Элементарные
частицы
Элементарные частицы
- первичные, неразложимые далее частицы, из которых построена вся материя.
Элементарные частицы
- Электроны
- Протоны
- Нейтроны
- Фотоны
- Мезоны
- Мюоны
- Нейтрино
- Странные частицы
- Очарованные частицы
- Резонансы
Около 400 частиц
Мезоны
— адроны
— составные элементарные частицы, состоящие из равного числа кварков и антикварков.
Все мезоны нестабильны.
Мюоны
- неустойчивая элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом и спином 1 ⁄ 2 .
На Земле мюоны регистрируются в космических лучах, они возникают в результате распада заряженных пионов.
Странные частицы
— элементарные частицы, имеющие в своём составе s-кварк.
s-кварк — третий по массе из всех лёгких кварков, тип элементарных частиц.
Очарованные частицы
— адроны, обладающие квантовым числом очарование и имеющие в своём составе не менее одного очарованного кварка.
С-кварк (очаро́ванный кварк)
— кварк с зарядом +(2/3)e
Особенности
- В основном нестабильны
- Обладают
- массой,
- зарядом,
- спином (собственный момент количества движения),
- временем жизни
- малыми размерами (размеры электрона не определены
-18
Особенности
- Превращения частиц подчиняются законам сохранения
- Взаимопревращаемость (образующиеся частицы не входят в состав исходных, а появляются в процессе их соударений или распадов). Фотон, электрон, протон, нейтрон сохраняют свою неизменность
Особенности
- Каждая частица имеет античастицу. Частица и античастица имеют одинаковые массы, но они противоположны по знаку заряда
- электрон е-
- позитрон е+
Антивещество
- Образовано атомами, ядра который состоят из антинуклонов, а оболочка – из позитронов
- При аннигиляции (исчезновение) вещества и антивещества высвобождается огромная энергия – энергия покоя
- 1969г – получен антигелий
Кварки
Гелл-Манн, Цвейг, 1964г
Модель .
- все частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, - адроны – построены из первичных частиц – кварков .
- В свободном состоянии не обнаружены
- Число различных кварков = 6
Группы элементарных частиц
Лептоны
(легкие, маленькие)
- Электрон
- Нейтрино (3 вида)
- Мюон
- Тау-лептон
Адроны
(большие, сильные)
Истинно элементарные частицы – лептоны и кварки
Все частицы взаимодействуют друг с другом.
Различают типы фундаментальных взаимодействий:
- гравитационное,
- электромагнитное,
- сильное,
- слабое.
Механизм взаимодействий
- - обменный, т.е. силы, действующие между двумя частицами, осуществляются в результате их обмена промежуточной частицей -переносчиком взаимодействия.
Переносчики взаимодействий
- Фотоны – электромагнитное взаимодействие
- Гравитоны - гравитационное взаимодействие
- Промежуточные бозоны – слабое взаимодействие
- Глюоны – сильное взаимодействие
Взаимодействия
1. Гравитационное взаимодействие
- проявляется в виде сил всемирного тяготения между телами Вселенной.
2. Электромагнитное взаимодействие
- характерно для электрически заряженных частиц.
Взаимодействия
З.Сильное взаимодействие
- свойственно мезонам и барионам. Взаимодействие между протонами и нейтронами осуществляется π —мезонами и квантами ядерного поля. Кварки были обнаружены внутри протонов и нейтронов.
4.Слабое взаимодействие
- характерно для всех частиц, кроме фотонов.
- Сегодня общее число элементарных частиц вместе с античастицами превышает 350.
- Их них более 30 стабильных частиц с временем жизни не менее 10 с и более 200 коротноживущие - резонансы, с временем жизни 10 с.
-17
-23