Элементарные частицы

Elementary particles

Элементарные частицы - простейшие структурные элементы материи, которые на современном уровне развития физики нельзя считать соединением других частиц.

Между элементарными частицами осуществляются сильные, электромагнитные и слабые взаимодействия, по отношению к которым элементарные частицы подразделяются:
- на адроны, участвующие в сильном взаимодействии;
- на лептоны, не участвующие в сильном взаимодействии; и
- на виртуальные частицы, выступающие переносчиками взаимодействий между частицами.

По другой классификации элементарные частицы подразделяются:
- на составные частицы адроны; и
- на фундаментальные частицы без внутренней структуры.

Абсолютно нейтральная частица

Истинно нейтральная частица

Абсолютно нейтральная частица - элементарная частица или связанная система элементарных частиц, у которой все характеристики, отличающие частицу от античастицы, равны нулю.

Абсолютно нейтральная частица тождественна своей античастице.

Автоэлектронная эмиссия

Автоэлектронная эмиссия - выход электронов из металла или полупроводника под действием сильного внешнего электрического поля.

Адроны

Адроны - элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях.

Аннигиляция

От лат.Annihilatio - исчезновение

Аннигиляция - превращение при столкновении частицы и античастицы в другие частицы. При аннигиляции происходит превращение одной формы материи в другую, при этом общая масса и энергия системы частиц, ее импульс, момент количества движения и электрический заряд сохраняются.

Антивещество

Антивещество - вещество, состоящее из античастиц.

Античастица

Античастица - для заданной элементарной частицы - элементарная частица, имеющая ту же массу и спин и равные по величине, но противоположные по знаку другие физические характеристики: электрический заряд, магнитный момент и др.

Барионы

От греч.Barys - тяжелый

Барионы - тяжелые элементарные частицы. Барионы подразделяются:
- на нуклоны и их античастицы;
- на гипероны и их античастицы.

Быстрые нейтроны

Fast neutrons

Быстрые нейтроны - нейтроны, кинетическая энергия которых выше некоторой величины, специфичной для той или иной области применения.

 >> Взаимодействия элементарных частиц

Взаимодействия элементарных частиц - взаимные влияния элементарных частиц, определяющие:
- силу связи между ними;
- изменения их состояний; и
- взаимопревращения.

Различают сильное, слабое, гравитационные взаимодействия.

Внешний фотоэффект

Фотоэлектронная эмиссия

Внешний фотоэффект - испускание электронов из вещества под действием электромагнитного излучения.

Внешний фотоэффект наблюдается в металлах, полупроводниках и диэлектриках и подчиняется законам фотоэффекта.

Волны де Бройля

Волны де Бройля - волны, которые описывают движение электронов, протонов, ионов и других микрочастиц согласно гипотезе Л. де Бройля 1924 г.

Время жизни

Время жизни - средняя продолжительность существования нестабильных атомных ядер и элементарных частиц.

Второй нейтральный ка-мезон

Второй нейтральный ка-мезон - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 265 массам электрона;
- с периодом полураспада от 0.000'001 до 0.000'000'001 сек.;
- не имеющая античастицы.

Гидратированный электрон

Гидратированный электрон - сольватированный электрон в водной среде.

Глюон

Глюон - гипотетическая частица, которая является переносчиком взаимодействия между кварками.

Глюон - квант поля межкваркового взаимодействия.

Дефект массы

Дефект массы - разность между массой частицы (атомного ядра) и массой составляющих ее частиц, определяющая энергию связи частицы.

Дифракция частиц

Дифракция частиц - рассеяние потока электронов, нейтронов, атомов и других микрочастиц кристаллами либо молекулами жидкостей и газов.

Замедлители нейтронов

Замедлители нейтронов - вода, тяжелая вода, графит и другие среды, используемые для замедления нейтронов в ядерных реакциях.

Заряженные частицы

Электрически заряженные частицы; Носители тока

Заряженные частицы - положительно или отрицательно заряженные частицы вещества, не связанные в единую электрически нейтральную систему.

В металлах свободными заряженными частицами (носителями тока) являются электроны проводимости, в электролитах - ионы, в полупроводниках - электроны и дырки.

Ка-мезон

Ка-плюс-мезон

Ка-мезон - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 966 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'01 сек.;
- имеющая античастицу: ка-минус-мезон.

Каон

Каон - элементарная частица с массой покоя, близкой к 1000 массам электрона.

Кварки

Кварки - гипотетические элементарные частицы, из которых состоят все адроны. Считается, что кварки заключены внутри адронов и неспособны их покидать.

Количество вещества

Количество вещества - число молекул, атомов, ионов и других специфических структурных элементов, из которых состоит вещество. В СИ единицей количества вещества установлен моль.

Космические лучи

Космическое излучение

Cosmic ray; Cosmic radiation

Космические лучи - поток высокоэнергетичных заряженных частиц, приходящих на Землю из космического пространства с релятивистскими скоростями. Возможными источниками ускорения космических лучей являются ударные волны, сопровождающие взрыв сверхновой и вращающиеся магнитные поля пульсаров.

Различают:
- первичные космические лучи: протоны, нейтроны, альфа-частицы, ядра легких атомов;
- вторичные космические лучи, порожденные первичными лучами при взаимодействии с атомными ядрами атмосферы.

Коэффициент размножения нейтронов

Коэффициент размножения нейтронов - отношение числа нейтронов, возникающих в некотором звене ядерной реакции, к числу нейтронов в предыдущем звене. Для развития цепной ядерной реакции необходимо, чтобы это отношение было больше 1.

Кси-минус-частица

Кси-минус-частица - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 2586 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'000'1 сек.

Ламбда-частица

Ламбда-частица - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 2182 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'000'3 сек.

Лептоны

От греч.Leptos - легкий

Лептоны - элементарные частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях: электроны, мюоны, нейтрино.

Мезон

Мезон - нестабильная элементарная частица:
- относящаяся к адронам;
- обладающая нулевым или целым спином;
- не имеющая барионного заряда;
- имеющая массу, занимающую промежуточное значение между массами протона и электрона;
- имеющая очень малое время жизни;
- являющаяся переносчиком ядерных сил.

 >> Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц

Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц - методы, основанные на свойстве радиоактивных излучений и частиц производить ионизацию атомов.

С целью наблюдения и регистрации элементарных частиц применяются пузырьковая камера, камера Вильсона, искровая камера, газоразрядные и полупроводниковые счетчики.

В зависимости от используемого прибора различают метод толстослойных фотоэмульсий, сцинтилляционный и ионизационный методы наблюдения и регистрации элементарных частиц.

Ми-мезон

Мю-мезон; Мюон

Ми-мезон - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 207 массам электрона;
- с периодом полураспада 0.000'002'2 сек.;
- образующаяся при столкновении нуклонов;
- имеющая античастицу ми-минус-мезон.

Моль

Моль - количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в 0.012 кг углерода-12. В одном моле любого вещества содержится число молекул или атомов равное числу Авогадро.

Молярная масса

Молярная масса - масса одного моля вещества.

Молярная масса равна произведению массы одной молекулы вещества на число Авогадро.

Нейтральная сигма-частица

Нейтральная сигма-частица - нейтральная элементарная частица:
- с массой покоя, равной 2330 массам электрона;
- с периодом полураспада около 1.0E-20 сек.

Нейтральный ка-мезон

Нейтральный ка-мезон - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 266 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'000'1 сек.;
- не имеющая античастицы.

Нейтральный пи-мезон

Нейтральный пи-мезон - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 266 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'000'000'001 сек.;
- не имеющая античастицы.

Нейтрино

От итал.Nuetrone - нейтрон

Нейтрино - электрически нейтральная стабильная элементарная частица с массой покоя близкой к нулю. Нейтрино участвует только в слабом взаимодействии, имеет высокую проникающую способность.

Нейтрон

Neutron

От лат.Neuter - ни тот, ни другой

Нейтрон - входящая в состав ядерных ядер электрически нейтральная элементарная частица:
- с массой покоя, равной 1838 массам электрона;
- распадающаяся в свободном состоянии на протон, электрон и антинейтрино;
- с периодом полураспада 750 сек.;
- имеющая античастицу (антинейтрон).

Нейтронная звезда

Нейтронная звезда - звезда с массой от 1.5 до 3.0 солнечных масс, которая под действием гравитационных сил коллапсировала до такой степени, что теперь состоит почти полностью из нейтронов. Нейтронные звезды обнаруживается по импульсному радиоизлучению.

Нуклон

От греч.Nucleus - ядро

Нуклон - протон или нейтрон.

Протоны и нейтроны могут рассматриваться как два различных зарядовых состояния нуклона.

Пи-мезон

Пи-плюс-мезон; Пион

Пи-мезон - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 273 массам электрона;
- с периодом полураспада 0.000'000'015 сек.;
- образующаяся при столкновении нуклонов;
- имеющая античастицу пи-минус-мезон.

 >> Плазма

От греч.Plasma - оформленное

Плазма - газообразная смесь положительно и отрицательно заряженных частиц в таких пропорциях, что их общий заряд равен нулю. Электроны и ионы плазмы могут переносить электрический заряд.

Позитрон

От лат.Positivis - положительный

Позитрон - античастица электрона; элементарная частица:
- с массой, равной массе электрона;
- с положительным элементарным электрическим зарядом;
- со спином, равным 1/2.

При встрече электрона с позитроном оба они превращаются в два гамма-фотона.

Постоянная Авогадро

Число Авогадро

Постоянная Авогадро - число молекул, атомов, ионов и других подобных частиц в одном моле вещества.

Постоянная Авогадро = 6.022045E+23 1/моль.

Протон

Proton

От греч.Protos - первый

Протон - входящая в состав ядерных ядер устойчивая элементарная частица:
- с положительным электрическим зарядом;
- со спином 1/2;
- с массой покоя, равной 1836 массам электрона;
- имеющая античастицу (антипротон).

Работа выхода электрона

Работа выхода электрона - наименьшая работа, которую нужно совершить для извлечения электрона, несвязанного с атомом, из поверхности вещества в вакууме. Каждое вещество характеризуется своей работой выхода. Единицами измерения работы выхода являются джоуль или электронвольт.

Рекомбинация

Рекомбинация - взаимодействие заряженных частиц противоположного знака, приводящее к образованию нейтральных атомов или молекул. При рекомбинации заряженных частиц выделяется энергия в виде электромагнитного излучения.

Сигма-минус-частица

Сигма-минус-частица - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 2342 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'000'2 сек.

Сигма-плюс-частица

Сигма-плюс-частица - элементарная частица:
- с массой покоя, равной 2327 массам электрона;
- с периодом полураспада около 0.000'000'000'1 сек.

Сольватированный электрон

Сольватированный электрон - электрон, захваченный средой в результате поляризации окружающих его молекул. Сольватированные электроны применяются для синтеза ионов металлов в необычных степенях окисления, получения карбанионов и др.

Спин

От англ.Spin - вращение

Спин - собственный момент импульса микрочастицы, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого.

Странность

Странность - в ядерной физике - целое квантовое число, характеризующее адроны. Странности элементарных частиц и античастиц противоположны по знаку.

Тепловые нейтроны

Медленные нейтроны

Slow neutrons

Тепловые нейтроны - нейтроны, замедленные до скорости, соответствующей средней тепловой энергии атомов или молекул, через которые они проходят.

Термоэлектронная эмиссия

Термоэлектронная эмиссия - явление испускания электронов нагретыми темами (эмиттерами). Для вылета электрона из вещества необходимо, чтобы его кинетическая энергия была достаточна для преодоления его связи с веществом. Термоэлектронная эмиссия используется в электровакуумных приборах.

Трек заряженной частицы

Трек заряженной частицы - след:
- оставленный ионизирующей частицей в веществе; и
- зарегистрированный некоторым образом.

Треки, полученные в электрических и магнитных полях, несут информацию о свойствах заряженных частиц.

Удельный заряд частицы

Удельный заряд частицы - физическая величина, равная отношению заряда частицы к ее массе. Экспериментальное определение удельных зарядов частиц производится с помощью масс-спектрографов и основано на отклонении заряженных частиц в электрическом и магнитном поле.

 >> Ускоритель заряженных частиц

Ускоритель заряженных частиц - установка, позволяющая в лабораторных условиях получать направленные пучки ионов, протонов, электронов и других заряженных частиц с большой кинетической энергией.

Различают ускорители прямого действия, линейные ускорители, ускорители на встречных пучках и циклические ускорители заряженных частиц.

Фоторождение частиц

Фоторождение частиц - процесс образования частиц при столкновениях фотонов высокой энергии с атомными ядрами и элементарными частицами.

Частица вещества

Микроскопическое тело

Частица вещества - структурная единица вещества.

Современная физика:
- не устанавливает пределы структурной делимости материи; но
- устанавливает, что элементами, определяющими основные физические свойства тел, являются атомы, молекулы и ионы.

 >> Электрический заряд

Электрический заряд - физическая величина:
- характеризующая свойство тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия; и
- определяющая значения сил и энергий при таких взаимодействиях.

Электрические заряды делятся на положительные и отрицательные.

 >> Электрический ток

Ток проводимости

Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц. Направлением электрического тока считается направление упорядоченного движения положительно заряженных частиц.

Различают электрический ток проводимости и конвекционный ток.

Электричество

Electricity

фр.Electricite; нем.Elektrizitat

Электричество - совокупность явлений, связанных с существованием, движением и взаимодействием электрических зарядов.

Электромагнитное взаимодействие

Электромагнитное взаимодействие - взаимодействие между электрически заряженными частицами, а также магнитное взаимодействие тел, обусловленное наличием у них электрических зарядов или магнитных моментов.

Электромагнитное взаимодействие осуществляется посредством электромагнитного поля.

Электрон

Electron

Электрон - стабильная элементарная частица:
- несущая отрицательный единичный электрический заряд; и
- движущаяся в электрическом поле ядра по электронным орбитам.

При переходе электрона на орбиту более близкую к ядру, электрон выделяет энергию.

Электронвольт (эВ)

Электронвольт - внесистемная единица энергии, используемая в атомной и ядерной физике. Один эВ равен энергии, которую приобретает частица с элементарным зарядом, проходя разность потенциалов 1 В.

1эВ = 1.6E-19 Дж.

Электронная эмиссия

Электронная эмиссия - испускание электронов телами под влиянием внешних воздействий: нагревания, потока фотонов, электронов, ионов или сильного электрического поля. В зависимости от характера внешнего воздействия различают темоэлектронную, фотоэлектронную, ионно-электронную и автоэлектронную эмиссии.

Ядерные силы

Ядерные силы - силы:
- действующие между нуклонами в атомных ядрах;
- определяющие (вместе с электромагнитными силами) строение и свойства ядер;
- проявляющиеся только на расстояниях порядка 1.0E-15 м; и
- не зависящие от заряда нуклонов.