2212787658

Proseminarium II

Cząstki subatomowe i elementarne, fale materii de Broglie

Cząstki subatomowe, składowe atomu

Cząstka	ładunek względny	ładunek IC	/u	/kg	spin	średni czas życia
Elektron	-1	-1.6x10'^19	5.49x10"	9.108x10'^31	'A	»
Proton	+ 1	+1.6xl0'^19	1.0073	1.672x10^27	^1h	«(?)
Neutron	0	0	1.0087	1.675x10-”	^lA	1040 s

Model standardowy - podaje listę fundamentalnych oddziaływań i cząstek elementarnych

Oddziaływania elementarne

L.p.	oddziaływanie	wzgl. siła w 10^13 m	zakres	wirtualna cząstka próbna
				nazwa	ą,	spin
1	Silne	1	< 10'^l3m	gluony	0	1
2	elektromagnetyczne	0.01	«	foton	0	1
3	słabe	10^13	< 10'^l6m	masywne bozony W*,W\ Z"	»0	1
4	grawitacyjne	10'^38	»	(grawiton)	0	2

Cząstki elementarne -1 rodzina (generacja)

L.p.	Nazwa	,Pi„	MeV / c^2	Ładunek
				elektryczny	slaby	kolorowy
1	kwark u (up)	A	350	+ 2/3	+ 'A	c,z,n
2	kwark d (down)	'A	350	- 1/3	-A	c, z, n
3	leptony: neutrino elektronowe	'A	znikomo mała	0	+ 'A	0
4	elektron	A	0.511	-1	■'A	0

Spin - wewnętrzny moment pędu charakteryzujący układy kwantowe (cząstki subatomowe, atomy, jądra atomowe, molekuły). W relatywistycznej mechanice kwantowej dozwolone wartości kwadratu wektora spinu określa spinowa liczba kwantow a s, która przyjmuje wartości dodatnie całkowite (dla bozonów) lub połówkowe (dla fermionów).

Bozony - cząstki o całkowitym spinie, których nie obowiązuje zakaz Pauliego. Bozonami są cząstki pośredniczące, tworzące pola oddziaływań fundamentalnych, na przykład fotony (s = 1) odpowiedzialne za oddziaływania elektromagnety czne.

Fermiony - cząstki o spinie połówkowym, podlegające zakazow i Pauliego. Fermionami o spinie s = 'A są wszystkie cząstki tworzące materię (elektrony, kwarki, protony i neutrony), a także neutrina (o masie ocenianej ostatnio na ponad milion razy mniejszej niż masa elektronu).