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    4．1．7. 夸克模型 原子不再是基本粒子.原子核一不是基本粒子.介子和重子是否也由更为基本的粒子组成的呢?1964年.美国物理学家盖尔曼和以色列物理学家兹韦格分别提出了夸克模型. 按照夸克理论.一切强子都是由夸克组成的.初期提出的夸克有三种.分别称为上夸克u.下夸克d和奇夸克s.它们的自旋都是1/2. 属于费米子.夸克的重要特征之一是带有分数电荷.以电子电荷为单位.u的电荷为2/3.d的电荷为-1.s的电荷也是-1/3.此外.s的奇异数为-1.对于重子.有重子数作为标志.上节所述的重子的重子数为1.反重子的重子数为-1.夸克的重子数为1/3.对于每一种夸克.都存在相应的反夸克.反夸克的质量.自旋同于夸克.而电荷.奇异数和重子数的数值相同.符号相反. 夸克之间存在着强相互作用.靠这种相互作用.每一个介子由一个夸克和一和反夸克组成,每一个重子由三个夸克组成.每一个反重子由三个反夸克组成.比如.介子是由u夸克和反下夸克组成的.质子是由u.u和d三个夸克组成的,超子是由u.d和s三个夸克组成的.余此类推.图4-1-1为P. 三个强子的结构示意图. 目前已被科学家证实的夸克有:上夸克.下夸克.奇夸克.粲夸克.底夸克和顶夸克等6种.为了符合泡利不相容原理.物理学家还发现了夸克的一种更为深刻的性质:每种夸克都具有(颜)色.可以用红.黄.兰三种加以区分.这只不过是借光的颜色名字.夸克的色与光波的色完全是两回事.就像粒子带电称为电荷一样.夸克带色.也可以称为色荷.正是色荷间的相互促进作用.才使强子中的夸克互相吸引而束缚在一起.三种不同色的夸克组成不带色的重子.好像三原色组成白色一样.同样.夸克和反色夸克的色互补.它们组成的介子也不带色.这就是为什么强子不带色的原因.在当今看来.强子基础是夸克.夸克是基本粒子.此外.基本粒子族还存在轻子一类.最早发现了电子和电中微子,后来发现了子和中微子,70年代.又发现了子和中微子.子的质量比核子质量还大.它不能由轻重来区它们了.虽然子的质量大.但从其性质上看.仍属于轻子一类.这样.轻子也分6种.类似于夸克的味.时至今日.实验研究还没有发现轻子的内部结构.也就是说.这6种轻子也属于基本粒子. §4.2.基本粒子间的相互作用 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    美国费米国家加速器实验室于2008年8月宣布，在对撞实验中发现一种新型粒子--欧米伽b重子，这是迄今为止物理学界发现的质量最大的重子．这一发现也证实夸克模型是成功的．
    1961年，理论物理学家提出夸克模型，指出重子是由3个夸克组成的亚原子粒子．现代物理学认为，夸克共分6种3类：上夸克、下夸克；粲夸克、奇异夸克；顶夸克、底夸克（如下表）．质子由两个上夸克加一个下夸克组成，而中子的构成是两个下夸克加一个上夸克，因此人类目前所接触的物质都是由第一类夸克组成的．此次对撞实验发现的新型粒子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成．这是物理学界首次发现由后两类夸克混合组成的重子．注：1G=109
    符号 中文名称 英文名称 带电量 （e） 质量（GeV/c2）
    u 上夸克 up +2/3 0.004
    d 下夸克 down -1/3 0.008
    c 粲夸克 charm +2/3 1.5
    s 奇异夸克 strange -1/3 0.15
    t 顶夸克 top +2/3 176
    b 底夸克 bottom -1/3 4.7
    根据以上信息可以判定（　　）
    A、欧米伽b重子的带电量为-e
    B、欧米伽b重子的质量是质子质量的250倍
    C、欧米伽b重子的质量是中子质量的250倍
    D、质量单位GeV/c2可由质能方程E=mc2得知1 GeV/c2=1.78×10-27 kg

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    （1）下列说法中正确的是　　　　　　　　．

    A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

    B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短

    C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量

    D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变

    （2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度，及它们碰后摆起的最大角度之外，还需测量　　　     （写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是　　　　　　　    　．

    （3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子(质子和中子)看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的。每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有的电荷，而一个下夸克d带有的电荷，因此一个质子p可以描述为p=uud，则一个中子n可以描述为n=             ．一个反上夸克带有的电荷，一个反下夸克带有的电荷，则一个反质子p可描述为                  ．

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    （选修模块3－5）（12分）

    （1）下列说法中正确的是　　　　　　　　．

    A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

    B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短

    C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量

    D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变

    （2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度，及它们碰后摆起的最大角度之外，还需测量　　　（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是　　　　　　　　．

    （3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子(质子和中子)看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的。每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有的电荷，而一个下夸克d带有的电荷，因此一个质子p可以描述为p=uud，则一个中子n可以描述为n= 　　 ．一个反上夸克带有的电荷，一个反下夸克带有的电荷，则一个反质子p可描述为　　　 ．

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