CHƯƠNG 6: VẬT LÍ HẠT SƠ CẤP

Nội dung: Tính chất của các hạt sơ cấp: Khối lượng tĩnh, thời gian sống, điện tích, spin, số lạ, số barion, spin đồng vị, đối hạt; Phân loại các hạt sơ cấp: phân loại các hạt sơ cấp, công thức gellman nishijima; Tương tác của các hạt sơ cấp: tương tác mạnh, tương tác điện từ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 6: VẬT LÍ HẠT SƠ CẤP CHƯƠNG 6 : VẬT LÝ HẠT SƠ CẤP I. TÍNH CHẤT CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP 1. Khối lượng tĩnh 2. Thời gian sống 3. Ðiện tích. 4. Spin 5. Số lạ 6. Số Barion 7. Spin đồng vị 8. Ðối hạt II. PHÂN LOẠI CÁC HẠT SƠ CẤP 1. Phân loại các hạt sơ cấp. 2. Công thức Gellman Nishijma. III. TƯƠNG TÁC CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP. 1. Tương tác mạnh. 2. Tương tác điện từ. 3. Tương tác yếu. 4. Tương tác hấp dẫn. IV. CÁC HẠT QUARK V. CÁC LEPTÔNI. TÍNH CHẤT CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP 1. Khối lượng tĩnh: TOP 2. Thời gian sống TOP3. Ðiện tích TOP4. Spin TOP5. Số lạ TOP 6. Số Bariôn: TOP Các hạt sơ cấp có khối lượng lớn hơn hay bằng khối lượng prôtôn (p) có tênchung là các bariôn. Thành thử các bariôn gồm các nuclôn và các Hypêrôn. Ðiều đặcbiệt là trong các quá trình biến đổi, người ta thấy khi nào mất đi một bariôn thì cũng cómột bariôn mới xuất hiện. 7. Spin đồng vị TOP Ta biết rằng tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân có một đặc tính là khôngphụ thuộc điện tích. Cụ thể tương tác giữa p ( p, n ( n, p ( n là như nhau (nếu cácnuclôn đó ở những trạng thái như nhau). Nói cách khác, trong tương tác hạt nhân haihạt p và n là không phân biệt. Người ta cho rằng khối lượng của p khác khối lượngcủa n là do p có mang điện tích nghĩa là do tương tác điện từ tạo ra sự khác biệt. Nhưvậy, trong tương tác hạt nhân, người ta có thể coi p và n là hai trạng thái của cùng mộthạt, tức là nuclôn (N). Nếu không để ý đến tương tác điện từ thì hai trạng thái đótương ứng với cùng một khối lượng, do đó cùng một năng lượng. Nếu để ý đến tươngtác điện từ thì hai trạng thái đó tương ứng với hai khối lượng khác nhau chút ít, do đótương ứng với hai mức năng lượng gần nhau. Ta có thể so sánh tính chất này với tínhchất của electron trong nguyên tử. 8. Ðối hạt TOPII. PHÂN LOẠI CÁC HẠT SƠ CẤP 1. Phân loại các hạt sơ cấp TOP Hiện nay, các hạt sơ cấp đã biết được phân thành bốn loại như sau:2. Công thức Gellman và Nishijima TOPIII. TƯƠNG TÁC CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP TOP Các hạt sơ cấp luôn luôn biến đổi; trong số các quá trình biến đổi ấy chúng tacó thể kể ra: quá trình tán xạ của hạt lên hạt khác, quá trình sinh một hạt, quá trìnhhủy một hạt,... Nói chung giữa các hạt sơ cấp có tương tác. Ngày nay, người ta biết cóbốn loại tương tác giữa các hạt sơ cấp: 1. Tương tác mạnh TOP Là tương tác giữa các adrôn trừ các quá trình phân rã của chúng. Thí dụ tươngtác giữa các nuclôn (quá trình lukaoa) là một loại tương tác mạnh: 2. Tương tác điện từ TOP Là tương tác giữa phôtôn và các hạt mang điện. 3. Tương tác yếu TOP 4. Tương tác hấp dẫn: TOP Tương tác hấp dẫn là tương tác phổ biến giữa các vật có khối lượng. Khi khảosát các hạt sơ cấp người ta thường bỏ qua tương tác này vì nó nhỏ quá không đáng kể. Nếu so sánh độ mạnh tương đối giữa 4 loại tương tác trên, ta có bảng sau: Tuy các tương tác có bản chất khác nhau nhưng đều tuân theo các định luật bảotoàn; bao gồm bảo toàn năng lượng, bảo toàn xung lượng, bảo toàn mômen xunglượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn số bariôn, bảo toàn số leptôn electron, bảo toàn sốleptôn mêzôn.IV. CÁC HẠT QUARK TOPV. CÁC LEPTÔN TOP Những tính toán lý thuyết và kết qủa đo đạc thực nghiệm đã chứng minh rằngở giới hạn năng lượng rất cao, bốn tương tác giữa các hạt sơ cấp (mạnh, điện từ,yếu, hấp dẫn) là tiến đến cùng một giới hạn. Về mặt lý thuyết có thể biểu diễn bốntương tác trên trong cùng một hệ thức trường chuẩn Gauss của Younth-Mill. Nói cáchkhác có thể thống nhất bốn loại tương tác trên. Sự đồng nhất bốn tương tác trên gọi làlý thuyết thống nhất vũ trụ. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ***&&&***1. Các hạt sơ cấp là: a) Thực thể vi mô không thể tách thành các phần nhỏ hơn. b) Vi hạt có khối lượng tĩnh coi như bằng không. c) Các hạt không bền, chúng có thể phân rã thành các hạt khác. d) Các hạt có thời gian sống rất lớn có thể coi như vô cùng. e) Câu a và câu c.3. Các hạt Bariôn là: a) hạt xuất hiện khi mà có một bariôn nào đó biến mất. b) hạt sơ cấp có khối lượng nhỏ hơn hay bằng khối lượng prôtôn. c) hạt sơ cấp có khối lượng lớn hơn hay bằng khối lượng prôtôn. d) các hạt nuclôn. e) câu a, c, d đều đúng.4. Spin đồng vị là: a) Hai trạng thái tương ứng với hai khối lượng khác nhau chút ít. b) Một đặc tính là không phụ thuộc điện tích của vi hạt. c) Do có Spin nên một mức năng lượng của electron tách thành hai mức gần nhau. d) Khái niệm dùng mô tả các trạng thái điện khác nhau của cùng một nuclôn. e) Trạng thái ứng với các hình chiếu khác nhau của Spin.5. Mỗi hạt sơ cấp đều có đối hạt tương ứng là: a) hạt có cùng khối lượng, thời gian sống và Spin với hạt đang xét. b) hạt có Spin, và điện tích giống với hạt đang xét. c) hạt có điện tích, mômen từ ngược dấu với hạt đang xét. d) câu a và câu b. e ...