Номер 3, страница 108 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 27. Объяснение электризации. Закон сохранения заряда. Вспомните - номер 3, страница 108.

Условие.

Как называют частицу с самым малым зарядом?

Решение.

Решение

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть два аспекта: заряды свободно существующих частиц и заряды фундаментальных частиц, которые могут существовать только в связанном состоянии.

Элементарный заряд и свободно существующие частицы
Наименьший заряд, который может быть обнаружен у свободно существующей частицы, называется элементарным зарядом. Его принято обозначать буквой $\text{e}$, и его величина составляет приблизительно $e \approx 1,602 \times 10^{-19}$ Кл.
Частица, которая является носителем этого фундаментального отрицательного заряда ($-e$), — это электрон. Протон, в свою очередь, имеет положительный заряд, равный по величине элементарному ($+e$). Таким образом, если рассматривать только частицы, которые могут существовать самостоятельно, то наименьшим по модулю ненулевым зарядом обладает электрон.

Дробный заряд и кварки
Современная физика (Стандартная модель) утверждает, что существуют еще более фундаментальные частицы — кварки, из которых состоят, например, протоны и нейтроны. Уникальной особенностью кварков является их дробный электрический заряд, который кратен $\frac{1}{3}$ элементарного заряда. Например, d-кварк (нижний кварк) имеет заряд $q_d = - \frac{1}{3} e$, а u-кварк (верхний кварк) имеет заряд $q_u = + \frac{2}{3} e$.
По модулю, заряд d-кварка ($| - \frac{1}{3} e |$) в три раза меньше элементарного заряда. Следовательно, именно у кварков самый малый из известных зарядов. Однако кварки не наблюдаются в свободном виде из-за явления, называемого конфайнментом (удержанием цвета). Они всегда существуют в составе адронов (например, протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка, а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков).

Ответ: Частицами с самым малым по модулю известным электрическим зарядом являются кварки (например, d-кварк, s-кварк и b-кварк с зарядом $- \frac{1}{3} e$). Однако эти частицы не существуют в свободном состоянии. Среди свободно существующих частиц наименьший по модулю ненулевой заряд имеет электрон (заряд $-e$).