测量单个粒子的方法

㈠ 人类怎样量出一个原子的大小呢

STM具有原子分辨率，但它有一个限制：它测量电流，所以它必须是导电的。原子力显微镜打破了这一限制。像SCANNING隧道显微镜一样，原子力显微镜使用探针来测量目标。因为原子之间存在着力，如静电和范德华力，当原子力显微镜的针穿过目标区域时，由于施加的力，针会轻微振动。在我们的想象中，微观粒子可以通过放大、再放大来直接观察。然而，这在实践中是不可能的，因为光镜的分辨率有限，通常只有几百纳米，这远远不能观察到微观粒子。

用激光照射在针尖上，当针振动时，激光反射会出现相应的变化，通过对这些数据的测量，可以达到检测的目的。所以我们看不到原子，但我们可以触摸到它们。那么更小的粒子，比如电子呢？其实以目前的科技水平，对于电子这样的微观粒子，我们只能用仪器来观察电子与其他物质相互作用产生的各种效应，如各种可探测的射线、粒子等，来达到间接观察的目的。

㈡ 单个原子小到看不见，那么物理学家是如何测出质量的

在19世纪初，物理学家阿伏加德罗首次认识到，在给定的压力和温度下，任何气体的体积都与组成气体的原子或分子的数量成正比，这是一个重大突破。这使物理学家能够比较等体积不同气体的相对重量，从而确定组成气体的原子相对质量。

原子量是用原子质量单位（amu）来测量的，1 amu等于碳-12原子质量的十二分之一。不久之后，着名的常数——阿伏伽德罗常数（6.023×10^23 /mol）被测量出来。根据这个常数，可以知道一摩尔气体中的原子或分子的数量。基于此，物理学家可以通过测量气体的总体积，并结合阿伏伽德罗常数，就能粗略估计出单个原子的质量。

㈢ 纳米颗粒粒径大小，粒径分布及表面测试的方法有哪些各种方法的特点是是什么

一楼回答的是针对纳米棒吧？
1、纳米颗粒是指在100纳米以下的，都叫纳米颗粒。
2、测试粒径分布的现在高级货都用马而文激光粒度测试仪（也有低端国产的粒度仪），可以提供粒度报告，尺寸分布报告，体积分布报告，强度分布报告等多种数据。
特点是可以测试1纳米~1000纳米范围内的样品数据可靠性高，要求纳米颗粒的粒径分布较为集中，你不要有很多1纳米级的，又有很多1000纳米的，这样出的数据可靠性相对低。会提供一个数据可靠性参数PDI。便宜，因为我们实验室就有可以帮你测。别的地方也有，行价大约是在50~100元之间吧。
粒径分为晶体粒径，和颗粒粒径，如果楼主确定是要颗粒粒径的话，还可以通过SEM，或FE-SEM来看。然后通过相关软件数据统计。SEM便宜也就100元左右，FE-SEM可能要300~500，这样看你的样品导电不导了，涉及到喷金、喷碳的问题。一楼说的紫外，我觉得的可取性不是很高，因为只是定性分析，不能给出定量数据，而且要受到浓度等多种因素影响，UIV主要用于浓度和紫外特征峰、漫反射等方面的表征。而且一般TEM随随便便就可以达到纳米级，没有那么夸张。一般的也就200元，高分辨的会比较贵也就500够了。但有个问题是TEM看到不一定是颗粒粒径，有可能是晶体粒径，你要具备分析的能力，也可以用这个表征。

㈣ 利用光学的方法测量尘埃粒子的浓度和粒径通常有哪几种方法尘埃粒子计数器是哪种方法

利用光学的方法测量尘埃粒子浓度大致有如下几种方法：(1)光散射法、(2)光衍射法、(3)光沉降法、(4)光学显微镜法、(5)全息摄影法。目前使用的尘埃粒子计数器基本上均采用光散射法，即空气中的尘埃粒子在一定强度的光束照射下，向其周围空间散射出与其粒径成一定比例关系的光通量的原理而设计。

㈤ 怎样探测基本粒子的运动轨迹，都有哪些方法

探测基本粒子的运动轨迹的方法,一般有:威耳逊云室、气泡室、盖革-弥勒计数器。探测中子可用气泡室，中子通过时，离子周围就有气泡形成，可以清晰得拍到离子在气泡室中的离子照片。

㈥ 怎样测量粒子的质量和电荷量

质量可以通过能量来测量，粒子物理中质量的单位也多用MeV,许多粒子是不稳定粒子，粒子的微观本性决定了：实验上测量不稳定粒子的质量实际得到的不是确定的一个值，而是在某一值附近有一定分布．这个分布可以用两个参数来描写，一个参数是实验里测量粒子质量值的平均值，通常仍称为粒子的“质量”m；另一个参数是实验测量粒子质量值在平均值附近的分布宽度，称为粒子的宽度Г．粒子的平均寿命越短，越不稳定，粒子的宽度也就越大．

所有已发现的粒子所带电荷都是质子电荷的简单整数倍，这个性质称为电荷的“量子化”。一个物体的带电量只要在电场中测量其运动轨迹的偏转量就可以知道了。

㈦ 如何分别测量一个粒子的位置和速度

没有说明具体条件，什么粒子
也没有说明在什么知识水平上
这样的问题没法回答

比如说测量从大气中透过的高速电子，方法是云室。利用过饱和蒸汽，当电子在其中运动过去时，会电离周围的水蒸气，使得在运动轨迹上产生一系列气泡，通过闪光记录下气泡，即得到电子的运动轨迹。另外在云室中加磁场，电子会在其中偏转，从而可以从偏转半径测得电子的动量（速度）

㈧ 不用光，用其他方法去测量粒子可以测得准吗

海森堡设想，用一个γ射线显微镜来观察一个电子坐标，这种显微镜的分辨率也受到波长λ的限制，而所用光波长λ越短，显微镜分辨率越高，电子坐标的不确定性程度△q就越小。

因此：△q∝λ；

另一方面，任何小的光照射到电子，至少要一个光量子，波长越短，伽马射线加在电子上的动量越大，则会改变电子运动速度和方向，因此无法测准其动量。

由此得出：△q∝1/λ。

这就是量子观测的矛盾处，这个矛盾导致了测不准定律的成立。

这个世界除了光，没有任何其他的东西能够测量微观粒子，当然这个光已经不是我们通常认为的可见光了，而是人眼不可见的射线。

㈨ 高等无机化学测定纳米材料粒径大小的主要方法有哪些

高等无机化学测定纳米材料粒径大小的主要方法：
1、XRD线宽法：一般可通过XRD图谱，利用Scherrer公式进行纳米颗粒尺寸的计算。XRD线宽法测量得到的是颗粒度而不是晶粒度。该方法是测定微细颗粒尺寸的最好方法。测量的颗粒尺寸范围为≤100nm。
2、激光粒度分析法：测量精度高，测量速度快，重复性好，可测粒径范围广以及可进行非接触测量等。激光粒度分析有衍射式和散射式两种。衍射式对于粒径在5μm以上的样品分析较准确，而散射式则对粒径在5μm以下的纳米、亚微米颗粒样品分析准确。利用激光粒度分析法进行粒度分析时必须对被分析体系的粒度范围预先有所了解，否则分析结果会不准确。该方法是建立在颗粒为球形、单分散条件上的，而实际被测颗粒多为不规则形状并呈多分散性。因此颗粒的形状和粒径分布特性对最终粒度分析结果影响较大，颗粒形状越不规则，粒径分布越宽，分析结果的误差就越大。
3、沉降粒度分析法是通过颗粒在液体中的沉降速度来测量粒度分布的方法。主要有重力沉降式和离心沉降式两种光透沉降粒度分析方式，适合纳米颗粒度分析的方法主要是离心式分析法。该方法具有操作方便、价格低、运行成本低、样品用量少、测试范围宽（一般可达0,1-200μm）、对环境要求不高等特点；但该方法也存在着检测速度慢、重复性差、对非球形粒子误差大、不适于混合物料等缺点。
4、电超声粒度分析法：该方法测量的粒度范围为5nm-100μm。电超声粒度分析法在分析中需要粒子和液体的密度、液体的黏度、粒子的质量分数及热膨胀系数等参数。该方法的优点是可测高浓度分散体系和乳液的颗粒尺寸，不需要稀释，避免了激光粒度分析法不能分析高浓度分散体系粒度的缺陷，且分析精度高，分析范围更宽。
5、对于特定材料的纳米粉，无论是氧化物、氮化物还是金属粉末，没有规定用特殊的方法来测量其颗粒尺寸。主要根据材料的颗粒性质来决定采用的分析方法，通常均采用TEM观察法；若材料是由微细的晶粒组成，则常采用XRD线宽法来测定其晶粒粒径的大小。若采用这两种方法不能得到满意的结果，那么，可根据估测的粒径范围来选用本文第三部分介绍的方法。这些方法得到的粒径结果不仅准确，而且还能得到颗粒的形状，但这些方法成本高，应根据需要来选用。

㈩ 很多基本粒子的质量是怎么测量的比如质子、中子、电子、中微子等等，它们的质量是怎么测量的

早期的原子量测定 用 天然 氧元素 的原子量 等于 16 作为标准。1929年，发现天然氧元素是由 16O 17O 18O 三种同位素组成，并且 16O 的不纯度很高。1960-61年，国际物理学会和化学学会采纳了德国 质谱学家 马陶赫 的建议，选择 12C 作为原子量测定的新标准。认为 12C 具有12.000个原子质量单位，原子量为12。
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原子量的早期测定方法，我不知道。但是现代的测定方法主要有以下几种：
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1） 利用核反应 的能量平衡求取
在一个核反应中，反应前后能量守恒，能量和质量之间有着爱因斯坦关系。如果反应前后的某些粒子的质量或能量已知，那么就可以根据 守恒原理 求出 某1个 未知粒子的质量。例如 不带电的中子的质量 通常就是这样求得的。
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2）利用原子发射光谱中的超精细结构测定
原子可以发射光谱，光谱对于原子 就如同 指纹对于人。每种原子都有自己的特征光谱。光谱记录呈现若干个独立的 峰。用高分辨能力的 光谱仪器观察这些峰，会发现 所谓的 峰 并非单峰，而是若干个波长很近的 峰叠加在一起而成。这若干个小峰称为光谱的超精细结构。小峰与小峰之间的波长差 决定于原子的质量。通过对小峰之间的波长差的测量，可以推算出 原子的质量。
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3）利用分子转动光谱中的同位素位移。
这种方法的原理与 2）很相似，不再具体描述。
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4）质谱法
这是当代最为流行、测量精度最高的原子量测定方法。测量精度可达 10的 -18 克。在这种方法中，利用“质谱仪”(mass spectrometer) 测量微观粒子的质量。其中的 “质”就是质量的意思。
世界上第一台质谱仪诞生于1919年。目前已经有多种不同类型的质谱仪，例如:单聚焦、双聚焦、串行、四极、飞行时间、加速器 等类型。
质谱仪的工作原理中，主要是通过对微观带电粒子在电磁场中的运动规律的测量来得到微观粒子的质量。带电粒子在电场中 受到库仑力，在磁场中受到洛仑兹力。由于力的作用，微观粒子会具有加速度，以及与加速度对应的运动轨迹。微观粒子质量不同时，加速度以及运动轨迹就会不同。通过对微观粒子运动情况的研究，可以测定微观粒子的质量。
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碳原子是中性粒子，不带电，不会在电磁场中受到作用。但是在自然界中存在着大量种类的碳氢化合物，可以通过一定的技术手段让碳以离子形式被注入到电磁场中。这样就可以测定碳离子、或者碳氢集团离子等的质量。同时它们的电荷也很容易测定，每个电子的质量也很容易测定。这样，就可以推出碳原子的质量。
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关于 阿伏加德罗常数的测定：
主要有：气体动力学法、密立根油滴实验法、布朗运动法、布拉格X射线衍射法等。这些方法都涉及很专业的知识。不再详述。