Puntdeeltjie

'n Puntdeeltjie (ook puntpartikel, ideale deeltjie of puntagtige deeltjie) is 'n idealisering van deeltjies wat dikwels in fisika gebruik word. Sy kenmerk is dat dit nie grootte besit nie: Dit is nuldimensioneel, wat beteken dit neem nie ruimte in beslag nie. 'n Puntdeeltjie is 'n gepaste voorstelling van enige voorwerp waarvan die grootte, vorm en struktuur irrelevant is in 'n gegewe konteks. Van ver genoeg weg sal 'n voorwerp van enige vorm byvoorbeeld soos 'n puntagtige voorwerp lyk en optree.

In die teorie van swaartekrag bespreek fisici dikwels 'n puntmassa, wat beteken 'n puntdeeltjie met 'n massa van nie nul en geen ander eienskappe of struktuur nie. Net so bespreek fisici in elektromagnetisme 'n puntlading, 'n puntdeeltjie met 'n elektriese lading van nie nul nie.

Soms, as gevolg van spesifieke kombinasies van die eienskappe, sal verlengde voorwerpe selfs in hul onmiddellike omgewing puntagtig optree. 'n Voorbeeld is sferiese voorwerpe in 'n driedimensionele ruimte waarvan die interaksies deur die inversekwadraatwet hulle op so 'n wyse gedra asof al hulle materie in hul massasenters gekonsentreer is. In Newton-gravitasie en klassieke elektromagnetisme is die onderskeie velde buite 'n ronde voorwerp byvoorbeeld identies aan dié van 'n puntdeeltjie van gelyke lading/massa geleë op die middelpunt van die sfeer.

In kwantummeganika word die konsep van 'n puntdeeltjie gekompliseer deur Heisenberg se onsekerheidsbeginsel, want selfs 'n elementêre deeltjie, met geen interne struktuur nie, beslaan 'n nienulvolume. Die atomiese wentelbaan van 'n elektron in die waterstofatoom beslaan byvoorbeeld 'n volume van ~10^-30 m³. Daar is nogtans 'n onderskeid tussen elementêre deeltjies soos elektrone of kwarke, wat geen bekende interne struktuur het nie, en saamgestelde deeltjies soos protone, wat wel 'n interne struktuur het: 'n Proton bestaan uit drie kwarke. Elementêre deeltjies word soms "puntdeeltjies" genoem, maar dit word in 'n ander sin bedoel as wat hier bo bespreek is.

Puntmassa

'n Voorbeeld van 'n puntmassa wat op 'n rooster weergegee word. Die grys massa kan vereenvoudig word tot 'n puntmassa (die swart sirkel). Dit word prakties om 'n puntmassa te verteenwoordig as 'n klein sirkel, of dot, aangesien 'n werklike punt onsigbaar is.

Puntmassa ('n puntagtige massa) is die konsep van óf materie wat oneindig klein is óf van 'n voorwerp wat beskou kan word as oneindig klein. In terme van grootte is hierdie konsep soortgelyk aan dié van puntdeeltjies. Maar in teenstelling met die puntdeeltjies, kan puntmassa slegs toegepas word op 'n voorwerp wat oneindig klein is.

Puntlading

Skalaarpotensiaal van 'n puntlading kort nadat dit 'n dipoolmagneet verlaat het en van links na regs beweeg.

'n Puntlading is 'n geïdealiseerde model van 'n deeltjie wat 'n elektriese lading besit. 'n Puntlading is 'n elektriese lading by 'n wiskundige punt, met geen afmetings.

In kwantummeganika

'n Proton is 'n kombinasie van twee opkwarke (u) en een afkwark (d) wat deur gluons bymekaargehou word.

In kwantummeganika is daar 'n onderskeid tussen 'n elementêre deeltjie (ook genoem 'n "puntdeeltjie") en 'n saamgestelde deeltjie. 'n Elementêre deeltjie, soos 'n elektron, kwark of foton, is 'n deeltjie met geen interne struktuur nie, terwyl 'n saamgestelde deeltjie, soos 'n proton of neutron, 'n interne struktuur het (sien figuur). Maar elementêre of saamgestelde deeltjies is nie een ruimtelik gelokaliseerd nie as gevolg van Heisenberg se onsekerheidsbeginsel. Die deeltjiegolfpakkie beslaan altyd 'n nienulvolume. Sien byvoorbeeld atoomorbitale: Die elektron is 'n elementêre deeltjie, maar sy kwantumtoestand vorm driedimensionele patrone.

Bronne

• Ohanian, H. C.; Markert, J. T. (2007). Physics for Engineers and Scientists. Vol. 1 (3de uitg.). Norton. p. 3. ISBN 978-0-393-93003-0.
• Udwadia, F. E.; Kalaba, R. E. (2007). Analytical Dynamics: A New Approach. Cambridge University Press. p. 1. ISBN 978-0-521-04833-0.
• Snieder, R. (2001). A Guided Tour of Mathematical Methods for the Physical Sciences. Cambridge University Press. pp. 196–198. ISBN 0-521-78751-3.
• Newton, I. (1999). The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Vertaal deur Cohen, I. B.; Whitman, A. University of California Press. p. 956 (Proposition 75, Theorem 35). ISBN 0-520-08817-4.
• I. Newton, A. Motte, J. Machin (1729), p. 270–271.Newton, I. (1729). The Mathematical Principles of Natural Philosophy. Vertaal deur Motte, A.; Machin, J. Benjamin Motte. pp. 270–271.