CHƯƠNG 6: VẬT LÍ HẠT SƠ CẤP

CH

NG 6 :

V T LÝ H T S C P

ƯƠ

Ạ Ơ Ấ

Ậ

I. Ạ Ơ Ấ

II.

ạ ứ III. Ạ Ơ Ấ ƯƠ

ẫ

IV. V. TÍNH CH T C A CÁC H T S C P Ấ Ủ ng tĩnh Kh i l 1. ố ượ Th i gian s ng 2. ố ờ Ði n tích 3. . ệ Spin 4. S lố ạ 5. S Barion 6. ố Spin đ ng v 7. ồ ị Ð i h t 8. ố ạ PHÂN LO I CÁC H T S C P Ạ Ơ Ấ Ạ Phân lo i các h t s c p 1. . ạ ơ ấ . Công th c Gellman Nishijma 2. NG TÁC C A CÁC H T S C P . T Ủ T ng tác m nh. 1. ạ ươ T ng tác đi n t . 2. ệ ừ ươ T . ng tác y u 3. ế ươ ng tác h p d n 4. T . ấ ươ CÁC H T QUARK Ạ CÁC LEPTÔN

Ạ Ơ Ấ Ấ I. TÍNH CH T C A CÁC H T S C P 1. Kh i l ng tĩnh: TOP Ủ ố ượ

TOP 2. Th i gian s ng ờ ố

3. Ði n tích TOP ệ

4. Spin TOP

5. S l TOP ố ạ

TOP 6. S Bariôn: ố

Các h t s c p có kh i l ng l n h n hay b ng kh i l ạ ơ ấ ố ượ ằ ớ ố ượ ử ơ ồ ề t là trong các quá trình bi n đ i, ng ườ ế ấ ấ ổ ộ ng prôtôn (p) có tên ặ chung là các bariôn. Thành th các bariôn g m các nuclôn và các Hypêrôn. Ði u đ c i ta th y khi nào m t đi m t bariôn thì cũng có bi m t bariôn m i xu t hi n. ớ ệ ộ ệ ấ

TOP 7. Spin đ ng v ị ồ

ươ ữ ụ ộ ặ ư ế ở ạ ệ ươ ủ ườ ệ ừ ạ ệ ườ ươ ể ng ng v i cùng m t kh i l ng tác đi n t ộ ế ố ượ ế ớ

i ta cho r ng kh i l ằ ố ượ ng tác đi n t ươ ể ế ươ ng, do đó cùng m t năng l ng ng v i hai kh i l ố ượ ớ ể ứ ầ ớ ớ Ta bi t r ng t ế ằ ph thu c đi n tích. C th t ệ ộ nuclôn đó nh ng tr ng thái nh nhau). Nói cách khác, trong t ữ h t p và n là không phân bi ạ c a n là do p có mang đi n tích nghĩa là do t ủ v y, trong t ng tác h t nhân, ng ạ ậ h t, t c là nuclôn (N). N u không đ ý đ n t ạ ứ t ộ ươ ứ tác đi n t ệ ừ t ng ng v i hai m c năng l ứ ươ ch t c a electron trong nguyên t ấ ủ ng tác gi a các nuclôn trong h t nhân có m t đ c tính là không ạ ữ ng tác gi a p ( p, n ( n, p ( n là nh nhau (n u các ụ ể ươ ng tác h t nhân hai ạ ư ng ng c a p khác kh i l ố ượ t. Ng ư t. Nh t o ra s khác bi ệ ự ộ i ta có th coi p và n là hai tr ng thái c a cùng m t ủ ạ thì hai tr ng thái đó ệ ừ ạ ế ươ ng. N u đ ý đ n t ng ể ượ ng khác nhau chút ít, do đó thì hai tr ng thái đó t ạ ươ ng g n nhau. Ta có th so sánh tính ch t này v i tính ượ ấ ứ ử .

8. Ð i h t TOP ố ạ

Ạ TOP II. PHÂN LO I CÁC H T S C P Ạ Ơ Ấ 1. Phân lo i các h t s c p ạ ơ ấ ạ

Hi n nay, các h t s c p đã bi ạ ơ ấ ệ t đ ế ượ c phân thành b n lo i nh sau: ố ư ạ

2. Công th c Gellman và Nishijima TOP ứ

III. T NG TÁC C A CÁC H T S C P TOP ƯƠ Ạ Ơ Ấ Ủ

ạ ơ ấ ế ế ố ổ ể ể ạ ng tác. Ngày nay, ng i ta bi ổ ấ ộ ạ ườ ạ ạ ơ ấ ươ ế ng tác gi a các h t s c p: Các h t s c p luôn luôn bi n đ i; trong s các quá trình bi n đ i y chúng ta có th k ra: quá trình tán x c a h t lên h t khác, quá trình sinh m t h t, quá trình h y m t h t,... Nói chung gi a các h t s c p có t t có ủ b n lo i t ố ạ ủ ữ ạ ơ ấ ộ ạ ạ ươ ữ

TOP 1. T ng tác m nh ươ ạ

Là t ươ ữ ừ ủ ụ ươ ng ng tác gi a các adrôn tr tác gi a các nuclôn (quá trình lukaoa) là m t lo i t các quá trình phân rã c a chúng. Thí d t ng tác m nh: ạ ươ ữ ạ ộ

2. T ng tác đi n t TOP ươ ệ ừ

Là t ng tác gi a phôtôn và các h t mang đi n. ươ ữ ệ ạ

3. T ng tác y u TOP ươ ế

TOP 4. T ươ ng tác h p d n: ấ ẫ

ố ượ ậ T ng tác h p d n là t ẫ ấ ươ i ta th sát các h t s c p ng ạ ơ ấ ườ ươ ườ ng tác ph bi n gi a các v t có kh i l ữ ng b qua t ỏ ng. Khi kh o ả ng tác này vì nó nh quá không đáng k . ể ỏ ổ ế ươ

N u so sánh đ m nh t ng tác trên, ta có b ng sau: ộ ạ ế ươ ng đ i gi a 4 lo i t ữ ạ ươ ố ả

ư ả ị ấ ng, b o toàn xung l Tuy các t ồ ươ ả ượ ả ả ng, b o toàn đi n tích, b o toàn s bariôn, b o toàn s leptôn electron, b o toàn s ậ ả ng tác có b n ch t khác nhau nh ng đ u tuân theo các đ nh lu t b o ng, b o toàn mômen xung ố ề ượ ố ả ả ố ệ ả ả toàn; bao g m b o toàn năng l l ượ leptôn mêzôn.

TOP IV. CÁC H T QUARK Ạ

V. CÁC LEPTÔN TOP

ế ế ủ ứ ự ấ ữ i h n năng l ẫ ấ ố ươ ộ ạ ể ể ế ng tác trên trong cùng m t h th c tr ằ Nh ng tính toán lý thuy t và k t q a đo đ c th c nghi m đã ch ng minh r ng ệ , ệ ừ ng tác gi a các h t s c p (m nh, đi n t ạ ơ ấ ố i h n. V m t lý thuy t có th bi u di n b n ễ ế ớ ạ ng chu n Gauss c a Younth-Mill. Nói cách ủ ườ ng tác trên g i là ấ ố ươ ạ ữ ề ặ ẩ ng tác trên. S đ ng nh t b n t ự ồ ộ ệ ứ ạ ươ ọ gi ng r t cao, b n t ượ ở ớ ạ y u, h p d n) là ti n đ n cùng m t gi ế ế t ươ khác có th th ng nh t b n lo i t ấ ố lý thuy t th ng nh t vũ tr . ụ ể ố ố ế ấ

Ệ

CÂU H I TR C NGHI M Ắ Ỏ ***&&&***

1. Các h t s c p là: ạ ơ ấ

a) Th c th vi mô không th tách thành các ph n nh h n. ỏ ơ ự ể ể ầ

b) Vi h t có kh i l ng tĩnh coi nh b ng không. ố ượ ạ ư ằ

c) Các h t không b n, chúng có th phân rã thành các h t khác. ề ể ạ ạ

d) Các h t có th i gian s ng r t l n có th coi nh vô cùng. ấ ớ ư ể ạ ờ ố

e) Câu a và câu c.

3. Các h t Bariôn là: ạ

a) h t xu t hi n khi mà có m t bariôn nào đó bi n m t. ế ệ ấ ạ ấ ộ

b) h t s c p có kh i l ng nh h n hay b ng kh i l ng prôtôn. ạ ơ ấ ố ượ ỏ ơ ố ượ ằ

c) h t s c p có kh i l ng l n h n hay b ng kh i l ng prôtôn. ạ ơ ấ ố ượ ố ượ ằ ớ ơ

d) các h t nuclôn. ạ

e) câu a, c, d đ u đúng. ề

4. Spin đ ng v là: ồ ị

ng khác nhau chút ít. a) Hai tr ng thái t ạ ươ ứ ng ng v i hai kh i l ớ ố ượ

ạ b) M t đ c tính là không ph thu c đi n tích c a vi h t. ộ ặ ụ ủ ệ ộ

c) Do có Spin nên m t m c năng l ng c a electron tách thành hai m c g n nhau. ứ ộ ượ ứ ầ ủ

các tr ng thái đi n khác nhau c a cùng m t nuclôn. d) Khái ni m dùng mô t ệ ả ủ ệ ạ ộ

e) Tr ng thái ng v i các hình chi u khác nhau c a Spin. ứ ủ ế ạ ớ

5. M i h t s c p đ u có đ i h t t ng ng là: ỗ ạ ơ ấ ố ạ ươ ứ ề

a) h t có cùng kh i l ng, th i gian s ng và Spin v i h t đang xét. ố ượ ạ ớ ạ ờ ố

b) h t có Spin, và đi n tích gi ng v i h t đang xét. ớ ạ ệ ạ ố

c d u v i h t đang xét. ng c) h t có đi n tích, mômen t ệ ạ ừ ượ ấ ớ ạ

d) câu a và câu b.

e) câu a và câu c.