Основные характеристики элементарных частиц
а) Масса – т (измеряется в энергетических единицах (МэВ или ГэВ)).
б) Среднее время жизни – τ (служит мерой стабильности частицы и измеряется в с ) .
в) Спин – J – собственный момент импульса частицы. Принимает целые и полуцелые значения. ( Измеряется в единицах 
).
г) Электрический заряд – q (измеряется в единицах элементарного заряда е ). Для всех частиц в свободном состоянии он равен 0 или 
.
д) Магнитный момент – μ – максимальное значение проекции вектора собственного магнитного момента 
частицы. Векторы и 
(спин) коллинеарны. Если 
то 
, а если 
, то μ < 0. Магнитные моменты μ элементарных частиц обычно измеряют в единицах соответствующих магнетонов 
(например, для электрона это магнетон Бора 
).
Фундаментальные взаимодействия
| Взаимодействие | Механизм обмена | Интенсивность | Длительность процессов, с | Радиус действия, м |
| Сильное | глюонами | 1 | 10-23 | 10-15 |
| Электромагнитное | фотонами | 1/137 | 10-16 | 
|
| Слабое | промежут. бозонами | 10-6 | 10-13 | 10-18 |
| Гравитационное | гравитонами | 10-38 | ? |
|
Интенсивность (или константу взаимодействия) представляют в относительных единицах, где за единицу принята интенсивность при сильных взаимодействиях.
1) Сильные взаимодействия удерживают нуклоны в ядрах. Частицы, участвующие в сильном взаимодействии, называются адронами (протон, нейтрон, гипероны, мюоны и др.). Короткодействующие.
|
|
|
2) Электромагнитные взаимодействия значительно слабее сильных, но дальнодействующие. Именно эти силы вызывают разлёт осколков, которые образуются при делении атомных ядер. Они также ответственны за все электрические и магнитные явления, а также за оптические, механические, тепловые и химические явления.
3) Слабые взаимодействия являются универсальными. Они присутствуют при взаимодействиях всех частиц кроме фотона. Несмотря на свою малую интенсивность и короткодействие эти взаимодействия играют очень важную роль в природе. Они ответственны за все виды β-распада ядер, за многие распады элементарных частиц, а также за все процессы взаимодействия нейтрино с веществом. Кроме того, слабое взаимодействие играет определяющую роль в реакциях, происходящих на Солнце и других звёздах.
4) Гравитационные взаимодействия испытывают все частицы без исключения, но для элементарных частиц, масса которых ничтожно мала, гравитационное взаимодействие не имеет существенного значения.
Систематика элементарных частиц
Бозоны и фермионы
Бозоны – частицы с нулевым или целочисленным спином (фотон, мезон, и др.).
|
|
|
Фермионы – частицы с полуцелым спином (электрон, мюон, таон, нейтрино, протон, нейтрон и др.).
По времени жизни τ элементарные частицы подразделяются на
Стабильные (протон, фотон, электрон и нейтрино);
Квазистабильные (τ > 10-20c), распадающиеся за счёт электромагнитного или слабого взаимодействия.
Резонансы (τ ~ 10-23c), распадающиеся за счёт сильного взаимодействия.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 1399; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!