质子中子电子的关系,质子中子电子关系图位置

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-06-02 21:50:48

我们可以把这些粒子归入一个有序体系,并用下列的参数来区分它们:电荷、总自旋(也就是量子机械性本征旋转)以及受到强相互作用的影响。

质子中子电子的关系,质子中子电子关系图位置(1)

轻子

自旋为1/2,不参与强相互作用。一共有六种轻子,三种带电荷,另外三种不带电荷。

三种带电荷的轻子分别为:

电子(标记为e),能量为0.511 MeV, 稳定;

μ子(标记为μ),能量为160 MeV,不稳定;

τ子(标记为τ),能量为1777 MeV,不稳定;

质子中子电子的关系,质子中子电子关系图位置(2)

剩下三种不带电荷的轻子,即中微子,几乎是无质量的。这三种中微子与前面提到的电子、μ子和τ子对应,分别是电子中微子(缩写为νe),μ子中微子(缩写为νμ)和τ子中微子(缩写为ντ)。

上述的每一种轻子,存在与之对应的反粒子。需要注意的是,反粒子和中微子也不是完全相同的。

质子中子电子的关系,质子中子电子关系图位置(3)

根据现有的物理学知识,这六种轻子是构成物质的基本组元。

电子中微子只能通过弱相互作用力转变成电子,反之亦然,但电子中微子或电子绝不会变成μ子或者τ子。同样的规则也适用于μ子或者τ子。

强子

这些粒子受到强相互作用(强核作用力)。自然界存在着许多种强子,尽管这些强子的带电量和自旋值不尽相同,但都满足两条规律:带电量为整数且是元电荷的 -2 ~ 2 倍;半数自旋值和整数自旋值在0 ~ 3/2 之间。那些拥有整数自旋值(0或1)的强子叫做介子,而那些拥有半数自旋值(1/2或3/2)的强子叫做重子,后者包括质子和中子。

让我们列举一些能表明强子内部结构的事实。

自然界存在许多种不同的强子。对于一些强子而言,例如质子、中子或带电的介子,它们的粒径可以有一定程度的扩张,大约在0.5 ~ 1 费米【1费米 = 10^-15米】。值得注意的是,质量相近的强子一次又一次地成群出现。

质子中子电子的关系,质子中子电子关系图位置(4)

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