第3章 粒子物理简介.ppt

第三章粒子物理简介
§ 粒子的分类
§ 粒子的相互作用
§ 相互作用和守恒定律,宇称
§ 强子结构——夸克模型
引言
1
粒子物理的研究内容主要有两个方面:
一是粒子的内部结构;
一是粒子间的相互作用、运动和变化规律。
从发现电子到现在的一个多世纪中,共发现了400余种粒子,
包括质子、中子、介子、超子等。
它们大都属于比原子核更深的层次。
引言
2
研究粒子结构要“探针”波长短
D
D
p
q
h
³
D
q
d
£
(
体系线度
)
D
p
h
d
³
p
p
³
D
p
h
d
³
p
h
h
d
=
³
l
l
£
d
粒子物理又称为高能物理, 因为:
大多数粒子要在高能碰撞中才能产生
~
3
核子
电子
原子核
d
~
10-12
cm
E
MeV
>
102
若以电子为探测粒子,
能量很高时
E
cp
@
,要求满足条件
E
hc
d
³
原子
d
~
10-8
cm
E
eV
>
104
p
h
d
³
l
£
d
4
加速粒子打固定靶
®
对撞机
BEPC
中国北京
e
e
+
-
Gev
TRISTAN
日筑波
e
e
+
-
70 Gev
TEVATRON
美
Fermi
p
p
2 Tev
LHC
CERN
pp
14 Tev
对撞机的几种实例
对反应有贡献的是质心系统中的能量
5
北京正负电子对撞机 BEPC
6
美国Fermi实验室质子-反质子对撞机 TEVATRON
7
§ 粒子的分类
400多种粒子,可按参与的相互作用来分为轻子、强子和媒介子。

①不参与强相互作用(带电的还可参与电磁相互作用),
②自旋,
一. 分类
8
e
-
:

MeV
稳定
m
-
:
105
MeV
t
-
:
1777
MeV
m
m
-
-
®
+
+
e
v
v
e
10
6
-
s
t
m
m
-
-
®
+
+
v
v
e
10
13
-
s
有反粒子,未发现有结构
BEPC的贡献
9
1992年以前测得
MeV
精确测定的意义:
E, M 耦合常数是 e
弱作用耦合常数是 g
按92年以前数据得到
1992年BEPC结果:
这样三个 g 就一致了,支持了粒子的标准模型。
李政道:91—92年高能物理最重要的结果就是的精确测量。
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