Trois façons de trouver masse du proton comprennent le calcul de la théorie, de la masse molaire atomique, et la charge / comparaisons de masse avec des électrons. En utilisant la théorie de trouver ce que la masse du proton "devrait être" est réaliste seulement pour les experts dans le domaine. Charge / masse et de calculs de masse molaire peut être fait au niveau du premier cycle et du secondaire.
Derive masse du proton de théories quantique et la relativité. Les protons ont une structure interne --- trois particules (quarks) maintenues ensemble par des forces d'attraction (de gluons). Hypothèses naïves donneraient chaque masse du proton quark 1/3. Environ 95 pour cent à 98 pour cent de la masse du proton est pas contribué en masse des quarks. En vérité, la plupart masse du proton est dérivée de l'énergie d'interaction entre les quarks. Rappel "E = mc ^ 2" dans le cas où il ya confusion au sujet de la phrase "la masse est dérivée de l'énergie."
Calculer sachant masse molaire hydrogène. Une mole est égale 6.022e23, tout comme une douzaine est égale à 12 ou une paire égale deux. Nous pouvons le prendre comme un donné qu'une mole d'atomes d'hydrogène (non "H2" molécules) pèse 1,0079 g. Chaque atome d'hydrogène contient un proton, donc une mole de protons pèse 1,0079 g. Depuis chaque mole est égale 6.022e23 unités, nous savons que 6.022e23 protons pèsent 1,0079 grammes. Divisant 1.0079 g par nombre de moles (1.0079 / 6.022e23) donne masse du proton: 1.6737e-24 g.
Notez que des atomes d'hydrogène ont un électron pour équilibrer la charge du proton. Les protons sans électrons, soit en tant que solution ou dissous dans le plasma, sont très différents des atomes d'hydrogène. Depuis le calcul ne s'y arrête pas, nous pouvons ignorer l'absurdité physique semblant électrons ne existent pas.
Gardez à l'esprit que le "masse molaire" méthode de calcul peut être fait avec n'importe quel élément. Toutefois, trois sources d'erreur grimpent. Tout d'abord, protons des atomes d'hydrogène ne sont pas liés. En d'autres éléments, les protons sont liés à neutrons. Protons collés dans un noyau ont moins d'énergie --- donc légèrement moins de masse --- que les protons isolés. D'autre part, nombre d'électrons, et si l'erreur de les ignorer, commence à additionner. Comptabilisation des électrons rend toute l'entreprise plus compliquée. Enfin, des éléments plus lourds sont radioactifs. Considérez chemins désintégration, la présence d'isotopes, la demi-vie, etc. Encore une fois, le calcul est toujours possible, mais il devient plus difficile qu'il doit être.
Utilisez charge / rapports de masse. Cette courbure mesures de méthode de particules à l'entrée calibré champs électriques et magnétiques. Courbure ampleur indiquerait masse du proton par rapport à la masse de l'électron. L'idée expérimentale est similaire à influencer le mouvement d'une bille roulante. Une force mécanique constante dévie une pastèque lourde (proton) de Voyage en ligne droite dans une faible mesure. La même force dévie une balle de golf de lumière (électronique) beaucoup plus.