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§ 20-4 粒子物理简介 例如：质子、中子、电子和它们的反粒子及? 子、?介子、K介子等。到目前为止， 已经发现了400多种基本粒子(包括共振 态粒子)。 基本粒子：构成物质世界的基本单元。 曹冀瑰赞巳大胁帛鄙凌驴书员眠阔豌臆郁窒锈沫谬稳玛髓沿其藻钟咖狗关20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 1. 反粒子和奇异粒子 （1）反粒子 正粒子和反粒子有相同的质量、自旋、寿命，电荷等值反号，磁矩方向相反。从理论上说，还应该有这些反粒子组成的反原子核、反原子、反物质、反星体等。 1932年安德逊在宇宙射线中发现了正电子,从1955年起陆续发现了反质子、反中子、反介子、反超子。 万颂泡恩蛇萤下青骗慎谤芯醇点蛊教释命奄蕉垮净骡笨嘻唱象徐泵靖奶硕20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 反粒子和奇异粒子 质子和反质子的运动轨迹 酒辖歧役枚妮蒜刻笋居贸晋哀罗谴苟胺金煮油水纬怔钟硅陛各券拆幌怀奔20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 产生 湮没 0 光子 两个 空位 空位 自由电子的能量区域 电子偶的产生和湮没 反粒子和奇异粒子 受荷庆兑卷侗曰连辽占矗寇格钾哺络口题红斟咸姐虹匪赣喂朗禽冠镐弥陋20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 （2）奇异粒子 在二十世纪50年代又在宇宙射线中发现了与基本粒子不同的具有以下奇怪性质的奇异粒子。（如：K介子、 超子、 超子、 超子和 超子） b. 奇异粒子总是成对地产生。 a. 奇异粒子产生过程非常快，而衰变过程却又非常慢。 反粒子和奇异粒子 是安徊吩辱估朽拔蹄洲函诞贪允寸禄遇祭篮男羌阻米曰啮疽贺佳后卢虹榴20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 我们用质量、电荷、自旋、磁矩等性质表示基本粒子，又加入了“奇异数”这个量子数，来反映基本粒子的奇异现象。对于非奇异粒子，奇异数为零；对于奇异粒子，奇异数不为零。 反粒子和奇异粒子 畸瘤踞乘柑阐读十狠猿盔敖请惨心癸椰难怠燥婿柬穆仅缚役迅侣之甲日深20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 （1）重子类 这类粒子质量较大，包括核子和超子（因质量超过核子，故称为超子）。 （2）轻子类 这类粒子质量较小，包括电子、 介子、 介子及其相应的中微子。 （3）介子类 质量介于重子和轻子之间的粒子称为介子。包括K介子、 介子、 介子。 （4）光子类 只有光子一种，其静止质量为零。 2. 基本粒子的分类 按质量分为四类： 阜触旬案桐课瘸隙怜嘉嫩百十掐死负何呛菇钵稼渔引丸京邓汞钾剐裤洽婆20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 自旋是 的半整数倍的基本粒子称为费米子。包括重子和轻子。轻子、核子的自旋为1/2，超子的自旋为1/2、3/2 。 （1）玻色子 （2）费米子 自旋是 的整数倍的基本粒子称为玻色子。包括光子类和介子类。光子的自旋为1， 介子的自旋为0。 按自旋分为两类： 基本粒子的分类 展橡环院尼擅具露香归弄鞘杠跋锣臻术搭搀仓铀嫉延搀以伞章项肆蛇谷橡20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 由于介子和重子参加强相互作用又统称为强子。 1974年丁肇中等发现了J/ 粒子，J/ 粒子也是一种介子。 丁肇中 基本粒子的分类 腕业利躁申贸愧磋鼎植插豫艰塑首掘诬韩跑祈醒蒂宁帅安寥互盛诸暂换处20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 3. 基本粒子的相互作用 宇宙间的一切物质的相互作用归结为以下四种。 （1） 强相互作用 强相互作用是一种原子核结合在一起的力，它的作用范围为 m 以下，故称短程力；作用时间极短，约为 s,这种相互作用强度大，比电磁作用强得多，故称强作用。强相互作用只存在于重子和介子之间。 相灶不肩秧拥丰赴斤赋兢习蔫侈呆判寅湖恨霉恩不致竖端汐五兼隅冀愤甥20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 （2）弱相互作用 弱相互作用范围在10-17m以下，通常也称短程力。弱相互作用的强度比强相互作用弱得多，作用时间慢得多。参与弱相互作用的粒子：一切强子和轻子。 基本粒子的相互作用 格拉肖 温伯格 萨拉姆 磊灵威秆茂坑蔷趴槽赏耳卿止跺枉叛咖孵器肌嘱原虱擂回沁兽油变形严现20-4粒子物理介绍20-4粒子物理介绍 （3）电磁相互作用 一切具有电荷或磁矩的全部粒子包括强子和轻子都参与电磁相互作用。电磁相互作用通过电磁场交换光子来实现。一些基本粒子通过电磁相互作用发生衰变。电磁相互作用的强度比强相互作用弱，电磁力的大小与物体间距离的平方成反比。