Partikelfysik Flashcards Preview

Fysik ABC > Partikelfysik > Flashcards

Flashcards in Partikelfysik Deck (49)
Loading flashcards...
1

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).

2

Hvad hedder de seks kvarker i standardmodellen?

Kvarkernes navne forkortes:

u c t

d s b

Up, down.

Charm, strange.

Top, bottom.

3

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.

4

Hvad hedder de to mest almindelige kvarker?

Up og down.

 

De indgår i opbygningen af protroner og neutroner.

5

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 proton

6

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.

7

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

8

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.

9

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

10

Hvad er en meson?

En meson består af to kvarker:

 

En kvark og en antikvark.

 

Eksempelvis uu, ud eller ss.

Der findes over 140 mesoner, men de eksisterer kun i kort tid. De længste levetider er under 1 µs.

11

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.

12

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.

13

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:

v  vµ   vt

14

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.

15

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.

16

Hvilke kvarker kræver det, at "bygge" en neutron?

Én up-kvark.

To down-kvarker.

 

n = udd

17

Hvilke kvarker kræver det, at "bygge" en antineutron?

Én antiup-kvark.

To antidown-kvarker.

 

n = udd

18

Hvilke kvarker kræver det, at "bygge" en antiproton?

To antiup-kvarker.

Én antidown-kvark.

 

p = uud

19

Er en proton en elementarpartikel?

Nej.

 

Den er bygget af tre elementarpartikler.

 

De tre elementarpartikler er kvarkerne uud.

20

Er en neutron en elementarpartikel?

Nej.

 

Den er bygget af tre elementarpartikler.

 

De tre elementarpartikler er kvarkerne udd.

21

Er en elektron en elementarpartikel?

Ja.

 

Den tilhører familien a leptoner.

 

Der findes seks leptoner og seks antileptoner.

22

Er en elektronneutrino en elementarpartikel?

Ja.

 

Den tilhører familien a leptoner.

 

Der findes seks leptoner og seks antileptoner.

23

Har fotoner masse?

Nej.

 

Alle eksperimenter tyder på at massen er 0 MeV/c2.

24

Har kvarker masse?

Ja.

Det er svært at måle masserne, fordi kvarker findes i grupper.

De omtrentlige værdier for up og down kvarkerne:

mu = 2,3 Mev/c2.

md = 4,8 MeV/c2.

Elektronens masse er 1/4 af up-kvarken:

me = 0,511 MeV/c2.

25

Hvad er protonens hvilemasse?

mp = 938 MeV / c2.

 

eller

 

mp = 1,007 u.

 

1 u er én tolvtedel af massen af isotopen 12C (carbon=kulstof)

26

Hvad er neutronens hvilemasse?

mn = 940 MeV / c2.

 

eller

 

mn = 1,009 u.

 

Masseenheden "unit" er defineret som 1/12 af m(12C).

27

Hvad er elektronens hvilemasse?

me = 0,511 MeV / c2.

 

eller

 

mp = 0,00055 u = 5,5 . 10-4 u.

 

1 u er én 12'te del af massen af isotopen carbon-12.

28

Hvorfor er massen af protonen 1836 gange større end elektronens?

 

mp = 1836 me

Elektronen er en elementarpartikel uden udstrækning.

 

Protonen består af tre kvarker. Deres samlede masse er kun omkring 15 gange elektronen.

 

Den meget større masse skyldes kvarkernes store bindingsenergi og kinetiske energi.

29

Hvem tegnede Quark?

Peter Madsen.

 

Fra tegneserien og tegnefilmen "Valhalla",

der omhandler to børns eventyr med de Nordiske Guder.

30

Hvor stammer navnet "en kvark" fra ?

Fra James Joyces drømmeagtige værk

"Finnegans Wake",

skrevet fra 1922-1939.

 

I bogen findes udbruddet

"Three quarks for Muster Mark."

I den oprindelige model, var der kun tre kvarker.