Структурные уровни микромира, их характеристика.

Сегодня выделяют 4 уровня организации микромира:

- молекулярный;

- атомный;

- нуклонный;

- кварковый.

Молекулярный уровень можно назвать начальным, наиболее глубинным уровнем организации живого. Каждый живой организм состоит из молекул органических веществ — белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров (липидов), находящихся в клетках и получивших название биологических молекул. Основой всех органических соединений служит углерод. Он может вступать в связь со многими атомами и их группами, образуя цепочки, различные по химическому составу, строению, длине и форме. Именно на молекулярном уровне происходит превращение всех видов энергии и обмен веществ в клетке. Механизмы этих процессов также универсальны для всех живых организмов.

А́том — наименьшая химически неделимая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: количество протонов определяет принадлежность атома некоторому химическому элементу, а число нейтронов — изотопу этого элемента.

Нуклон - общее название протона и нейтрона – частиц, из которых состоят ядра атомов. На нуклоны приходится основная часть массы атома. Наиболее существенное различие между протоном и нейтроном – наличие у протона электрического заряда, которого нейтрон, как это видно из его названия, не имеет.

Благодаря наличию заряда и магнитного момента протоны реагируют на электрические и магнитные поля. Нейроны благодаря отсутствию электрического заряда гораздо легче, нежели заряженные частицы, проникают в атомные ядра. При этом нейтроны вызывают превращения, подобные делению ядер, которое служит источником получения электрической энергии в огромных масштабах.

В современной физике представление о структуре нуклонов опирается на кварковую модель. Согласно последней, нуклоны состоят из более простых частиц трех типов, названных кварками. Если электрический заряд протона обозначить через е, то протон будет содержать два кварка с зарядом +(2/3е) и один кварк с зарядом –(1/3е), а нейтрон – один кварк с зарядом +(2/3е) и два кварка с зарядом –(1/3)е. Кварковая модель получила убедительное подтверждение в опытах по рассеянию электронов высоких энергий, которые, взаимодействуя с нуклонами, выявили наличие у них внутренней структуры.

Дата добавления: 2015-08-21