Bài 58 : CÁC HẠT SƠ CẤP
Các hạt có kích thước và khối lượng nhỏ, như
êlectron, prôton, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn
là các hạt sơ cấp.
1. Hạt sơ cấp
u
d

2. Các đặt trưng của hạt sơ cấp
a) Khối lượng nghỉ m
o
•
Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn,
trong tự nhiên còn có các hạt khác có khối lượng nghỉ
bằng không, như hạt nơtrinô , hạt gravitôn.
b) Điện tích
•
Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc
Q = 0. Q được gọi là số lượng tử điện tích, biểu thị tính
gián đoạn độ lớn điện tích các hạt.
c) Spin
•
Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng có momen động
lượng riêng và momen từ riêng. Các momen này được
đặc trưng bằng số lượng tử spin.
d) Thời gian sống trung bình T
•
Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có 4 hạt không phân rã
thành các hạt khác, gọi là các hạt bền. Còn tất cả các
hạt khác là các hạt không bền và phân rã thành các hạt


u d e
e
.

c s à
à
.

t b

.

Vật chất thông th$ờng chỉ
gồm thế hệ thứ nhất.

4. Phân loại hạt sơ cấp
•
a) Phôtôn (lượng tử ánh
sáng) có m
o
= 0
•
b) Leptôn, gồm các hạt nhẹ
như êlectron, muyôn (µ+, µ-),
các hạt tau (τ+, τ -)…
•
c) Mêzôn, gồm các hạt có
khối lượng trung bình trong
khoảng 200 ÷ 900 me, gồm

µ

(1964), ν
τ
(2000).

Quark

Điện tích : -1/3 hoặc 2/3.

Ba quark đầu tiên, năm 1963 :
u (up), d (down) và s(strange).

Quark c (charm), năm 1974
(cách mạng tháng 11).

Quark b (beauty hoặc bottom)
(1976 tại FermiLab).

Quark t (top hoặc truth),
FermiLab (tháng 2 năm 1995).

H¹t nh©n nguyªn tö

H¹t nh©n gåm proton vµ
neutron (nucleon).

Trong nucleon cã c¸c quark
hãa trÞ : p(uud), n(udd).


Đó là tương tác giữa các
hạt vật chất có khối
lượng.
•
b) Tương tác điện từ.
Đó là tương tác giữa các
hạt mang điện, giữa các
vật tiếp xúc gây nên ma
sát…
•
c) Tương tác yếu. Đó là
tương tác chịu trách
nhiệm trong phân rã β.
•
d) Tương tác mạnh. Đó
là tương tác giữa các
hađrô.

Cơ sở thực nghiệm cho
Vật lý hạt cơ bản
Bằng cách nào nhìn thấy hạt
cơ bản nhỏ hơn nguyên tử
một trăm triệu lần ?

Quan s¸t vËt cã
kÝch th,íc kh¸c nhau6. Hạt quac (quark)
•

Điện tích quark : 2/3 và -1/3
Điện tích lepton : 0 và -1
Proton : (uud) neutron : (ddu)
u
d