Классификация элементарных частиц Лекция 11 класс Шредер Я.В. ГБОУ СОШ 1347

Элементарные частицы -микрообъект, который невозможно расщепить на составные части элементарные частицы со сложной внутренней структурой бесструктурные

Элементарные частицы начиная с 1932г. открыто более 400 частиц Классификация: – масса покоя – величина электрического заряда – спин – время жизни – участие в различных взаимодействиях

Спин- собственный момент количества движения. фермионы частицы с полуцелым спином бозоны частицы с целым спином ħ/2; 3ħ/2; 5ħ/2 0; ħ; 2ħ; 3ħ электрон, протон, нейтрон фотон, π + - мезон

Принцип Паули (для фермионов) В одном и том же энергетическом состоянии могут находится не более двух фермионов с противоположными спинами.

Античастицы Принцип зарядового сопряжения : для каждой элементарной частицы должна существовать античастица. Античастица- элементарная частица, имеющая равную массу покоя, одинаковый спин, время жизни и противоположный заря по отношению к частице. Позитрон 1932год- Карл Андерсон

Антивещество обнаружен антипион π обнаружен антипротон антинейтрон Получены атомы антидейтерия, антитрития и антигелия (отрицательно заряженные ядра и оболочка из позитронов) Истинно нейтральной частицей является фотон, совпадает со своей античастицей.

Аннигиляция При столкновении частицы со «своей» античастицей происходит аннигиляция, т.е. превращение в излучение. Так, при аннигиляции электрона и позитрона может происходить рождение двух фотонов: e - + e + 2y. При аннигиляции протона и антипротона выделяется энергия, примерно в 2000 раз большая, чем при аннигиляции вещества

Виды взаимодействий Гравитационное Электромагнитное Сильное Слабое – фундаментальные взаимодействия различаются интенсивностями, радиусами действия, характерными временами, а так же свойственными им законами сохранения;

По отношению к сильному взаимодействию Элементарные частицы АдроныМезоныБарионыЛептоны 6 частиц и 6 античастиц Являются фермионами

лептоны Лептоны – частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях (электроны, мюоны, нейтрино). В реакциях слабого взаимодействия соответствующее нейтрино всегда возникает со «своим» лептоном. 1)Электрон-электронное нейтрино 2)Позитрон-электронное антинейтрино 3)Таон-таонное нейтрино

Классификация адронов Адроны Мезоны- бозоны со спином 0 и ħ, участвуют в сильном взаимодействии Барионы- фермионы со спином ħ/2; 3ħ/2, участвуют в сильном взаимодействии НуклоныГипероны π + π - π 0 Протон,нейтрон Адроны состоят из кварков. кварков

Кварки Фундаментальные частицы, электрически заряженные частицы (дробный), с полуцелым спином (фермионы) Гипотеза о существовании принадлежит Мюррею Геллману и Джорджу Цвейгу (1963) Обнаружены при рассеянии частиц высоких энергий Кварковая структура нуклонов подтверждена 1969году (Стенфорд) Ароматы- различные типы кварков (6+6) Каждый кварк может иметь три цветовых заряда- красный, зеленый, синий- характеристика взаимодействия кварков. Антикварки имеют антицвет.

Фундаментальные частицы 6 кварков 6 антикварков Каждый может иметь 3 цвета 12 лептонов и антилептонов Окружающая Вселенная состоит из 48 частиц

Литература 1.В.А. Касьянов «Физика 10 класс»Учебник для общеобразовательных учреждений/ В.А.Касьянов- М.: Дрофа, Электронный ресурс Электронный ресурс radiation.htm radiation.htm 4.Электронный ресурс