Elementární náboj


Elementární náboj je nejmenší možný elektrický náboj jedné volné částice.

Elementární (elektrický) náboj je roven velikosti elektrického náboje elektronu. Elektron má záporný elementární náboj, proton má kladný elementární náboj.

Obsah

Značení a hodnota


e = 1,602 176 634×10−19 C (přesně)[1]

Vlastnosti


Zlomkové hodnoty elementárního náboje


Elementární náboj v kvantové teorii pole


V kvantové teorii pole udává elementární náboj efektivní sílu elektromagnetické interakce. V lagrangiánu interakce

\({\displaystyle {\mathcal {L}}={\bar {\psi }}(i\gamma ^{\mu }D_{\mu }-m)\psi -{\frac {1}{4}}F_{\mu \nu }F^{\mu \nu }}\)

vystupuje prostřednictvím kalibrační kovariantní derivace

\({\displaystyle D_{\mu }\equiv \partial _{\mu }+ieA_{\mu }\,\!}\).

\({\displaystyle A_{\mu }}\) zde značí kovariantní čtyřpotenciál elektromagnetického pole, \({\displaystyle F_{\mu \nu }=\partial _{\mu }A_{\nu }-\partial _{\nu }A_{\mu }\,\!}\) z něj vytvořený tenzor elektromagnetického pole.


Efektivní síla elektromagnetické interakce se častěji udává pomocí vazebné konstanty interakce:

\({\displaystyle \alpha _{\mathrm {e} }={\frac {e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}\hbar c}}}\), známé jako konstanta jemné struktury.

Pro elementární náboj resp. konstantu jemné struktury však platí, že představují efektivní elektrický náboj částic s jednotkovým nábojem resp. vazebnou konstantu interakce na makroskopických vzdálenostech, tedy se započtením plného stínění vznikajícího polarizací vakua. Efektivní hodnota síly interakce však roste s předávaným čtyřimpulsem, což lze názorně interpretovat tak, že se výměna virtuálních fotonů odehrává blíže u nabitých částic, kde je polarizace vakua menší. Se zvyšováním hodnoty čtyřimpulsu předávaného při interakci tak vazebná konstanta interakce i efektivní hodnota náboje interagující částice rostou a nejsou již rovny hodnotám konstanty jemné struktury a elementárního náboje.

Příklad

Pro předávanou hybnost mZc (mZ je klidová hmotnost intermediálního bosonu Z) odpovídající vzdálenosti řádově 10−19  m nabývá vazebná konstanta elektromagnetické interakce hodnoty (v tradičním reciprokém vyjádření):[2]

Odpovídá to efektivnímu elektrickému náboji

Reference


  1. Fundamental Physical Constants; 2018 CODATA recommended values. NIST, květen 2019. Dostupné online , PDF (anglicky)
  2. OLIVE, K. A., et al. (Particle Data Group). The Review of Particle Physics. Chinese Physics C [online]. 21. srpen 2014. Svazek 38, čís. 9:090001. Dostupné online . PDF [1]. ISSN 1674-1137 . DOI:10.1088/1674-1137/38/9/090001 . (anglicky)

Související články











Kategorie: Elektromagnetismus | Fyzikální veličiny | Fyzikální konstanty




Poslední aktualizace: 19.02.2021 10:33:31 CET

Zdroj: Wikipedia (autoři [Dějiny])    licence: CC-BY-SA-3.0

Změny: Všechny obrázky a většina návrhových prvků, které s nimi souvisejí, byly odstraněny. Některé ikony byly nahrazeny FontAwesome-Icons. Některé šablony byly odstraněny (např. „Článek potřebuje rozšíření“) nebo byly přiřazeny (např. „Poznámky“). Třídy CSS byly buď odstraněny, nebo harmonizovány Byly odstraněny konkrétní odkazy na Wikipedii, které nevedou k článku nebo kategorii (jako „Redlinks“, „links to edit page“, „links to portals“). Každý externí odkaz má další obrázek. Kromě několika drobných změn designu byly odstraněny mediální kontejnery, mapy, navigační krabice, mluvené verze a geomikroformáty.

Upozornění Protože daný obsah je v daném okamžiku automaticky převzat z Wikipedie, ruční ověření bylo a není možné. LinkFang.org proto nezaručuje přesnost a aktuálnost získaného obsahu. Pokud existují informace, které jsou v tuto chvíli chybné nebo mají nepřesné zobrazení, neváhejte a kontaktujte nás: e-mail.
Viz také: Tiráž & Ochrana dat.