Partikelfysik Flashcards
Hvad er en kvark?
Kvarkerne tæller seks af de tolv elementarpartikler.
Kvarkernes navne er:
u c t
d s b
Kvarker eksisterer kun sammen med andre kvarker:
I grupper af tre (hadroner) eller to (mesoner).
Hvad hedder de seks kvarker i standardmodellen?
Kvarkernes navne forkortes:
u c t
d s b
Up, down.
Charm, strange.
Top, bottom.
Hvad er forskellen på kvarkerne?
Kvarkernes navne forkortes:
u c t
d s b
Up, charm og top har ladning +2/3.
Down, strange og top har ladning -1/3.
Masserne vokser fra venstre mod højre:
Charm og top har størst masse.
Hvad hedder de to mest almindelige kvarker?
Up og down.
De indgår i opbygningen af protroner og neutroner.
Hvilke kvarker indgår i en proton?
Der er tre kvarker i en proton: Up, up, down.
På dansk:
Op, op, ned.
Huskeregel: Der er to o‘er i prot_o_n
Hvilke kvarker indgår i en neutron?
Der er tre kvarker i en neutron: Up, down, down.
På dansk:
Op, ned, ned
Huskeregel: Der er to n‘er i neutron.
Hvorfor har en proton ladning +e ?
- e* er elementarladningen:
- e* = 1,602 . 10-19 coulomb.
En proton består af tre kvarker:
uud
u-kvarker har hver ladning +2/3 e.
d-kvarken har ladning -1/3 e.
+2/3 e + 2/3 e - 1/3 e = +1 e
Hvorfor har en neutron ladning 0 C ?
En neutron består af tre kvarker:
udd
u-kvarken har ladning +2/3 e.
d-kvarker har hver ladning -1/3 e.
+2/3 e - 1/3 e - 1/3 e = 0 C.
Hvad er en baryon?
En hadron med præcis tre kvarker.
Eksempelvis en proton (uud) eller en neutron (udd).
En antiproton eller antineutron er også baryoner:
uud og udd
Hvad er en meson?
En meson består af to kvarker:
En kvark og en antikvark.
Eksempelvis uu, ud eller s_s._
Der findes over 140 mesoner, men de eksisterer kun i kort tid. De længste levetider er under 1 µs.
Hvad er en hadron?
En partikel opbygget af to eller flere kvarker.
- Der findes flest baryoner, som består af tre kvarker.
- Du er opbygget af baryoner: Protoner og neutroner.
- Mesoner har to kvarker: Én kvark og én antikvark.
Man har observeret tetra- og pentakvarker, de såkaldte eksotiske hadroner: De har fire og fem kvarker.
Hvad er LHC-eksperimentet?
L.H.C. = Large Hadron Collider.
Den største partikelaccelerator i verden findes ved CERN i Schweiz. Omkredsen på acceleratoren er 27 km.
Protoner kolliderer med samlet energi på 13 TeV.
1 TeV = 1 terraelektronvolt = 1012 eV.
Hvad er en lepton?
Der findes seks leptoner.
Den mest almindelige er elektronen og dens antipartikel, positronen.
De “tunge” leptoner er elektron, muon og tauon:
e- µ- t-
De har hver en tilhørende neutrino:
ve vµ vt
Hvad er en boson?
En partikel med heltalligt spin.
Kraft-bærerne er alle bosoner.
Mesoner er alle bosoner.
Atomkernerne He-4 og Bly-208 er bosoner.
Hvad er en fermion?
En partikel med halv-talligt spin.
Fermioner opfylder Paulis udelukkelsesprincip.
Eksempelvis forklarer det
Elektroner, protoner og neutroner er fermioner.
Kvarker, leptoner og baryoner (qqq) er fermioner.
Hvilke kvarker kræver det, at “bygge” en neutron?
Én up-kvark.
To down-kvarker.
n = udd
Hvilke kvarker kræver det, at “bygge” en antineutron?
Én antiup-kvark.
To antidown-kvarker.
n = udd
Hvilke kvarker kræver det, at “bygge” en antiproton?
To antiup-kvarker.
Én antidown-kvark.
p = uud
Er en proton en elementarpartikel?
Nej.
Den er bygget af tre elementarpartikler.
De tre elementarpartikler er kvarkerne uud.