Các hạt sơ cấpPhôtôn Các leptôn Các hađrôn Mêzôn Nuclôn Hipêron Barion CÁC HẠT SƠ CẤP I.. Sự xuất hiện các hạt sơ cấp mới - Để tạo nên các hạt sơ cấp mới, người ta sử dụng các máy gia t
Trang 1Các hạt sơ cấp
Phôtôn Các leptôn Các hađrôn Mêzôn Nuclôn Hipêron
Barion
CÁC HẠT SƠ CẤP
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Nêu được hạt sơ cấp là gì
- Nêu được tên một số hạt sơ cấp
- Vận dụng được các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao trong SGK
hoặc SBT vật lý 12
II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
Một bảng ghi các đặc trưng của các hạt sơ cấp
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định lớp
2 Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm các hạt sơ cấp
- Y/c HS đọc Sgk và cho
biết hạt sơ cấp là gì?
- Nêu một vài hạt sơ cấp đã
biết?
- Y/c Hs đọc Sgk từ đó cho
biết cách để đi tìm các hạt sơ
cấp?
- Nêu một số hạt sơ cấp tìm
được?
- Hạt muyôn có khối lượng
cỡ 207me
- Hạt π+ và π- có khối lượng
273,2me
- Hạt πo có khối lượng
264,2me
- Các hạt kaôn có khối lượng
cỡ 965me
(Xem ở Bảng 40.2: Một số
hạt sơ cấp)
- Y/c HS đọc sách và cho
biết các hạt sơ cấp được
phân loại như thế nào?
- Học sinh đọc Sgk để trả lời
- Phôtôn (γ), êlectron (e-), pôzitron (e+), prôtôn (p), nơtrôn (n), nơtrinô (ν)
- Dùng các máy gia tốc hạt nhân
- HS nêu các hạt sơ cấp tìm được
- HS ghi nhận một số hạt sơ cấp
+ Các leptôn (các hạt nhẹ)
có khối lượng từ 0 đến 200me): nơ tri nô, êlectron, pôzitron, mêzôn µ
+ Các hađrôn có khối lượng
trên 200me
Mêzôn: π, K có khối lượng trên 200me, nhưng nhỏ hơn khối lượng nuclôn
Hipêron có khối lượng
lớn hơn khối lượng nuclôn
I Khái niệm các hạt sơ cấp
1 Hạt sơ cấp là gì?
- Hạt sơ cấp (hạt vi mô, hay vi hạt) là
những hạt có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống
2 Sự xuất hiện các hạt sơ cấp mới
- Để tạo nên các hạt sơ cấp mới, người ta
sử dụng các máy gia tốc làm tăng vận tốc của một số hạt và cho chúng bắn vào các hạt khác
- Một số hạt sơ cấp:
+ Hạt muyôn (µ-) - 1937
+ Hạt π+ và π- + Hạt πo + Các hạt kaôn K- và Ko + Các hạt rất nặng (m > m p): lamđa (∧o); xicma: Σo, Σ±; kxi: Ξo, Ξ-; ômêga: Ω-
3 Phân loại
Hoạt động 2: Tìm hiểu các tính chất của các hạt sơ cấp
- Thời gian sống của các hạt
sơ cấp là gì?
- Thông báo về thời gian
sống của các hạt sơ cấp
- Ví dụ: n → p + e- +
e
ν
- Là thời gian từ lúc nó được sinh ra đến khi nó mất
đi hoặc biến đổi thành hạt
sơ cấp khác
II Tính chất của các hạt sơ cấp
1 Thời gian sống (trung bình)
- Một số ít hạt sơ cấp là bền, còn đa số là không bền, chúng tự phân huỷ và biến thành hạt sơ cấp khác
2 Phản hạt
Trang 21 3 5, ,
2 2 2
s=
Các hạt sơ cấp
Fecmiôn (fecmion) (boson)Bôzôn
s = 0, 1, 2 …
n →π+ + π
Y/c Hs đọc Sgk và cho
biết phản hạt là gì?
- Nêu một vài phản hạt mà
ta đã biết?
- Trường hợp hạt sơ cấp
không mang điện như
nơtrôn thì thực nghiệm
chứng tỏ nơtrôn vẫn có
momen từ khác không →
phản hạt của nó có momen
từ ngược hướng và cùng độ
lớn
- Y/c HS xem bảng 40.1 và
cho biết hạt nào là phản hạt
của chính nó
- Thực nghiệm và lí thuyết
chứng tỏ rằng mỗi hạt vi mô
tồn tại một đại lượng gọi là
momen spin (hay thông số
spin hoặc số lượng tử spin)
vi hạt theo s
Lưu ý: + Các fecmion có s
là các số bán nguyên: e-, µ-,
ν, p, n, …
+ Các boson là các số
không âm:γ, π …
- HS trả lời
+ êlectron (e-) và pôzitron (e+)
+ nơtrinô (ν) và phản nơtrinô (ν ) …
- Các hạt piôn và phôtôn
- HS ghi nhận đại lượng momen spin
- HS ghi nhận phân loại các
vi hạt theo s
- Mỗi hạt sơ cấp có một phản hạt tương
ứng
- Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối
- Kí hiệu:
Hạt: X; Phản hạt: X
3 Spin
- Đại lượng đặc trưng cho chuyển động nội
tại của hạt vi mô gọi là momen spin (hay
thông số spin hoặc số lượng tử spin)
- Độ lớn của momen spin được tính theo số
lượng tử spin, kí hiệu s.
- Phân loại các vi hạt theo s
Hoạt động 3: Tìm hiểu về tương tác của các hạt sơ cấp
- Tương tác điện từ là gì?
- Tương tác điện từ là bản
chất của các lực Cu-lông,
lực điện từ, lực Lo-ren…
- Tương tác mạnh là gì?
- Một trường hợp riêng của
tương tác mạnh là lực hạt
nhân
- Tương tác yếu là gì?
Ví dụ: p → n + e+ + νe
n → p + e- + νe
- Các nơtrinô νe luôn đi đối
với e+ và e- Sau đó tìm
được 2 leptôn tương tự như
êlectron là µ- và τ-, tương
ứng với hai loại nơtrinô νµ
và ντ
- HS ghi nhận 4 loại tương tác cơ bản
- HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi
- HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi
- HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi
III Tương tác của các hạt sơ cấp
- Có 4 loại cơ bản
1 Tương tác điện từ
- Là tương tác giữa phôtôn và các hạt mang điện và giữa các hạt mang điện với nhau
2 Tương tác mạnh
- Là tương tác giữa các hađrôn
3 Tương tác yếu Các leptôn
- Là tương tác có các leptôn tham gia
- Có 6 hạt leptôn:
e
e v
ν
−
4 Tương tác hấp dẫn
- Là tương tác giữa các hạt (các vật) có khối lượng khác không
5 Sự thống nhất của các tương tác
- Trong điều kiện năng lượng cực cao, thì
Trang 3- Thông báo về sự thống
nhất của các tương tác khi
có năng lượng cực cao Y/c
HS đọc Sgk để tìm hiểu về
sự thống nhất đó
- HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi
- HS đọc Sgk để tìm hiểu
cường độ của các tương tác sẽ cùng cỡ với nhau Khi đó có thể xây dựng một lí thuyết thống nhất các loại tương tác đó
IV CỦNG CỐ VÀ BTVN
1 Củng cố
2 BTVN - Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 208, 209 và SBT