Έχουν χρώμα τα υποατομικά σωματίδια;

 

Όλα τα αντικείμενα γύρω μας έχουν κάποιο χρώμα. Αυτό οδηγεί στην πεποίθηση ότι το χρώμα είναι μια εγγενής ιδιότητα της ύλης, δηλαδή ότι κάθε υλικό σώμα έχει και το δικό του χαρακτηριστικό χρώμα. Είναι όμως έτσι;

Στην ερώτηση “τι χρώμα έχει μια ντομάτα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο;”, η απάντηση θα ήταν “ότι έχει κόκκινο χρώμα”.

Λάθος. Η ντομάτα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο δεν έχει χρώμα! Είναι κάτι που μπορούμε να δεχτούμε εύκολα; Όχι, εκτός και αν γνωρίζουμε ότι το χρώμα ενός σώματος είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της ύλης με το φως.

Η ύλη αποτελείται από μόρια και αυτά με τη σειρά τους απο άτομα. Τα άτομα αποτελούνται απο τον πυρήνα (νετρόνια – πρωτόνια) και τα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα έχοντας την ικανότητα να παίρνουν συγκεκριμένες τιμές ενέργειας.

 

Όταν πέσει το φως πάνω σε ένα υλικό σώμα, τότε τα ηλεκτρόνια απορροφούν την ενέργεια που φέρει το φως. Αυτό έχει ως  αποτέλεσμα το ή τα ηλεκτρόνια να αποκτήσουν μεγαλύτερη ενέργεια.

 

Στην περίπτωση αυτή λέμε ότι τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε διεγερμένη κατάσταση η οποία είναι μια εξαιρετικά ασταθής κατάσταση. Τα ηλεκτρόνια θέλουν να επιστρέψουν όσο γρηγορότερα γίνεται στην αρχική ενεργειακή τους κατάσταση αποβάλλοντας την ενέργεια που πήραν.

Πως αποβάλλουν αυτή την ενέργεια; Μέσω κυμάτων (φωτός) τα οποία ονομάζουμε φωτόνια.

 

Κάθε υλικό σώμα όμως εκπέμπει το δικό του κύμα φωτός. Το κύμα αυτό είναι συνήθως διαφορετικό απο το κύμα φωτός που εκπέμπει κάποιο άλλο σώμα (η διαφορά βρίσκεται στο μήκος του κύματος). Επομένως αυτός είναι ο λόγος που τα αντικείμενα γύρω μας έχουν διαφορετικά χρώματα.

Και τώρα η ερώτηση:

Τα υποατομικά σωματίδια, δηλαδή τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, έχουν χρώμα;

Απάντηση:

Όχι, τα υποατομικά σωματίδια δεν έχουν χρώμα. Και αυτό, γιατί όπως αναφέραμε, το χρώμα οφείλεται στα μήκη κύματος που εκπέμπονται εξαιτίας της αλλαγής στην ενέργεια των ηλεκτρονίων, αλλά όχι σε αυτά κάθε αυτά τα ηλεκτρόνια. Κατ’ επέκταση ούτε τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν χρώμα.

 

Σιάπκας Δ.

 

  1. Στα παραπάνω σχήματα, ο χρωματισμός του πυρήνα έγινε καταχρηστικά για χάρη της απεικόνισης.
  2. Στο άτομο απεικονίζεται ένα ηλεκτρόνιο και πάλι καταχρηστικά για χάρη της εξήγησης του φαινομένου.