Lý 12 Bài 40: Các hạt sơ cấp

a. 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.

• Ví dụ: photon , electron, pôzitron, proton, notron, nơtrinô ..

b. 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 loại hạt sơ cấp:  Hạt muyôn \((\mu ^-)\), hạt \(\pi ^+, \pi ^-\) và \(\pi ^o\), các hạt Kaôn \(K^-, K^0\)

c. Phân loại các loại hạt sơ cấp.

a. 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.

b. Phản hạt

• 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: \(\bar{X}\) 

• 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.

- Có 4 loại cơ bản

a. Tương tác điện từ: Là tương tác giữa phôtôn và các hạt mang điện và giữa các hạt mang điện với nhau.

b. Tương tác mạnh: Là tương tác giữa các hađrôn.

c. Tương tác yếu. Các leptôn: Là tương tác có các leptôn tham gia.

d. Tương tác hấp dẫn

• Là tương tác giữa các hạt (các vật) có khối lượng khác không.

• Ví dụ: trọng lực, lực hút giữa Trái Đất và Mặt Trăng, giữa Mặt Trời và các hành tinh…

a) Lực ma sát

b) Lực liên kết hóa học

c) Trọng lực

d) Lực Lo- ren

e) Lực hạt nhân

f) Lực liên kết trong phân rã β

Hướng dẫn giải

Phân loại các loại tương tác  sau: 

a) Lực ma sát: tương tác điện từ.

b) Liên kết hóa học: tương tác điện từ.

c) Trọng lực: tương tác điện từ.

d) Lực Lo - ren: tương tác điện từ.

e) Lực hạt nhân: tương tác mạnh.

f) Lực liên kết trong phân rã β: tương tác yếu.

Câu 2: Leptôn là gì? Đặc tính chung của các leptôn tham gia những giá trình tương tác nào?

Hướng dẫn giải

• Khái niệm Leptôn: Leptôn là các hạt nhẹ có khối lượng từ 0 đến \(200m_e\): nơtrinô, êlectron, pôzitron, mêzôn \(\mu\).

• Đặc tính chung của các leptôn là tham gia tương tác yếu. 

Câu 1: So sánh năng lượng liên kết của electron trong nguyên tử hydro và năng lượng liên kết của một proton trong hạt nhân \(_2^{4}He\)

Câu 2: Proton là hạt sơ cấp thuộc loại nào?

Câu 3: Không kể hạt phôtôn, hạt sơ cấp nào nhẹ nhất hiện nay được biết đến ?

Câu 4: Có mấy loại tương tác của các hạt sơ cấp? Hãy kể tên.

Câu 1: Hạt nào sau đây không phải là hạt sơ cấp ?

A. prôtôn (p).        B. anpha (α).

C. pôzitron (e+).        D. êlectron (e).

Câu 2: Trong phạm vi kích thước và cấu tạo xét trong bài này, những hạt nào không thể coi là hạt sơ cấp?

A. Electron.        B. Hạt nhân hiđrô.

C. Nơtron.        D. Hạt nhân \(_6^{12}C \).

Câu 3: Electron là hạt sơ cấp thuộc loại

A. leptôn.        B. hipêron.        C. mêzôn.        D. nuclon.

Câu 4: Trong phân ứng sau có bảo toàn khối lượng không ?

e- + e+ = 2γ

(êlectron + pôzitron ⇒ hai phôtôn)

Qua bài giảng Các hạt sơ cấp này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như : 

• Nêu được hạt sơ cấp là gì.

• Nêu được tên một số hạt sơ cấp.

• Vận dụng giải được các dạng bài tập.