Bài giảng bài các hạt sơ cấp vật lý 12 (4)

CÁC HẠT SƠ CẤP Hạt sơ cấp (hạt bản) - Có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân nguyên tử - Ví dụ: êlectrôn, prôtôn, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn CÁC HẠT SƠ CẤP Các đặc trƣng hạt sơ cấp a Khối lƣợng nghỉ mo (năng lƣợng nghỉ Eo = moc2) - Có số hạt có khối lượng nghỉ (phôtôn, nơtrinô, gravi tôn) - Một số hạt khác có khối lượng nghỉ khác không Vd: êlectrôn mo = 9,1.1031kg (Eo = 0,511MeV) b Điện tích Q = +e, Q = e Q = CÁC HẠT SƠ CẤP Các đặc trƣng hạt sơ cấp c Spin - Mỗi hạt sơ cấp có động lượng riêng momen động lượng riêng, đặc trưng cho chuyển động nôi chất hạt Momen đặc trưng số lượng tử spin h - Momen động lượng riêng hạt s 2 - Vd: prôtôn, nơtrôn: s = ½, phôtôn: s = 1, piôn: s = CÁC HẠT SƠ CẤP Các đặc trƣng hạt sơ cấp d Thời gian sống trung bình - Chỉ có hạt bền không bị phân rã: êlectrôn, prôtôn, phôtôn, nơtrinô - Các hạt lại không bền dễ phân rã + Nơtrôn có thời gian sống dài (932s) + Các hạt khác có thời gian sống ngắn (10-24 – 10-6s) ĐẶC TRƢNG CỦA MỘT SỐ HẠT SƠ CẤP Tên hạt NL nghỉ (MeV) Điện tích Spin Tg sống (s) Photon 0  Electron Pozitron Nơtrinô Piôn 0,511 0,511 139,6 -1 +1 +1 ½ ½ ½    2,6.10-8 Kaôn Protôn Nơtrôn Xicma Ômêga 497,7 938,3 939,6 1189 1672 +1 +1 -1 ½ ½ ½ 3/2 8,8.10-11  932 8,0.10-11 1,3.10-10 CÁC HẠT SƠ CẤP Phản hạt - Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, có khối lượng, spin điện tích trái dấu - Trong trình tương tác, tạo tượng hủy cặp “hạt + phản hạt” có khối lượng nghỉ khác thành phôtôn, lúc sinh cặp “hạt + phản hạt” từ phôtôn - vd: e+ + e-   +  - vd:  +   e+ + e- CÁC HẠT SƠ CẤP Phân loại hạt sơ cấp a Phôtôn (khối lượng nghỉ 0) b Leptôn (KL nhẹ): electron, muyon, hạt tau c Mêzôn (KL tb): mêzôn  mêzôn K d Bariôn (KL KL proton trở lên) d Các mêzôn bariôn có tên chung hađrôn CÁC HẠT SƠ CẤP Tƣơng tác hạt sơ cấp a Tƣơng tác hấp dẫn - Tương tác hạt có khối lượng - Bán kính tác dụng vô lớn - Cường độ tương tác nhỏ b Tƣơng tác điện từ - Cơ chế tương tác: trao đổi phô tôn hạt - Bán kính tác dụng vô lớn - Cường độ tương tác lớn tương tác hấp dẫn 1037 lần CÁC HẠT SƠ CẤP Tƣơng tác hạt sơ cấp a Tƣơng tác yếu - Đó tương tác hạt phân rã  - Bán kính tác dụng 1018m - Cường độ tương tác nhỏ tương tác điện từ 1012 lần b Tƣơng tác mạnh - Đó tương tác hađrôn - Bán kính tác dụng 1015m - Cường độ tương tác lớn tương tác điện từ 100 lần CÁC HẠT SƠ CẤP Tƣơng tác hạt sơ cấp a Tương tác hấp dẫn b Tương tác điện từ c Tương tác yếu d Tương tác mạnh Hạt quac 1964, Ghenman đưa giả thuyết: tất hađrôn cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi hạt quac Có hạt quac: u, d, s, c, b, t [...]...CÁC HẠT SƠ CẤP 5 Tƣơng tác của các hạt sơ cấp a Tương tác hấp dẫn b Tương tác điện từ c Tương tác yếu d Tương tác mạnh 6 Hạt quac 1964, Ghenman đưa ra giả thuyết: tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là hạt quac Có 6 hạt quac: u, d, s, c, b, t ...CÁC HẠT SƠ CẤP Hạt sơ cấp (hạt bản) - Có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân nguyên tử - Ví dụ: êlectrôn, prôtôn, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn CÁC HẠT SƠ CẤP Các đặc trƣng hạt sơ cấp a Khối... - Momen động lượng riêng hạt s 2 - Vd: prôtôn, nơtrôn: s = ½, phôtôn: s = 1, piôn: s = CÁC HẠT SƠ CẤP Các đặc trƣng hạt sơ cấp d Thời gian sống trung bình - Chỉ có hạt bền không bị phân rã:... 8,0.10-11 1,3.10-10 CÁC HẠT SƠ CẤP Phản hạt - Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, có khối lượng, spin điện tích trái dấu - Trong trình tương tác, tạo tượng hủy cặp hạt + phản hạt có khối lượng