Елементарни Елементарни частицичастици

В началото на 30-те години на XX век физиците смятат, че цялата материя е съставена само от три вида частици: електрони,електрони, протони и протони и неутрони.неутрони.

Те били наречени елементарни частициелементарни частици, защото се предполагало, че са най-малките, неделими късчета материя, които нямат вътрешна структура, т.е. не са изградени oт други, по-малки частици.

Оказва се, че “елементарните”частици са повече от 200. повече от 200.

11.. Определение:Определение: Първичните, неразложими частици, от които по

предположения се състои цялата материя.

І ) Идеята за прекъснатия строеж на веществото І ) Идеята за прекъснатия строеж на веществото е на повече от 2300г. Демокрит(3 век пр.н.е.) нарича най-малката неделима частица атом(неделим).

ІІ )ІІ ) Възраждане на идеята за атомизма (ХV- ХVІв.) - Възраждане на идеята за атомизма (ХV- ХVІв.) - Пиер Гасенди(1592-1655г.), затова е подложен на гонение от цървата.

22. . Периоди в развитието на идеята за Периоди в развитието на идеята за строежа на веществото:строежа на веществото:

Джон Долтън(Далтон)-1766-1844г.-виден под-държник на идеята за атома. Пръв формулира понятието “химичен елемент”. 1887г. Томсън открива електрона .

ІІІ ) 1900г. – начало на квантовата теорияІІІ ) 1900г. – начало на квантовата теория1911г. Ръдърфорд открива атомното ядро 1932г. Джеймс Чадуик открива неутрона

ІV) стандартен модел за строежа на материятаІV) стандартен модел за строежа на материята

3. Исторически сведения3. Исторически сведения• 1932г1932г. в състава на космическите лъчи е открит

позитрона(епозитрона(е++ - първата античастица);• 1936г. 1936г. са открити т.нар. мюони( μмюони( μ++, μ, μ- - ););• 1947г. 1947г. са открити т.нар. пи- мезони( πпи- мезони( π++,,ππ- - ));• 1955г. 1955г. – антипротон(р˜);антипротон(р˜);• 1956г. 1956г. – антинеутрона(n˜)антинеутрона(n˜);• 1962г. 1962г. – мюонно неутрино(νмюонно неутрино(νμμ););• 1977г. 1977г. – тау-частицата( τтау-частицата( τ++,,ττ- - );); Тау-неутрино(νТау-неутрино(νττ) ) и т. н. • 6060-те-те години години са открити няколко стотици частицис общо название – РЕЗОНОНИ.РЕЗОНОНИ.

4. Източници 4. Източници Естествен източник на елементарни частици са Естествен източник на елементарни частици са

космическите лъчи космическите лъчи – потоци, съставени предимно от протонипротони и по-малко от тежки ядратежки ядра, които навлизат от Космоса в земната атмосфера. Удряйки се в частиците на въздуха, те бързо губят енергията си, като пораждат нови частици при всеки удар. Самото взаимодействие между елементарните частици протича за изключително кратко време ~ 10 – 23s и ние не можем да наблюдаваме непосредствено тези бързи процеси.

5. Класификация5. Класификация А) според тяхната маса са:

- лептони(леки); - бариони(тежки); - мезони( средни).

Б) според средното им време на живот(τ) са: - стабилни - ∞ - нестабилни - 10–23 s.

- резонансни - 10–10 s В) според електричният им заряд са:

+ , - , неутрални.

фермиони адрони

фермиони

бозони

адрони

лептони бариони

слаби бозони мезони

μ-

π-

π+

νμ

К-

D+

K0B0

D0

η

Σ0

Ω-Λc

Ξc+

W+

Z0

γ

e-

К+

D-

ω

νj

νe

Λb

Σ+Σ-

Ξ0

Ξ-

ФермиониФермиони са всички елементарни частици с полуцял спин.

p

n

МезонМезон е силновзаимодействащ бозон или адрон с цял спин.

Бозони се наричат елементарните частици с цял спин

Лептон е елементарна частица, която не влиза в силни взаимодействия.

Барионите Барионите са силно взаимодействащи си фермиони включващи протона и неутрона.

Адрон е частица, която взаимодейства силно

Класификация

66) Квантови характеристики) Квантови характеристики::

а) Лептонен заряд(Лептонен заряд(LL=1=1) - за лептоните, за антилептоните (L= -1); б) Барионен заряд(В=1Барионен заряд(В=1) – за бариони,

за антибарионите(В= -1); в) Странност(Странност(SS= 1; -1; -2; -3= 1; -1; -2; -3) – за някои

мезони и бариони.

7. Общи свойства на елементарните 7. Общи свойства на елементарните частицичастици

а) Имат изключително малка маса(10малка маса(10-27-27- 10- 10-30-30 kgkg) ) и размери(≈10размери(≈10-15-15mm););

б) Способност да възникват и се унищожават възникват и се унищожават (изпускат и поглъщат) при взаимодействието им с други частици;

в) Повечето от тях са нестабилнинестабилни и бързо се разпадат на по-леки.