Bài giảng bài các hạt sơ cấp vật lý 12

  • Số trang: 15 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 20 |
  • Lượt tải: 0
hoangtuavartar

Đã đăng 24635 tài liệu

Mô tả:

CÁC HẠT SƠ CẤP 1. Hạt sơ cấp d u CÁC HẠT CÓ KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG NHỎ, NHƯ ÊLECTRON, P R Ô T O N , N Ơ T R O N , M Ê Z Ô N , M U Y Ô N , P I Ô N L À C Á C H Ạ T S Ơ C Ấ P. 2. CÁC ĐẶT TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP a) Khối lƣợng nghỉ mo Phôtôn có khối lƣợng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn, trong tự nhiên còn có các hạt khác có khối lƣợng nghỉ bằng không, nhƣ hạt nơtrinô , hạt gravitôn. b) Điện tích Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc Q = 0. Q đƣợc gọi là số lƣợng tử điện tích, biểu thị tính gián đoạn độ lớn điện tích các hạt. c) Spin Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng có momen động lƣợng riêng và momen từ riêng. Các momen này đƣợc đặc trƣng bằng số lƣợng tử spin. d) Thời gian sống trung bình T Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có 4 hạt không phân rã thành các hạt khác, gọi là các hạt bền. Còn tất cả các hạt khác là các hạt không bền và phân rã thành các hạt khác. 3. PHẢN HẠT Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp, mỗi cặp gồm hai hạt có khối lƣợng nghỉ mo và spin s nhƣ nhau, nhƣng chúng có điện tích Q bằng nhau về độ lớn và trái dấu. Trong mỗi cặp, có một hạt và một phản hạt của hạt đó. CÁC THẾ HỆ VÀ CẶP Quark và lepton xuất hiện theo cặp  Quark : (u d), (c s), (t b).  Lepton (e ne), (m nm), (t nt).  Quark và lepton xuất hiện theo thế hệ :     u d e ne . c s m nm. t b t nt. Vật chất thông thƣờng chỉ gồm thế hệ thứ nhất.  4. PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP a) Phôtôn (lƣợng tử ánh sáng) có mo = 0 b) Leptôn, gồm các hạt nhẹ nhƣ êlectron, muyôn (µ+, µ-), các hạt tau (+,  -)… c) Mêzôn, gồm các hạt có khối lƣợng trung bình trong khoảng 200  900 me, gồm hai nhóm : mêzôn  và mêzôn K. d) Barion, gồm các hạt nặng có khối lƣợng bằng hoặc lớn hơn khối lƣợng prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêrôn, cùng các phản hạt của chúng. Năm 1964 ngƣời ta đã tìm ra một hipêrôn mới đó là hạt ômêga trừ (-). Tập hợp các mêzôn và các bariôn có tên chung là các hađrôn. LEPTON Lepton không có cấu trúc (hạt điểm). Lepton tích điện : electron e (1897), muon m (1937), tauon t (1975). Lepton trung hòa hay neutrino : ne (1953), nm (1964), nt (2000).  QUARK  Điện tích : -1/3 hoặc 2/3. Ba quark đầu tiên, năm 1963 : u (up), d (down) và s(strange).  Quark c (charm), năm 1974 (cách mạng tháng 11).  Quark b (beauty hoặc bottom) (1976 tại FermiLab).  Quark t (top hoặc truth), FermiLab (tháng 2 năm 1995).  HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Hạt nhân gồm proton và neutron (nucleon).  Trong nucleon có các quark hóa trị : p(uud), n(udd).  Quark tƣơng tác mạnh với nhau thông qua gluon.  Nucleon cấu tạo từ quark hóa trị, gluon và quark biển.  HADRON (HẠT THAM GIA TƯƠNG TÁC MẠNH) Quark chỉ xuất hiện trong trạng thái liên kết (cầm tù). Meson gồm quark và phản quark : p+ (ud), p(ud). Baryon gồm ba quark : proton (uud), neutron (udd). Pentaquark ?  5. TƢƠNG TÁC CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP a) Tƣơng tác hấp dẫn. Đó là tƣơng tác giữa các hạt vật chất có khối lƣợng. b) Tƣơng tác điện từ. Đó là tƣơng tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp xúc gây nên ma sát… c) Tƣơng tác yếu. Đó là tƣơng tác chịu trách nhiệm trong phân rã . d) Tƣơng tác mạnh. Đó là tƣơng tác giữa các hađrô. CƠ SỞ THỰC NGHIỆM CHO VẬT LÝ HẠT CƠ BẢN Bằng cách nào nhìn thấy hạt cơ bản nhỏ hơn nguyên tử một trăm triệu lần ? QUAN SÁT VẬT CÓ KÍCH THƯỚC KHÁC NHAU 6. HẠT QUAC (QUARK) a) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac (tiếng Anh : quark). b) Có sáu hạt quac kí hiệu là u, d, s, c, b và t. Cùng với các quac, có 6 phản quac với điện tích có dấu ngƣợc lại. Điều kì lạ là điện tích các hạt quac bằng , chƣa quan sát đƣợc hạt quac tự do. c) Các bariôn là tổ hợp của ba quac. CÁC HẠT CƠ BẢN Vật chất gồm 3 họ quark và leptons ghép theo cặp. Quark tham gia cả ba tƣơng tác mạnh, điện từ và yếu. Lepton tích điện (e, m, t) tham gia tƣơng tác điện từ và tƣơng tác yếu. Neutrino n chỉ tham gia tƣơng tác yếu.  d u Điện tích quark : 2/3 và -1/3 Điện tích lepton : 0 và -1 Proton : (uud) neutron : (ddu)
- Xem thêm -