CHƯƠNG 6: VẬT LÍ HẠT SƠ CẤP docx

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 LEPTÔN
I. TÍNH CHẤT CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP
1. Khối lượng tĩnh:
TOP
2. Thời gian sống
TOP
3. Ðiện tích
TOP
4. Spin
TOP
5. Số lạ

TOP
6. Số Bariôn:
TOP
Các hạt sơ cấp có khối lượng lớn hơn hay bằng khối lượng prôtôn (p) có tên
chung là các bariôn. Thành thử các bariôn gồm các nuclôn và các Hypêrôn. Ðiều đặc biệt
là trong các quá trình biến đổi, người ta thấy khi nào mất đi một bariôn thì cũng có một
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 không
phụ thuộc điện tích. Cụ thể tương tác giữa p ( p, n ( n, p ( n là như nhau (nếu các nuclôn
đó ở những trạng thái như nhau). Nói cách khác, trong tương tác hạt nhân hai hạt p và n
là không phân biệt. Người ta cho rằng khối lượng của p khác khối lượng của n là do p có
mang điện tích nghĩa là do tương tác điện từ tạo ra sự khác biệt. Như vậy, trong tương tác
hạt nhân, người ta có thể coi p và n là hai trạng thái của cùng một hạt, tức là nuclôn (N).
Nếu không để ý đến tương tác điện từ thì hai trạng thái đó tương ứng với cùng một khối
lượng, do đó cùng một năng lượng. Nếu để ý đến tương tác điện từ thì hai trạng thái đó
tương ứng với hai khối lượng khác nhau chút ít, do đó tương ứng với hai mức năng lượng
gần nhau. Ta có thể so sánh tính chất này với tính chất của electron trong nguyên tử.
8. Ðối hạt
TOP
II. 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
TOP
III. 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 ta có

thể kể ra: quá trình tán xạ của hạt lên hạt khác, quá trình sinh một hạt, quá trình hủy một
hạt, Nói chung giữa các hạt sơ cấp có tương tác. Ngày nay, người ta biết có bốn 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 tương tác
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 khảo sát
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 bảo
toàn; bao gồm bảo toàn năng lượng, bảo toàn xung lượng, bảo toàn mômen xung lượng,
bảo toàn điện tích, bảo toàn số bariôn, bảo toàn số leptôn electron, bảo toàn số leptôn
mêzôn.
IV. CÁC HẠT QUARK
TOP

V. CÁC LEPTÔN
TOP
Những tính toán lý thuyết và kết qủa đo đạc thực nghiệm đã chứng minh rằng ở
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 bốn tương tác trên
trong cùng một hệ thức trường chuẩn Gauss của Younth-Mill. Nói cách khác có thể thống

nhất bốn loại tương tác trên. Sự đồng nhất bốn tương tác trên gọi là lý 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) câu a và câu c.