高中物理实用辞典 基本粒子.doc

高中物理实用辞典基本粒子【基本粒子】泛指比原子核还要小的物质单元。包括电子、中子、质子、光子以及在宇宙射线和高能原子核实验中发现的一系列粒子。现今已发现的基本粒子有30余种,连同它们的共振态共有300余种。每一个基本粒子都有确定的质量、电荷、自旋、平均寿命等;它们中的多数是不稳定的,在经历一定的平均寿命后转化为别种基本粒子。基本粒子有的是中性,有的带正电或负电,电量大小与电子相同。它们的质量大小有很大差别。按照基本粒子之间的相互作用,可以把它们分为三类:(1)强子。质子和中子之间的作用力,是一种比电磁作用大很多的相互作用,叫做强相互作用。凡是参与强相互作用的粒子,都叫做强子。强子包括重子和介子两类。(2)轻子。轻子都不参与强相互作用。μ介子、电子、μ中微子和e中微子都属于轻子。(3)光子。光子只有一种光子。即人们常说的光量子。许多基本粒子都有对应的反粒子。一对正反粒子相遇时,会同时消失而转化为别种粒子,这种现象叫做湮灭(湮没)。【强子】参与强相互作用的基本粒子,包括介子和重子两大类。核力是一种强相互作用,通常认为是由于π介子在核子(质子和中子)间交换而引起。π介子和核子都是强子。强子结构的夸克模型认为,强子照夸克模型,介子是由一个夸克和一个反夸克组成的。重子是由三个夸克组成的,反重子是由三个夸克组成的,夸克又可叫做层子。【轻子】包括电子、μ子和中微子三种。它们的共同特点是:自旋相互作用(以此区别于重子)。子,如电子、质子、μ子及由奇数个核子构成的原子核等,都是费密子。因意大利物理学家费密而得名。观粒子,如光子、π介子、α粒子及由偶数个核子构成的原子核等。因印度物理学家玻色而得名。【介子】基本粒子的一类,包括π分子、K介子、ρ介子、ω介子、(0、1、2)倍,即都是玻色子。介子都不能稳定存在,经历一定平均寿命后即转变为别种基本粒子。有的介子是荷电的,也有中性的。例如π介子有三种,π+和π-,电荷相反,互为正、反粒子,而π°是中性的,,其反粒子就是它身自。荷电K介子K+和K-互为正、反粒子,;中性K介时称为标介子,ρ、ω、j介子的自旋为1,有时称为矢介子。日本物理学家汤川秀树最早(1935年)通过核力的研究预言介子的存在,并推测它的质量介于电子与质子之间。后来在宇宙线中先后发现了μ和π介子,,现在被正式命名为μ子,不归入介子而归入轻子一类,而π介子才是核力的媒介。近几年在高能加速器中使粒子相互碰撞,新的介子(共振态)续有发现。【超子】质量超过核子(中子、质子)的各种重子。超子包括三种密子。这三种超子为:(1)Λ°(lambda)粒子——只有一种,不带电,其质量约相当于1,。(2)Σ(sigma)粒子——共有三种:Σ+,Σ°,Σ-。并且还有与其相当的反粒子。Σ+带正电,质量约相当于1,。Σ°不带电,其质量约相当于1,。Σ-带负电,其质量约相当于1,。(3)Ξ(ksi)粒子——共有两种:Ξ°和Ξ-,还有其相当的反粒子。Ξ°不带电,其质量约相当于1,314MeV;Ξ-带负电,其质量约相当于1,321MeV。超子都不能稳定存在,经过一定的平均寿命后,即衰变为其他基本粒子。其中:(1)Λ°粒子的半衰期约为