Bài 58. Các hạt sơ cấp

Bài 58. Các hạt sơ cấp tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh...

Chương VII. TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ Ngày soạn: Tiết 67 . Bài 40. CÁC HẠT SƠ CẤP I. MỤC TIÊU 1) Kiến thức - Nêu được hạt sơ cấp là gì? - Nêu được tên của một số hạt sơ cấp. 2) Kỹ năng II. CHUẨN BỊ 1) Giáo viên a) - Bảng ghi các đặc trưng của các hạt sơ cấp. NỘI DUNG GHI BẢNG Bài40. CÁC HẠT SƠ CẤP I. KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP. 1. Hạt sơ cấp là gì? 2. Sự xuất hiện của hạt sơ cấp mới. 3. Phân loại II. TÍNH CHẤT CỦA HẠT SƠ CẤP. 1. Thời gian sống trung bình. 2. Phản hạt. III. TƯƠNG TÁC CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP 1.Tương tác điện từ. 2. Tương tác mạnh. 3. Tương tác yếu. Các leptôn. 4. Tương tác hấp dẫn. b) Một số bài tập trắc nghiệm (tự soạn) P1. A. B. C. D. P2. A. B. C. D. P3. A. B. C. D. P4. A. B. C. D. P5. A. B. C. D. P6. A. B. C. D. P7. A. B. C. D. P8. A. B. C. D. P9. A. Vật lý 12_Chuẩn GV: Nguyễn Đức Phước B. C. D. P10. A. B. C. D. 2) Học sinh III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động1: Ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ Hoạt động của HS Trợ giúp của GV - Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời câu hỏi của thầy. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Yêu cầu HS cho biết tình hình của lớp - Nêu câu hỏi - Nhận xét câu trả lời của HS và cho điểm. Hoạt động 2: Tìm hiểu Khái niệm hạt sơ cấp. Hoạt động của HS Trợ giúp của GV * Đọc SGK phần I.1. và tìm hiểu hạt sơ cấp. - Trình bày hạt sơ cấp. - Nhận xét trình bày của bạn. * Đọc SGK phần I.2 và tìm hiểu xuất hiện của hạt sơ cấp - Trình bày sự xuất hiện của hạt sơ cấp mới. - Nhận xét trình bày của bạn. - Trả lời câu hỏi C 1 . * Đọc SGK phần I.3 - Trình bày phân laọi hạt sơ cấp - Nhận xét trình bày của bạn. - Yêu cầu HS đọc phần I.1 và tìm hiểu hạt sơ cấp - Yêu cầu HS trình bày. - Kết luận: - Yêu cầu HS đọc phần I.2 - Yêu cầu HS tìm hiểu sự xuất hiện của hạt sơ cấp mới - Nhận xét. - Nêu câu hỏi C 1 - Yêu cầu HS đọc phần I.3 - Yêu cầu HS tìm hiểu phân loại hạt sơ cấp - Nhận xét Hoạt động 3: Tìm hiểu Tính chất của hạt sơ cấp và tương tác của hạt sơ cấp. Hoạt động của HS Trợ giúp của GV * Đọc SGK phần II.1. - Thảo luận nhóm tìm hiểuvề thời gian sống trung bình. - Trình bày về thời gian sống trung bình. - Nhận xét câu trả lời của bạn. * Đọc SGK phần II.2 tìm hiểu phản hạt - Trình bày phản hạt. - Nhận xét câu trả lời của bạn. * Đọc SGK phần III.1 tìm hiểu tương tác điện từ - Trình bày về tương tác điện từ - Nhận xét câu trả lời của bạn. * Đọc SGK phần III.2 tìm hiểu tương tác mạnh - Trình bày về tương tác mạnh - Nhận xét câu trả lời của bạn * Đọc SGK phần III.3 tìm hiểu tương tác yếu và leptôn - Trình bày về tương tác yếu và leptôn - Nhận xét câu trả lời của bạn. * Đọc SGK phần III.4 tìm hiểu tương tác hấp dẫn - Trình bày về tương tác hấp dẫn. - Nhận xét câu trả lời của bạn - Yêu cầu HS đọc phần II.1 tìm Chương VĨ MÔ Bằng kiến thức học bạn cho biết số X: TỪ VI MÔ ĐẾM hạt sơ cấp? Bài 58: CÁC HẠT Một số loại hạt sơ SƠ CẤP cấp biết: nuclôn, electrôn, pozitrôn, nơtrinô,… Ở kỷ XIX nhiều nhà khoa học chứng tỏ nhiều chất quen thuộc oxy carbon có thành phần nhỏ nhận dạng họ gọi chúng ngun tử Vào năm 1930, cơng trình tập thể Joseph John Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr James Chadwick cho đời mơ hình ngun tử giống hệ mặt trời (vì mơ hình gọi "mẫu hành tinh") mà phần lớn quen thuộc Trong mơ hình này, ngun tử khơng phải thành phần sơ cấp vật chất mà tạo thành từ hạt nhân chứa proton neutron với đám mây electron bao quanh NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) Hạt sơ cấp ? • • • Cho đến người ta phát hạt có kích thước khối lượng nhỏ, như: phơtơn (ε), electron (e-), pơzitrơn (e+), prơtơn (p), nơtron (n), nơtrinơ,… Các hạt có kích thước nhỏ hạt nhân ngun tử gọi hạt sơ cấp Sự xuất hạt sơ cấp Để có hạt sơ cấp mới, người ta làm tăng vận tốc số hạt cho chúng bắn vào hạt khác Cơng cụ chủ yếu máy gia tốc NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) 1.Khối lượng nghỉ m0 - Phôtôn(ε), nơtrinô(ν), gravitôn: có khối lượng nghỉ - Thay cho m0, người ta dùng lượng nghỉ E0 tính theo công thức: E0 = m0.c2 Ví dụ: electrôn có m0 = 9,1.10-31 có E0 = 0,511 MeV prôtôn có m0 = 1,6726.10-27 E0 = 938,3 MeV 2.Điện tích Hạt sơ cấp có điện tích dương Q = +1, điện tích âm Q=-1 trung hòa Q=0 (tính theo điện tích nguyên tố e) Q gọi số lượng tử điện tích, biểu thò tính gián đoạn độ lớn điện tích hạt Ví dụ: electrôn(e-), ômêga(Ω) hạt Spin - Mỗi hạt sơ cấp đứng yên có momen động lượng riêng momen từ riêng Các momen đặc trưng số lượng tử spin, kí hiệu s - Momen động lượng riêng hạt sh/2π (h=6,625.10-34 J.s) Ví dụ: prôtôn nơtrôn có spin ½, phôtôn có spin 1, Thời gian sống trung bình piôn có spin - Trong số hạt sơ cấp, có hạt không bò phân rã thành hạt khác, gọi hạt bền: prôtôn, ~ 1 electrôn, pôzitrôn, nơtrinô có thời gian0 nsống  → +1là p + ∞ −1 e + ν - Các hạt lại hạt không bền vững bò phân rã thành hạt khác: + Nơtrôn có thời gian sống khoảng 932s: + Các hạt không bền lại có thời gian sống ngắn từ khoảng 10-24s đến 10-6s Tên hạt Năng lượng (MeV) Điệ n tích Q(e) Spi ns Thời gian sống (giây) Phôt ôn (ε) 0 ∞ -1 +1 ½ ∞ 2,6.10-8 8,8.10-11 Electr ôn e0,511 Pôzit rôn 0,511 e+ Nơtrin ôtrưng ∞ Đặc Piôn số hạt sơ π+ 139,6 cấp Kaôn κ0 497,7 +1 NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ m0 spin đặc trưng khác có trò số trái dấu Trong cặp gồm hạt phản hạt hạt Ví dụ:????? electrôn có phản hạtvề điện Nơtrôn trung hòa pozitrôn có tích, nơtrôn có phản khối lượngnếu nghỉ, hạt hay không, có spin điện mô tả nó.tích trái dấu Prôtôn có phản hạt Trường hợp hạt sơ cấp khơng mang antiprôtôn điện tích Q điện nơtrơnmang thực nghiệm =chứng -1 cácvẫn đặc trưng từ khác tỏ nơtrơn có momen giống khác khơng, phản hạt có momen từ ngược hướng độ lớn Trong trình tương tác hạt sơ cấp dẫn đến hủy cặp “hạt + phản hạt” có khối lượng nghỉ khác 0, lúc sinh cặp “hạt + phản hạt” từ phôtôn e- + e +  γ + γ γ + γ  e- + e + NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) Người ta phân loại hạt sơ cấp theo khối lượng nghỉ m0 tăng dần: a) Phôtôn (ε): có m0 = b) Leptôn: gồm hạt có khối lượng từ đến 200me: electrôn (e-), pozitrôn (e+), muyôn (μ-, μ+), hạt tau (τ-, τ+) c) Mêzôn: gồm hạt có khối lượng trung bình từ (200 đến 900)me, gồm hai nhóm: mêzôn π mêzôn K d) Barion: gồm hạt có khối lượng lớn khối lượng prôtôn Có hai loại barion nuclôn hipêrôn phản hạt chúng Ngoài tìm hạt ômêga (Ω-) Tập hợp mêzôn bariôn có tên chung hrôn NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) 1.Tương tác hấp dẫn - Là tương tác hạt, vật có khối lượng - Bán kính tác dụng lớn - Cường độ nhỏ so với loại tương tác khác Tương tác điện từ - Là tương tác hạt mang điện tích, vật tiếp xúc gây nên ma sát - Cơ chế tác động: trao đổi phôtôn hạt mang điện - Bán kín tác dụng coi vô hạn - Cường độ mạnh, mạnh tương tác hấp dẫn 1037 lần 3 Tương tác yếu - Là tương tác hạt n  → rã phân ~ p + e +ν +β: −1 Theo ví dụ ta có tương tác hạt nơtrôn, prôtôn, electrôn, nơtrinô - Bán kính tác dụng khoảng 10-18m - Cường độ nhỏ tương tác điện từ khoảng 10-12 lần Tương tác mạnh - Là tương tác hrôn: tương tác nuclôn tạo nên lực hạt nhân, va chạm hrôn, tương tác hạt quac - Bán kính tác dụng cỡ 10-15m - Cường độ mạnh gấp 100 lần tương tác điện từ Loại tương tác Cườn g độ tương tác Bán kính tác dụng Mạnh ... Trường THPT Mạc Đĩnh Chi Vật Lí 12 Ngày sọan: 14/2/2009 Tuần:35 Tiết: 67 Bài 40: CÁC HẠT SƠ CẤP A. MỤC TIÊU: Nêu được hạt sơ cấp là gì Nêu đựoc tên của một số hạt sơ cấp B. CHUẨN BỊ: 1.Giáo viên: - Chuẩn bị một bảng ghi các đặc trưng của các hạt sơ cấp - Dự kiến lưu bảng: Bài 40: CÁC HẠT SƠ CẤP I.Khái niệm hạt sơ cấp 1. Hạt sơ cấp là gì? Hạt sơ cấp là những hạt có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống VD: phôtôn ( γ ), electron( e - ), pôzitrôn ( e + ), prôtôn( p ), nơtron ( n), nơtrinô( υ )… 2. Sự xuất hiện các hạt sơ cấp mới: Để có các hạt sơ cấp mới, người ta làm tăng vận tốc của một số hạt và cho chúng bắn vào các hạt khác nhau. 3. Phân loại: Dựa vào khối lượng và đặc tính tương tác, các hạt sơ cấp được phân thành các loại sau đây: a. Phôtôn b. Các leptôn: có khối lượng từ 0 ÷ 200m e c. Các hađrôn: có khối lượng trên 200m e và đựoc tạo thành ba nhóm: * Mezôn π ,K: có khối lượng trên 200m e nhưng nhỏ hơn khối lượng của nuclon * Nuclon p,n * Hipêron: có khối lượng lớn hơn khối lượng của nuclon Nhóm các nuclon và hipêrôn còn được gọi là barion II. Tính chất của các hạt sơ cấp: 1.Thời gian sống trung bình Một số ít hạt sơ cấp là bền còn đa số là không bền, chúng tự phân hủy và biến thành các hạt sơ cấp khác 2.Phản hạt: Mỗi hạt sơ cấp có một phản hạt tương ứng. Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối III. Tương tác của các hạt sơ cấp: 1.Tương tác điện từ: Là tương tác giữa phôtôn và các hạt mang điện và giữa các hạt mang điện với nhau 2.Tương tác mạnh: Là tương tác giữa các hađrôn 3.Tương tác yếu: Là tương tác giữa các lepton 4. Tương tác hấp dẫn: Là tương tác giữa các hạt có khối lượng khác 0 1 Trường THPT Mạc Đĩnh Chi Vật Lí 12 2. Học sinh: C. TỔ CHỨC CÁC HỌAT ĐỘNG DẠY - HỌC: Hoạt động 1( 20 phút) Khái niệm các hạt sơ cấp Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Cá nhân trả lời: khỏang 10 -15 m - Cá nhân trả lời - Cá nhân trả lời. - Học sinh ghi nhận. - Cá nhân làm việc theo yêu cầu của giáo viên, đại diện trình bày. - Học sinh ghi nhận. - Cá nhân trả lời:Không phải là hạt sơ cấp. - Cá nhân trả lời. - Cá nhân làm việc theo yêu cầu của giáo viên, địa diện trình bày . - Học sinh ghi nhận - Cho biết kích thước của hạt nhân nguyên tử? - Cho biết nhhững hạt nào có kích thươc cỡ hạt nhân nguyên tử mà em đã học? - Những hạt này gọi là các hạt sơ cấp. Vậy hạt sơ cấp là gì? - Nhận xét của giáo viên - Yêu cầu học sinh đọc sách và trình bày cách tạo ra hạt sơ cấp mới? - Nhận xét của giáo viên - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1 SGK? - Người ta dựa vào những yếu tố nào để phân loại hạt sơ cấp? - Yêu cầu học sinh đọc SGK và cho biết hạt sơ cấp phân thành những loại nào? Đặc điểm của các loại đó? - Nhận xét của giáo viên Hoạt động 2 ( 10 phút) Tìm hiểu các tính chất của các hạt sơ cấp: Hoạt động của học sinh Hoạt động của học sinh - Cá nhân trả lời. - Học sinh ghi nhận. - Cá nhân trả lời. - Cá nhân trả lời. - Học sinh ghi nhận - Yêu cầu học sinh đọc sách và cho biết thời gian Edit your company slogan LOGO CÁC H T S C PẠ Ơ Ấ Bài 40: www.themegallery.com LOGO Ở thế kỷ XIX nhiều nhà khoa học đã chứng tỏ rằng nhiều chất quen thuộc như oxy và carbon đều có một thành phần nhỏ nhất có thể nhận dạng được và họ gọi chúng là các nguyên tử. Vào những năm 1930, những công trình tập thể của Joseph John Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr và James Chadwick đã cho ra đời một mô hình nguyên tử giống như hệ mặt trời (vì thế mô hình này còn được gọi là "mẫu hành tinh") mà phần lớn chúng ta đều đã rất quen thuộc. Trong mô hình này, nguyên tử không phải là thành phần sơ cấp nhất của vật chất mà là được tạo thành từ một hạt nhân chứa proton và neutron với đám mây electron bao quanh www.themegallery.com LOGO www.themegallery.com LOGO NỘI DUNG BÀI HỌC Khái niệm hạt sơ cấp Tính chất của các hạt sơ cấp Tương tác của các hạt sơ cấp www.themegallery.com LOGO 1. Hạt sơ cấp là gì ?  Cho đến nay người ta đã phát hiện được các hạt có kích thước và khối lượng rất nhỏ, như: phôtôn ( ), electron (e-), pôzitrôn (e+), prôtôn (p), nơtron (n), nơtrinô( )… 2. Sự xuất hiện các hạt sơ cấp mới  Để có các hạt sơ cấp mới, người ta làm tăng vận tốc của một số hạt và cho chúng bắn vào các hạt khác nhau. Công cụ chủ yếu là các máy gia tốc. υ γ www.themegallery.com LOGO www.themegallery.com LOGO www.themegallery.com LOGO 3. Phân loại a) Phôtôn. b) Các leptôn (các hạt nhẹ) có khối lượng từ 0 đến 200 : nơtrinô, electron, pôzitron, mêzôn µ. Riêng các hạt nơtrinô có khối lượng xấp xỉ bằng không, tốc độ chuyển động bằng tốc độ ánh sáng. c) Các hađrôn: có khối lượng trên 200 và được phân thành ba nhóm con:  Mêzôn , K: có khối lượng trên 200 , nhưng nhỏ hơn khối lượng nuclôn;  Nuclôn p, n.  Hipêron có khối lượng lốn hơn khối lượng nuclôn. Nhóm các nuclôn và hipêron còn được gọi là barion www.themegallery.com LOGO NỘI DUNG BÀI HỌC Khái niệm hạt sơ cấp Tính chất của các hạt sơ cấp Tương tác của các hạt sơ cấp www.themegallery.com LOGO 1. Thời gian sống (trung bình)  Một số ít hạt sơ cấp là bền (thời gian sống ~ ∞) còn đa số là không bền: chúng tự phân hủy và biến thành hạt sơ cấp khác. 2. Phản hạt  Mỗi hạt sơ cấp có một phản hạt tương ứng. Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng khối lượng nhưg điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối. [...]... Trường hợp hạt sơ cấp không mang điện như nơtron thì thực nghiệm chứng tỏ nơtron vẫn có momen từ khác không; khi đó phản hạt của nơtron là hạt sơ cấp có cùng khối lượng như nơtron nhưng có momon từ ngược hướng và cùng độ lớn Hạt Phản hạt p n ~ ~ p n e− e+ π+ π0 γ e− e+ π− π0 γ LOGO www.themegallery.com NỘI DUNG BÀI HỌC Khái niệm hạt sơ cấp Tính chất của các hạt sơ cấp Tương tác của các hạt sơ cấp LOGO... tác giữa các hađrôn; không kể các quá trình phân rã của chúng Một trường hợp riêng của tương tác mạnh là lực hạt nhân 3 Tương tác yếu Các Leptôn  Đó là tương tác giữa các leptôn p → n + e + + ve ~ p → n + e− + v e LOGO www.themegallery.com 4 Tương tác hấp dẫn  Là tương tác giữa các hạt (các vật) có khối lượng khác không Ví dụ: trong lực, lực hút giữa Trái Đất và Mặt Trăng, giữa Mặt Trời và các hành... của các hạt sơ cấp LOGO www.themegallery.com  Các hạt sơ cấp luôn biến đổi và tương tác với nhau Các quá trình đó xảy ra muôn hình TRƯỜNG THPT CAM LỘ GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN CHƯƠNG VIII: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ Tiết: 67 CÁC HẠT SƠ CẤP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được hạt sơ cấp là gì. - Nêu được tên một số hạt sơ cấp. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Một bảng ghi các đặc trưng của các hạt sơ cấp. 2. Học sinh: III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ: không 3. Bài mới: Hoạt động của GV và HS Kiến thức cơ bản GV: Y/c HS đọc Sgk và cho biết hạt sơ cấp là gì? GV: Nêu một vài hạt sơ cấp đã biết? GV: Y/c Hs đọc Sgk từ đó cho biết cách để đi tìm các hạt sơ cấp? GV: Nêu một số hạt sơ cấp tìm được? GV: Hạt muyôn có khối lượng cỡ 207m e . GV: Hạt π + và π - có khối lượng 273,2m e . GV: Hạt π o có khối lượng 264,2m e . - Các hạt kaôn có khối lượng cỡ 965m e . I. Khái niệm các hạt sơ cấp 1. Hạt sơ cấp là gì? - Hạt sơ cấp (hạt vi mô, hay vi hạt) là những hạt có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống. 2. Sự xuất hiện các hạt sơ cấp mới - Để tạo nên các hạt sơ cấp mới, người ta sử dụng các máy gia tốc làm tăng vận tốc của một số hạt và cho chúng bắn vào các hạt khác. - Một số hạt sơ cấp: + Hạt muyôn (µ - ) - 1937. + Hạt π + và π - . + Hạt π o . + Các hạt kaôn K - và K o . + Các hạt rất nặng (m > m p ): lamđa (∧ o ); xicma: Σ o , Σ ± ; kxi: Ξ o , Ξ - ; ômêga: Ω - . GV: Y/c HS đọc sách và cho biết các hạt sơ cấp được phân loại như thế nào? II. Tính chất của các hạt sơ cấp 1. Phân loại Các hạt sơ cấp Phôtôn Các leptôn Các hađrôn Mêzôn Nuclôn Hipêron Barion TRƯỜNG THPT CAM LỘ GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN + Các leptôn (các hạt nhẹ) có khối lượng từ 0 đến 200m e ): nơ tri nô, êlectron, pôzitron, mêzôn µ. + Các hađrôn có khối lượng trên 200m e .  Mêzôn: π, K có khối lượng trên 200m e , nhưng nhỏ hơn khối lượng nuclôn.  Hipêron có khối lượng lớn hơn khối lượng nuclôn. GV: Thời gian sống của các hạt sơ cấp là gì? GV: Thông báo về thời gian sống của các hạt sơ cấp. Ví dụ: n → p + e - + e ν n → π + + π - GV: Y/c Hs đọc Sgk và cho biết phản hạt là gì? GV: Nêu một vài phản hạt mà ta đã biết? GV: Y/c HS xem bảng 40.1 và cho biết hạt nào là phản hạt của chính nó. 2. Thời gian sống (trung bình) - Một số ít hạt sơ cấp là bền, còn đa số là không bền, chúng tự phân huỷ và biến thành hạt sơ cấp khác. 3. Phản hạt - Mỗi hạt sơ cấp có một phản hạt tương ứng. - Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối. - Kí hiệu: Hạt: X; Phản hạt: X Trường hợp hạt sơ cấp không mang điện như nơtrôn thì thực nghiệm chứng tỏ nơtrôn vẫn có momen từ khác không → phản hạt của nó có momen từ ngược hướng và cùng độ lớn. GV: Thông báo về các tương tác của các hạt sơ cấp. GV: Tương tác điện từ là gì? GV: Tương tác điện từ là bản chất của các lực Cu-lông, lực điện từ, lực Lo-ren… GV: Tương tác mạnh là gì? GV: Một trường hợp riêng của tương tác mạnh là lực hạt nhân. GV: Tương tác yếu là gì? Ví dụ: p → n + e + + ν e n → p + e - + e ν GV: Các nơtrinô ν e luôn đi đối với e + và e - . Sau đó tìm được 2 leptôn tương III. Tương tác của các hạt sơ cấp - Có 4 loại cơ bản 1. Tương tác điện từ - Là tương tác giữa phôtôn và các hạt mang điện và giữa các hạt mang điện với nhau. 2. Tương tác mạnh - Là tương tác giữa các hađrôn. 3. Tương tác yếu. Các leptôn - Là tương tác có các leptôn tham gia. - Có 6 hạt leptôn: ; ; e e v v µ τ µ τ ν − − −        ÷  ÷  ÷  ÷  ÷  ÷       4. Bài 58 : CÁC HẠT SƠ CẤP Các hạt có kích thước và khối lượng nhỏ, như êlectron, prôton, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn là các hạt sơ cấp. 1. Hạt sơ cấp u d 2. Các đặt trưng của hạt sơ cấp a) Khối lượng nghỉ m o • Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn, trong tự nhiên còn có các hạt khác có khối lượng nghỉ bằng không, như hạt nơtrinô , hạt gravitôn. b) Điện tích • Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc Q = 0. Q được gọi là số lượng 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 lượng riêng và momen từ riêng. Các momen này được đặc trưng bằng số lượng 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 lượng nghỉ mo và spin s như nhau, nhưng 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 e ), (à à ), ( ). Quark và lepton xuất hiện theo thế hệ : u d e e . c s à à . t b . Vật chất thông th$ờng chỉ gồm thế hệ thứ nhất. 4. Phân loại hạt sơ cấp • a) Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có m o = 0 • b) Leptôn, gồm các hạt nhẹ như êlectron, muyôn (µ+, µ-), các hạt tau (τ+, τ -)… • c) Mêzôn, gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng 200 ÷ 900 me, gồm hai nhóm : mêzôn π và mêzôn K. • d) Barion, gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêrôn, cùng các phản hạt của chúng. Năm 1964 người ta đã tìm ra một hipêrôn mới đó là hạt ômêga trừ (Ω-). • Tập hợp các mêzôn và các bariôn có tên chung là các hađrôn. Lepton  Lepton kh«ng cã cÊu tróc (h¹t ®iÓm).  Lepton tÝch ®iÖn : electron e (1897), muon µ (1937), tauon τ (1975).  Lepton trung hßa hay neutrino : ν e (1953), ν µ (1964), ν τ (2000). Quark Điện tích : -1/3 hoặc 2/3. Ba quark đầu tiên, năm 1963 : u (up), d (down) và s(strange). Quark c (charm), năm 1974 (cách mạng tháng 11). Quark b (beauty hoặc bottom) (1976 tại FermiLab). Quark t (top hoặc truth), FermiLab (tháng 2 năm 1995). H¹t nh©n nguyªn tö  H¹t nh©n gåm proton vµ neutron (nucleon).  Trong nucleon cã c¸c quark hãa trÞ : p(uud), n(udd).  Quark t$¬ng t¸c m¹nh víi nhau th«ng qua gluon.  Nucleon cÊu t¹o tõ quark hãa trÞ, gluon vµ quark biÓn. Hadron (hạt tham gia tơng tác mạnh) Quark chỉ xuất hiện trong trạng thái liên kết (cầm tù). Meson gồm quark và phản quark : + (ud), (ud). Baryon gồm ba quark : proton (uud), neutron (udd). Pentaquark ? 5. Tương tác của các hạt sơ cấp • a) Tương tác hấp dẫn. Đó là tương tác giữa các hạt vật chất có khối lượng. • b) Tương tác điện từ. Đó là tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp xúc gây nên ma sát… • c) Tương tác yếu. Đó là tương tác chịu trách nhiệm trong phân rã β. • d) Tương tác mạnh. Đó là tương 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 Ht quac (quark) a) Tt c cỏc harụn u cu to t cỏc ht nh hn, gi l quac (ting Anh : quark) b) Cú... Cú sỏu ht quac kớ ... Piôn số hạt sơ π+ 139,6 cấp Kaôn κ0 497,7 +1 NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC... NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) Người ta phân loại hạt sơ cấp theo... chủ yếu máy gia tốc NỘI DUNG BÀI HỌC I KHÁI NIỆM HẠT SƠ CẤP III PHẢN HẠT V TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP IV PHÂN LOẠI HẠT SƠ CẤP VI HẠT QUAC (QUARK) 1.Khối lượng