Hat so cap

<span class='text_page_counter'>(1)</span>CÁC HẠT SƠ CẤP THỰC HIỆN: Huỳnh Thị Mỹ Loan Mai Tuấn Cảnh Nguyễn Văn Thy Lê Bảo Hy Biện Công Thức Trần Quang Hiếu.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> I. ĐỊNH NGHĨA: Hạt sơ cấp là gì ?. Hạt sơ cấp (còn được gọi là hạt cơ bản) là những thực thể vi mô tồn tại như một hạt nguyên vẹn, đơn nhất và không thể tách thành các thành phần nhỏ hơn. VD: hạt phôtôn, êlectron, pôzitron, nơtrinô …..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> II. PHÂN LOẠI: Phân loại theo khối lượng Hạt sơ cấp. Phôtôn. Leptôn. Mêzôn. Khối lượng tăng dần. Barion.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> II. PHÂN LOẠI:. 1. Phôtôn: - Phôtôn còn được gọi là quang tử. - Không có khối lượng riêng nhưng có động lượng. - Chuyển động với vận tốc ánh sáng trong chân không. - Trong mọi hệ qui chiếu năng lượng của một hạt phôtôn là:. hc   .

<span class='text_page_counter'>(5)</span> II. PHÂN LOẠI:. 2. Leptôn:. - Leptôn có nghiã là “nhỏ” và “mỏng”. - Leptôn là hạt tuyệt đối bền vững. - Leptôn là hạt chất điểm..

<span class='text_page_counter'>(6)</span> II. PHÂN LOẠI:. 2. Leptôn: a. Êlectron e – và pôzitron e+ - Êlectron được Thomson phát hiện năm 1897 . - Năm 1928, Đirăc đã kết hợp thuyết tương đối hẹp và thuyết lượng tử để xây dựng phương trình Schrodinger và suy ra phản hạt pôzitron. - Năm 1932, Anderson đã tìm thấy phản hạt nói trên . - Sự huỷ cặp e+ và e- đồng thời tạo thành 2 phôtôn..

<span class='text_page_counter'>(7)</span> II. PHÂN LOẠI:. 2. Leptôn: b. Hạt nơtrinô - Năm 1937, Paul đã đoán: Trong sự phân rã β, đồng thời êlectron còn có một hạt không mang điện được phóng ra là nơtrinô. - Nơtrinô êlectron: n → p + e- + νe.. - Nơtrinô muy : ν- → e- + νe + νμ π+ → μ- + ν μ - Nơtrinô Tau: τ- → e- + νe + ντ..

<span class='text_page_counter'>(8)</span> II. PHÂN LOẠI:. 2. Leptôn: c. Hạt muy và hạt tau - Hạt μ được Anderson và Ned Dermrger tìm thấy năm 1973 . - Hạt Τau (τ) được phát hiện năm 1975 ..

<span class='text_page_counter'>(9)</span> II. PHÂN LOẠI:. 3. Mêzôn:. Gồm những hạt có khối lượng nghỉ trung bình.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> II. PHÂN LOẠI:. 3. Mêzôn: a. Hạt pi - Sự tồn tại của π được Yukawa tiên đoán từ năm 1935 mãi đến năm 1947 Oechialini và Powell mới tìm thấy . - Có hai loại hạt là π+ và πo. - π là các lượng tử của trường lực hạt nhân..

<span class='text_page_counter'>(11)</span> II. PHÂN LOẠI:. 3. Mêzôn: b. Kaôn - Gồm Κ+, Κ-, Κo. - Kaôn đầu tiên được tìm thấy trong tia vũ trụ là Κo do Butter và Rochester. - Κ là hạt lạ, mỗi Κ còn được đặc trưng bởi số lạ..

<span class='text_page_counter'>(12)</span> II. PHÂN LOẠI:. 4. Barion: - Còn gọi là Barion Fecmion : là các hạt có spin bán nguyên. - Barion được chia làm hai loại: + Nuclôn: proton và neutron. + Hipêron: là các hạt Λ, Ω,....

<span class='text_page_counter'>(13)</span> II. PHÂN LOẠI:. 4. Barion: Nuclôn *Prôtôn (p) - Ernest Rutherford là người khám phá ra prôtôn. - Prôtôn là 1 loại hạt tổ hợp, điện tích là +. - Số prôtôn trong nguyên tử của một nguyên tố bằng điện tích hạt nhân nguyên tố đó. Cấu trúc Quark của Proton.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> II. PHÂN LOẠI:. 4. Barion: Nuclôn *Prôt6n (p) *Nơtron - Nơtron được - Nơtron đóng vai trò tìm ra rã β -Chadwick Quá trình phân trong1932, nhiều phản năm phản của nơtron: ứng hạtđược nhân. nơtron tìm  ~ ra bởi Bruce n  p  e  e Cork năm 1956.. Cấu trúc Quark của Nơtron.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> II. PHÂN LOẠI:. Tập hợp các Mêzôn và các Barion có tên chung Hađrôn.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Củng cố kiến thức Các loại hạt sơ cấp (phân theo khối lượng) là: Phôtôn, leptôn, mêzôn và hađrôn. Phôtôn, leptôn, mêzôn và barion. Phôtôn, leptôn, barion và hađrôn. Phôtôn, leptôn, nuclôn và hipêron..

<span class='text_page_counter'>(17)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP:. 1. Khối lượng nghỉ: - Các hạt sơ cấp đều có khối lượng nghỉ khác 0, trừ phôtôn, nơtrinô, gravitôn, gluôn,… - Đại lượng đặc trưng là năng lượng nghỉ Eovới Eo= moc2. VD: Êlectron có mo = 9,1.10-31 kg, Eo = 0,511 MeV Prôtôn có mo = 1,67.10-27 kg, Eo = 938,3 MeV.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP:. 2. Điện tích:. - Một số hạt sơ cấp có điện tích Q = e . - Hạt trung hoà có điện tích Q = 0 . 1 - Hạt quark co Q = ± e hoăc Q = ±2 e. 3. 3.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP:. 3. Spin: - Mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và momen từ riêng được đặc trưng bởi số lượng tử spin, kí hiệu s . h - Momen động lượng riêng của hạt = s. . - Dựa vào spin, người ta chia hạt sơ cấp 2 thành hai loại: + Bozôn: là những hạt có s = 1(như phôtôn) hoặc có s = 0 (như pion) 1 + Fecmion: là những hạt có s = (như 2 nơtrinô, êlectron, prôtôn, nơtron,…) - Ngoài ra còn có spin đồng vị..

<span class='text_page_counter'>(20)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP: 4. Thời gian sống trung bình: Tên hạt. Năng lượng Điện tích Thời gian sống Spin s Eo (MeV) Q (giây). Phôtôn. 0. 0. 1. ∞. Êlectron Pôzitron Nơtrinô. 0,511 0,511 0. -e +e 0. 1/2 1/2 1/2. ∞ ∞ ∞. Piôn Kaôn. 139,6 497,7. +e 0. 0 0. 2,6.10-8 8,8.10-11. Prôtôn Nơtron. 938,3 939,6. +e 0. 1/2 1/2. ∞ 932. Xicma Omêga. 1189 1672. +e -e. 1/2 3/2. 8.10-11 1,3.10-10.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP :. 5. Momen từ: - Gắn với điện tích Q và spin s. - Nếu spin s = 0 thì momen từ bằng 0. - Momen từ μ song song với spin. - Momen từ đo bằng đơn vị manhetôn Bo (µB) VD: µprôtôn = 2,79 µB; µnơtron = -1,91 µB..

<span class='text_page_counter'>(22)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP :. 6. Số lạ: có 2năm đặc 1947, điềm sau đây: --Chúng Từ những người ta tìm thấy một loạt -hạt Định bảo toàn số lạ: Trong quá trình ocác +Chúng trong những quá rất nhanh sơluật cấpsinh mới:ra mêzôn K: K+, K vàtrình các hipêron: sinh lạ,vàtổng cùa số lạ của(Ω hệ được o-23 +, rã -,trong o), Omêga -),… (≈10 phân những quá trình bảo chậm Λ (Λhạt ), s) Xicma (Σđại Σsố Σ toàn. (≈10-6 s) +Có thể sinh ra hai hoặc ba hạt lạ nhưng không bao giờ sinh ra một hạt lạ hoặc vài loại hạt lạ cùng loại. Hạt. K+. Ko. Λo. Σ+. Σo. Σ-. Ξo. Ξ-. Ω-. Số lạ S. 1. 1. -1. -1. -1. -1. -2. -2. -3.

<span class='text_page_counter'>(23)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP :. 7. Số barion: - Các hạt sơ cấp có khối lượng lớn hơn hoặc bằng khối lượng prôtôn có tên chung là các Barion, bao gồm nuclôn và hipêron. - Khi nào mất đi một barion thì sẽ có một barion mới xuất hiện. VD: p + p → p + Σ+ + Ko Λo → p + π π- + p → K o + Λo . - Định luật bảo toàn số barion: Trong các quá trình biến đổi, tổng (đại số) của các số barion của hệ không đổi ..

<span class='text_page_counter'>(24)</span> III. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HẠT SƠ CẤP :. 8. Số leptôn: - Ba cặp: (e- và νe), (μ- và νμ), (τ- và ντ).. - Tất cả các leptôn đều có số leptôn L = 1, các phản leptôn có số leptôn L = -1. - Trong các phản ứng ,tổng đại số của số lepton của hệ các hạt tham gia phản ứng được bảo toàn..

<span class='text_page_counter'>(25)</span> Củng cố kiến thức Các hạt sơ cấp nào dưới đây có số lượng spin s là số bán nguyên: êlectron, prôtôn và nơtrinô. êlectron, prôtôn, nơtrinô và phôtôn. prôtôn, pôzitron và phôtôn. êlectron, prôtôn, pôzitron và nơtrinô..

<span class='text_page_counter'>(26)</span> IV. PHẢN HẠT :. Tính đối xứng: - Mỗi hạt bất kì sẽ luôn tồn tại một phản hạt của chính nó (trừ phôtôn) với cùng khối lượng nghỉ mo , spin s nhưng trái dấu điện tích (trừ nơtron có điện tích bằng 0) và momen từ (μ). Sự sinh và hủy cặp:. - Khi có năng lượng đủ cao, hạt sẽ tự tạo ra phản hạt của mình. Khi hạt gặp phản hạt của chính mình, cả hai sẽ cùng tiêu hủy và trở về dưới dạng năng lượng. VD: e- + e+ → γ + γ; γ + γ → e- + e+.

<span class='text_page_counter'>(27)</span> V. TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC HẠT SƠ CẤP:. 1. Tương tác hấp dẫn: 2. Tương tác điện từ: 3. Tương tác yếu: 4. Tương tác mạnh: So sánh độ mạnh tương đối giữa 4 loại tương tác trên, ta có bảng sau: Loại Cường độ Bán kính tác Hạt trường tương tác tương tác dụng (m) Hấp dẫn 1 ∞ Gravitôn Điện từ 1037 ∞ Phôtôn Yếu 10-25 10-18 W±, Zo,… Mạnh 1039 10-15 Gluôn, mezôn ảo,….

<span class='text_page_counter'>(28)</span> VI. QUARK:. 1. Một số khái niệm thường gặp: - Sự giam hãm màu: giam hãm hay chế ngự là một hiện tượng mà ở đó các quark không thể được cô lập. - Nguyên lý loại trừ Pauli: mỗi trạng thái lượng tử chỉ có thể có một điện tử mà thôi. - Thuyết sắc động lực học lượng tử: Là lý thuyết miêu tả một trong những lực cơ bản của vũ trụ, đó là tương tác mạnh. - Vi phạm CP: Là một hiện tượng làm cho tương tác yếu cư xử khác nhau khi vị trí trái, phải được hoán đổi (Đối xứng P) và các hạt được thay thế tương ứng với các phản hạt của chúng (Đối xứng C)..

<span class='text_page_counter'>(29)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: a. Khái niệm: - Quark: là một hạt cơ bản sơ cấp và là một thành phần cơ bản của vật chất. - Phản quark: là phản hạt của quark và được kí hiệu bởi dấu gạch ngang bên trên cho mỗi quark tương ứng, như u cho phản quark. - Quark hóa trị là các quark xác định lên số lượng tử của các hađrôn.Có 2 họ hađrôn là barion, với ba quark hóa trị; và mêzôn, với một quark và một phản quark hóa trị..

<span class='text_page_counter'>(30)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: b. Phân loại: - Có 6 loại: lên (u), xuống (d), duyên (c), lạ (s), đỉnh (t), và đáy(b). Các quark lên (u) và quark xuống (d) có khối lượng nhỏ nhất trong các quark..

<span class='text_page_counter'>(31)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất: - Quark có điện tích, khối lượng, màu tích, và hương. - Các quark là các hạt cơ bản duy nhất được biết đến có tham gia vào cả 4 tương tác cơ bản của vật lý học hiện nay: tương tác điện từ, tương tác hấp dẫn, tương tác mạnh và tương tác yếu..

<span class='text_page_counter'>(32)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Điện tích - Các quark có các giá trị điện tích là phân số 1 2 là  e hoặc  e. 3. 3.

<span class='text_page_counter'>(33)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Màu tích - Các quark sở hữu một tính chất gọi là màu tích. Chúng có ba loại màu tích là lam, lục và đỏ. Tương ứng với chúng là các phản lam, phản lục và phản đỏ..

<span class='text_page_counter'>(34)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Spin - Các quark là những hạt có spin = - 1⁄2, hàm ý rằng chúng là các hạt fecmion tuân theo định luật thống kê spin.

<span class='text_page_counter'>(35)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Khối lượng - Khối lượng quark hiện tại. - Khối lượng quark thành phần. - Những khối lượng này có những giá trị điển hình rất khác nhau..

<span class='text_page_counter'>(36)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Tương tác mạnh - Lực tương tác mạnh ảnh hưởng bởi các hạt quark, phản quark và gluôn-hạt truyền tương tác của chúng. - Tương tác mạnh xảy ra giữa hai quark là nhờ một hạt trao đổi có tên là gluôn..

<span class='text_page_counter'>(37)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Tương tác yếu - Một hương của quark chỉ có thể biến đổi thành một hương khác của quark thông qua tương tác yếu. . n  p  e  e. (Phân rã Bêta, kí hiệu hađrôn). udd    uud  e  e. (Phân rã Bêta, kí hiệu quark).

<span class='text_page_counter'>(38)</span> VI. QUARK:. 2. Quark: c. Tính chất:  Tương tác yếu - Độ mạnh của tương tác yếu giữa sáu quark với nhau. "Cường độ" của những đường này được xác định bởi các yếu tố của ma trận CKM..

<span class='text_page_counter'>(39)</span> VI. QUARK:. 3. Mở rộng về quark: a. Biển quark: - Các hađrôn, cùng với các quark hóa trị (qv) đóng góp vào các số lượng tử của chúng, chứa các cặp hạt quark ảo-phản quark ảo (qq) gọi là biển quark (qs). - Biển quark có thể hađrôn hóa thành các hạt barion hoặc mêzôn trong những điều kiện xác định..

<span class='text_page_counter'>(40)</span> VI. QUARK:. 3. Mở rộng về quark: b. Các pha khác của vật chất:. Hình vẽ cho thấy biểu đồ pha của vật chất quark. Tìm hiểu chi tiết chính xác của biểu đồ này là một hướng nghiên cứu hiện nay.

<span class='text_page_counter'>(41)</span> Củng cố kiến thức Có 6 hạt quark, kí hiệu là: u, d, s, c, b, t và sáu phản quark. Các hạt quark và phản quark nào có điện tích dương: u, s, d. u, b, t u, c, t. s, u, d..

<span class='text_page_counter'>(42)</span> XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE.

<span class='text_page_counter'>(43)</span>