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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.