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第三篇粒子物理学及其应用
第三篇粒子物理学及其应用
基本粒子概念的发展和粒子的
分类
二、轻子
、夸克
四、四种基本相互作用
五、粒子探测器
六、粒子物理的应用
基本粒子概念的发展和粒子的分类
1、基本粒子概念的发展
(1)古代对物质结构的猜想
我国夏朝:金、木、水、火、土五行学说
古希腊:水、火、土、空气组成物质
(德谟克利特)提出了原子论(公元前3世纪)
(2)近代对物质结构的认识
道尔顿的原子论:每一种元素都代表一种特
定的原子,不同元素的原子的性质不同
(3)现代对物质结构认识的飞跃
1911年,卢瑟福的原子核式结构模
型——原子由原子核和电子组成;
1932年,确认中子的存在——原子核
由中子和质子组成;(三种基本粒子)
1932年,安德森发现正电子;μ子、Ⅱ
介子和第一个奇异粒子被发现
20世纪50年代以后,夸克的发现
构成物质的基本粒子共有12种,包括6种
轻子和6种夸克。至目前,尚未发现这12
种粒子有内部结构
基本粒子的分类
(1)轻子
(2)夸克
(3)规范粒子
(4) Higgs粒子(未发现)
轻子
轻子—不参与强相互作用的粒子。
6种轻子按其发现的年代和性质,分
为三代;轻子同一代之间才发生相互作
用
三代轻子的电荷和质量
表3.1三代轻子的电荷和质量
代
粒子
电荷
质量
电子(e”)
0 51 MeY
电子中微子(y)
<4.5e
p子{p)
2
p中微子(
10
160 KcY
子()
1 777 Mev
r中微子(u)
e,江,更的电荷为
1、电子的发现
(1)电子是最早发现的基本粒子。1897
年汤姆逊在测定阴极射线粒子荷质比时
发现
电子的静止质量为
9.109534×10kg
电子带负电荷
e=149)×10c
(2)正电子的发现
1928年,狄拉克从理论上预言了正电
子的存在;
1932年安德森在宇宙射线中发现了正
电子
正电子的质量与电子相等
正电子带与电子等量的正电荷
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