測量單個粒子的方法

㈠ 人類怎樣量出一個原子的大小呢

STM具有原子解析度，但它有一個限制：它測量電流，所以它必須是導電的。原子力顯微鏡打破了這一限制。像SCANNING隧道顯微鏡一樣，原子力顯微鏡使用探針來測量目標。因為原子之間存在著力，如靜電和范德華力，當原子力顯微鏡的針穿過目標區域時，由於施加的力，針會輕微振動。在我們的想像中，微觀粒子可以通過放大、再放大來直接觀察。然而，這在實踐中是不可能的，因為光鏡的解析度有限，通常只有幾百納米，這遠遠不能觀察到微觀粒子。

用激光照射在針尖上，當針振動時，激光反射會出現相應的變化，通過對這些數據的測量，可以達到檢測的目的。所以我們看不到原子，但我們可以觸摸到它們。那麼更小的粒子，比如電子呢？其實以目前的科技水平，對於電子這樣的微觀粒子，我們只能用儀器來觀察電子與其他物質相互作用產生的各種效應，如各種可探測的射線、粒子等，來達到間接觀察的目的。

㈡ 單個原子小到看不見，那麼物理學家是如何測出質量的

在19世紀初，物理學家阿伏加德羅首次認識到，在給定的壓力和溫度下，任何氣體的體積都與組成氣體的原子或分子的數量成正比，這是一個重大突破。這使物理學家能夠比較等體積不同氣體的相對重量，從而確定組成氣體的原子相對質量。

原子量是用原子質量單位（amu）來測量的，1 amu等於碳-12原子質量的十二分之一。不久之後，著名的常數——阿伏伽德羅常數（6.023×10^23 /mol）被測量出來。根據這個常數，可以知道一摩爾氣體中的原子或分子的數量。基於此，物理學家可以通過測量氣體的總體積，並結合阿伏伽德羅常數，就能粗略估計出單個原子的質量。

㈢ 納米顆粒粒徑大小，粒徑分布及表面測試的方法有哪些各種方法的特點是是什麼

一樓回答的是針對納米棒吧？
1、納米顆粒是指在100納米以下的，都叫納米顆粒。
2、測試粒徑分布的現在高級貨都用馬而文激光粒度測試儀（也有低端國產的粒度儀），可以提供粒度報告，尺寸分布報告，體積分布報告，強度分布報告等多種數據。
特點是可以測試1納米~1000納米范圍內的樣品數據可靠性高，要求納米顆粒的粒徑分布較為集中，你不要有很多1納米級的，又有很多1000納米的，這樣出的數據可靠性相對低。會提供一個數據可靠性參數PDI。便宜，因為我們實驗室就有可以幫你測。別的地方也有，行價大約是在50~100元之間吧。
粒徑分為晶體粒徑，和顆粒粒徑，如果樓主確定是要顆粒粒徑的話，還可以通過SEM，或FE-SEM來看。然後通過相關軟體數據統計。SEM便宜也就100元左右，FE-SEM可能要300~500，這樣看你的樣品導電不導了，涉及到噴金、噴碳的問題。一樓說的紫外，我覺得的可取性不是很高，因為只是定性分析，不能給出定量數據，而且要受到濃度等多種因素影響，UIV主要用於濃度和紫外特徵峰、漫反射等方面的表徵。而且一般TEM隨隨便便就可以達到納米級，沒有那麼誇張。一般的也就200元，高分辨的會比較貴也就500夠了。但有個問題是TEM看到不一定是顆粒粒徑，有可能是晶體粒徑，你要具備分析的能力，也可以用這個表徵。

㈣ 利用光學的方法測量塵埃粒子的濃度和粒徑通常有哪幾種方法塵埃粒子計數器是哪種方法

利用光學的方法測量塵埃粒子濃度大致有如下幾種方法：(1)光散射法、(2)光衍射法、(3)光沉降法、(4)光學顯微鏡法、(5)全息攝影法。目前使用的塵埃粒子計數器基本上均採用光散射法，即空氣中的塵埃粒子在一定強度的光束照射下，向其周圍空間散射出與其粒徑成一定比例關系的光通量的原理而設計。

㈤ 怎樣探測基本粒子的運動軌跡，都有哪些方法

探測基本粒子的運動軌跡的方法,一般有:威耳遜雲室、氣泡室、蓋革-彌勒計數器。探測中子可用氣泡室，中子通過時，離子周圍就有氣泡形成，可以清晰得拍到離子在氣泡室中的離子照片。

㈥ 怎樣測量粒子的質量和電荷量

質量可以通過能量來測量，粒子物理中質量的單位也多用MeV,許多粒子是不穩定粒子，粒子的微觀本性決定了：實驗上測量不穩定粒子的質量實際得到的不是確定的一個值，而是在某一值附近有一定分布．這個分布可以用兩個參數來描寫，一個參數是實驗里測量粒子質量值的平均值，通常仍稱為粒子的「質量」m；另一個參數是實驗測量粒子質量值在平均值附近的分布寬度，稱為粒子的寬度Г．粒子的平均壽命越短，越不穩定，粒子的寬度也就越大．

所有已發現的粒子所帶電荷都是質子電荷的簡單整數倍，這個性質稱為電荷的「量子化」。一個物體的帶電量只要在電場中測量其運動軌跡的偏轉量就可以知道了。

㈦ 如何分別測量一個粒子的位置和速度

沒有說明具體條件，什麼粒子
也沒有說明在什麼知識水平上
這樣的問題沒法回答

比如說測量從大氣中透過的高速電子，方法是雲室。利用過飽和蒸汽，當電子在其中運動過去時，會電離周圍的水蒸氣，使得在運動軌跡上產生一系列氣泡，通過閃光記錄下氣泡，即得到電子的運動軌跡。另外在雲室中加磁場，電子會在其中偏轉，從而可以從偏轉半徑測得電子的動量（速度）

㈧ 不用光，用其他方法去測量粒子可以測得准嗎

海森堡設想，用一個γ射線顯微鏡來觀察一個電子坐標，這種顯微鏡的解析度也受到波長λ的限制，而所用光波長λ越短，顯微鏡解析度越高，電子坐標的不確定性程度△q就越小。

因此：△q∝λ；

另一方面，任何小的光照射到電子，至少要一個光量子，波長越短，伽馬射線加在電子上的動量越大，則會改變電子運動速度和方向，因此無法測准其動量。

由此得出：△q∝1/λ。

這就是量子觀測的矛盾處，這個矛盾導致了測不準定律的成立。

這個世界除了光，沒有任何其他的東西能夠測量微觀粒子，當然這個光已經不是我們通常認為的可見光了，而是人眼不可見的射線。

㈨ 高等無機化學測定納米材料粒徑大小的主要方法有哪些

高等無機化學測定納米材料粒徑大小的主要方法：
1、XRD線寬法：一般可通過XRD圖譜，利用Scherrer公式進行納米顆粒尺寸的計算。XRD線寬法測量得到的是顆粒度而不是晶粒度。該方法是測定微細顆粒尺寸的最好方法。測量的顆粒尺寸范圍為≤100nm。
2、激光粒度分析法：測量精度高，測量速度快，重復性好，可測粒徑范圍廣以及可進行非接觸測量等。激光粒度分析有衍射式和散射式兩種。衍射式對於粒徑在5μm以上的樣品分析較准確，而散射式則對粒徑在5μm以下的納米、亞微米顆粒樣品分析准確。利用激光粒度分析法進行粒度分析時必須對被分析體系的粒度范圍預先有所了解，否則分析結果會不準確。該方法是建立在顆粒為球形、單分散條件上的，而實際被測顆粒多為不規則形狀並呈多分散性。因此顆粒的形狀和粒徑分布特性對最終粒度分析結果影響較大，顆粒形狀越不規則，粒徑分布越寬，分析結果的誤差就越大。
3、沉降粒度分析法是通過顆粒在液體中的沉降速度來測量粒度分布的方法。主要有重力沉降式和離心沉降式兩種光透沉降粒度分析方式，適合納米顆粒度分析的方法主要是離心式分析法。該方法具有操作方便、價格低、運行成本低、樣品用量少、測試范圍寬（一般可達0,1-200μm）、對環境要求不高等特點；但該方法也存在著檢測速度慢、重復性差、對非球形粒子誤差大、不適於混合物料等缺點。
4、電超聲粒度分析法：該方法測量的粒度范圍為5nm-100μm。電超聲粒度分析法在分析中需要粒子和液體的密度、液體的黏度、粒子的質量分數及熱膨脹系數等參數。該方法的優點是可測高濃度分散體系和乳液的顆粒尺寸，不需要稀釋，避免了激光粒度分析法不能分析高濃度分散體系粒度的缺陷，且分析精度高，分析范圍更寬。
5、對於特定材料的納米粉，無論是氧化物、氮化物還是金屬粉末，沒有規定用特殊的方法來測量其顆粒尺寸。主要根據材料的顆粒性質來決定採用的分析方法，通常均採用TEM觀察法；若材料是由微細的晶粒組成，則常採用XRD線寬法來測定其晶粒粒徑的大小。若採用這兩種方法不能得到滿意的結果，那麼，可根據估測的粒徑范圍來選用本文第三部分介紹的方法。這些方法得到的粒徑結果不僅准確，而且還能得到顆粒的形狀，但這些方法成本高，應根據需要來選用。

㈩ 很多基本粒子的質量是怎麼測量的比如質子、中子、電子、中微子等等，它們的質量是怎麼測量的

早期的原子量測定 用 天然 氧元素 的原子量 等於 16 作為標准。1929年，發現天然氧元素是由 16O 17O 18O 三種同位素組成，並且 16O 的不純度很高。1960-61年，國際物理學會和化學學會採納了德國 質譜學家 馬陶赫 的建議，選擇 12C 作為原子量測定的新標准。認為 12C 具有12.000個原子質量單位，原子量為12。
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原子量的早期測定方法，我不知道。但是現代的測定方法主要有以下幾種：
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1） 利用核反應 的能量平衡求取
在一個核反應中，反應前後能量守恆，能量和質量之間有著愛因斯坦關系。如果反應前後的某些粒子的質量或能量已知，那麼就可以根據 守恆原理 求出 某1個 未知粒子的質量。例如 不帶電的中子的質量 通常就是這樣求得的。
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2）利用原子發射光譜中的超精細結構測定
原子可以發射光譜，光譜對於原子 就如同 指紋對於人。每種原子都有自己的特徵光譜。光譜記錄呈現若干個獨立的 峰。用高分辨能力的 光譜儀器觀察這些峰，會發現 所謂的 峰 並非單峰，而是若干個波長很近的 峰疊加在一起而成。這若干個小峰稱為光譜的超精細結構。小峰與小峰之間的波長差 決定於原子的質量。通過對小峰之間的波長差的測量，可以推算出 原子的質量。
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3）利用分子轉動光譜中的同位素位移。
這種方法的原理與 2）很相似，不再具體描述。
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4）質譜法
這是當代最為流行、測量精度最高的原子量測定方法。測量精度可達 10的 -18 克。在這種方法中，利用「質譜儀」(mass spectrometer) 測量微觀粒子的質量。其中的 「質」就是質量的意思。
世界上第一台質譜儀誕生於1919年。目前已經有多種不同類型的質譜儀，例如:單聚焦、雙聚焦、串列、四極、飛行時間、加速器 等類型。
質譜儀的工作原理中，主要是通過對微觀帶電粒子在電磁場中的運動規律的測量來得到微觀粒子的質量。帶電粒子在電場中 受到庫侖力，在磁場中受到洛侖茲力。由於力的作用，微觀粒子會具有加速度，以及與加速度對應的運動軌跡。微觀粒子質量不同時，加速度以及運動軌跡就會不同。通過對微觀粒子運動情況的研究，可以測定微觀粒子的質量。
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碳原子是中性粒子，不帶電，不會在電磁場中受到作用。但是在自然界中存在著大量種類的碳氫化合物，可以通過一定的技術手段讓碳以離子形式被注入到電磁場中。這樣就可以測定碳離子、或者碳氫集團離子等的質量。同時它們的電荷也很容易測定，每個電子的質量也很容易測定。這樣，就可以推出碳原子的質量。
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關於 阿伏加德羅常數的測定：
主要有：氣體動力學法、密立根油滴實驗法、布朗運動法、布拉格X射線衍射法等。這些方法都涉及很專業的知識。不再詳述。