然具體實現比這描述的複雜多了,但物理過程類似。

3樓:逸心

感謝 @鳥雀呼晴 的回答。我補充兩句。量子場論學藝不是很精,希望不要貽笑大方。

量子場論按照費曼圖計算的散射截面是關於耦合強度的展開式,而且是奇點附近的展開,所以在高能(紫外發散)和低能(紅外發散)都會有問題。高能要重整化和多做一級展開,低能其實意味著量子場論的方法殺雞用牛刀了,退化成半經典的方法才是更合適的方法。

事實上可見光波段(更何況紅外),光波長顯著長於電子的康普頓波長,按照自由電子氣的等離子共振計算和光的相互作用就可以了。

另外鳥雀呼晴的這個計算結果大體上可以有結論,很稀的電子氣是無色透明的。稍濃之後類似於金屬的反射,應當是不透光,但強烈地反射光。但如果很濃,電子-電子庫侖作用很強的強關聯問題是個科學上的難點。

然後關於質子和中子。質子和中子質量比電子大得多,於是可以很安全地用經典的方法來計算。而兩者有都不是基本粒子,可以有極化現象。

中子不帶淨電荷,和光的散射大體上就是瑞利散射(但相比大氣非常微弱),一般也是無色透明,但如果刻意放大散射的效果的話,和天空的顏色類似,在不同的角度上可以看到藍天的顏色和晚霞的橙黃色等等。

質子自由電荷的效應相比極化是主要因素,和電子的結果應該是相似的。

4樓:民科心中的物理

光子在空間體積上遠遠大於電子質子中子,這些基本粒子可能無法反射光子,估計什麼都看不到,就如同拿乙個籃球去撞擊一粒綠豆,光子會直接無視通過去!原子是可以看到的,因為原子能夠反射光子!

中子如何轉化為質子和電子?

zhj 根據費公尺理論,中子和質子實際上是同一種物質的兩種不同的量子狀態,因此中子實際上可以通過躍遷來變為質子,通過躍遷,實際上就是發生了 衰變,從原子核中發射 粒子,即電子 melonsyk 首先,粒子物理中的反應,與化學反應有本質區別。化學反應中各個元素的原子數是守恆的,所以這個過程可以簡單想象...

質子 中子 電子 離子輻照有什麼區別?

零度君 差別還是蠻大的,電子輻照能量低,作用區域小,但好處是可以通過高壓或者超高壓tem實現原位觀察。離子輻照和質子輻照是一類,能量相對要高,dpa可以很高,操作起來也很容易,但是缺點在於作用深度不到1微公尺。多用來模擬中子輻照,但是問題在於現在深入研究表明模擬的程度很低。中子輻照作用深度極大,所以...

質子釋放乙個正電子變成中子,然後中子衰變成質子,這會無限迴圈下去嗎?

yuanyg420 中子可以衰變成質子,但質子永遠不會衰變成中子。科學家們到現在都沒有發現質子的衰變。如果質子能夠衰變,你我也就不存在了。不要被某些所謂的科學家忽悠了。 Acid 這個問題就好比水會蒸發匯集成雲,然後變成雨下下來,這會無限迴圈下去嗎?迴圈當然是可以迴圈的,但是要注意到第一步 水蒸發 ...