Bài giảng bài các hạt sơ cấp vật lý 12 (2)

I CÁC HẠT SƠ CẤP - Các vi hạt có kích thước khối lượng nhỏ (nhỏ nguyên tử) - Các hạt sơ cấp như: electron e-,pozitron e+, proton p, nơtron n, nơtrino ,… 2.CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP a) Khối lƣợng nghỉ: + Hạt sơ cấp khối lượng nghỉ (m0 = 0): phôtôn, nơtrinô, graviton ………………………………………………… + Theo hệ thức Anhxtanh, hạt sơ cấp có khối lượng nghỉ m0 có lƣợng nghỉ E0 = m0c2 ……………………………………………………………… … 2.CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP b) Điện tích: + Hạt sơ cấp có điện tích : ……………………………………………………………… Q = – 1, Q = 0, Q = + (đơn vị đo e) ………………………… + Q gọi số lƣợng tử điện tích ……………………………………………………………… … 2.CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP c) Spin: + Mỗi hạt sơ cấp có : momen động lƣợng riêng momen từ riêng ……………………………………………………………… ………………………… đặc trưng cho chuyển động nội chất hạt + Momensố lƣợng tửđặc trưng spin s bằng………………………………………………… VD: p, n, e- có s = +1/2; phôton có s =1 + Momen động lượng riêng hạt sơ cấp sh/2 (h: số Plank) ………………………………………………… 2.CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP d) Thời gian sống trung bình: + Có hạt sơ cấp bền (không phân rã thành hạt khác): ……………………………………………………………… phôtôn, nơtrinô, electron (+ -) prôton …………… + Tất hạt khác không bền ……………………………………………………………… phân rã thành hạt khác … 932s  Thời gian sống notron: ………  Thời gian sống hạt không bền khác: 10-24s đến 10-6s ……………………………………………… 3 PHẢN HẠT - Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp có …………………………………………………………… m0, s, điện tích có trị số …………… nhƣng trái dấu …………………………………… gọi hạt phản hạt VD1: electron e- pôzitron e+ có me s = ½ Q = - Q = +1 VD2: proton phản proton (antiproton) PHẢN HẠT - Quá trình hủy cặp: hạt + phản hạt  phôton + phôton - Quá trình sinh cặp: phôton + phôton  hạt + phản hạt 4.PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP Ngƣời ta xếp hạt sơ cấp thành loại dựa theo khối lƣợng nghỉ tăng dần m0 = - Phôton (lượng tử ánh sáng): ……………… - Lepton, gồm hạt nhẹ như: ……………………………………………………………… electron, muyon (+, -), hạt tau (+, -) -…………………………… Mêzon, gồm hạt có khối lượng trung bình (200  900) me , gồm mêzon hai nhóm: mêzon K -…………………………………………… Barion, gồm hạt nặng khối lượng lớn khối lượng proton, gồm hai nhóm: ……………………………………………………………… nuclon hiperon, phản hạt …………………………… TƢƠNG TÁC CỦA HẠT SƠ CẤP Có loại tƣơng tác hạt sơ cấp tạo nên vũ trụ Tương tác hấp hạt có khối lƣợng dẫn:……………………………………………………… - Tương tác điện từ: ……………………………………………………………… hạt mang điện vật tiếp xúc gây ma sát - …………………………… Tương tác yếu: ……………………………………………………………… hạt phân rã  …… - Tương tác mạnh: ……………………………………………………………… hạt hađron …… HẠT QUAC (QUARK) * Tất hađron cấu tạo từ hạt nhỏ , gọi quac * Có hạt quac: u, d, s, c, b, t phản quac với điện tích có dấu ngƣợc lại - Điện tích quac phản quac :  e/3  2e/3 ……………………………… - Các hạt quac quan sát trạng thái: …………………………, chưa quan sát hạt quac tự liên kết [...]...3 PHẢN HẠT - Quá trình hủy cặp: hạt + phản hạt  phôton + phôton - Quá trình sinh cặp: phôton + phôton  hạt + phản hạt 4.PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP Ngƣời ta sắp xếp hạt sơ cấp thành các loại dựa theo khối lƣợng nghỉ tăng dần m0 = 0 - Phôton (lượng tử ánh sáng): ……………… - Lepton, gồm các hạt nhẹ như: ……………………………………………………………… electron, muyon (+, -), các hạt tau (+, -) -…………………………… Mêzon, gồm các hạt có... Barion, gồm các hạt nặng khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng proton, gồm hai nhóm: ……………………………………………………………… nuclon và hiperon, cùng các phản hạt của nó …………………………… 5 TƢƠNG TÁC CỦA HẠT SƠ CẤP Có 4 loại tƣơng tác cơ bản giữa các hạt sơ cấp tạo nên vũ trụ Tương tác hấp giữa các hạt có khối lƣợng dẫn:……………………………………………………… - Tương tác điện từ: ……………………………………………………………… giữa các hạt mang điện và các vật tiếp... yếu: ……………………………………………………………… giữa các hạt trong phân rã  …… - Tương tác mạnh: ……………………………………………………………… giữa các hạt hađron …… 6 HẠT QUAC (QUARK) * Tất cả các hađron đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn , gọi là quac * Có 6 hạt quac: u, d, s, c, b, t và 6 phản quac với điện tích có dấu ngƣợc lại - Điện tích của các quac và phản quac bằng :  e/3 và  2e/3 ……………………………… - Các hạt quac đều quan sát được ở trạng... t và 6 phản quac với điện tích có dấu ngƣợc lại - Điện tích của các quac và phản quac bằng :  e/3 và  2e/3 ……………………………… - Các hạt quac đều quan sát được ở trạng thái: …………………………, chưa quan sát được hạt quac tự liên kết do ...I CÁC HẠT SƠ CẤP - Các vi hạt có kích thước khối lượng nhỏ (nhỏ nguyên tử) - Các hạt sơ cấp như: electron e-,pozitron e+, proton p, nơtron n, nơtrino ,… 2.CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP a)... Momen động lượng riêng hạt sơ cấp sh/2 (h: số Plank) ………………………………………………… 2.CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA HẠT SƠ CẤP d) Thời gian sống trung bình: + Có hạt sơ cấp bền (không phân rã thành hạt khác): ………………………………………………………………... (antiproton) PHẢN HẠT - Quá trình hủy cặp: hạt + phản hạt  phôton + phôton - Quá trình sinh cặp: phôton + phôton  hạt + phản hạt 4.PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP Ngƣời ta xếp hạt sơ cấp thành loại dựa