Atomlardan Kuarklara. Test 1

Transkript

1 4 Atomlardan Kuarklara Tst. Nötronlar, tkilşim parçacıkları dğil, madd parçacıklarıdır. Bu ndnl yanlış olan E sçnğidir. 5. Elktriksl olarak yüklü lptonlar zayıf çkirdk kuvvtlri aracılığıyla tkilşim girrlr. Bir başka ifadyl, lptonlar zayıf çkirdk kuvvtlrindn sorumlu olan parçacıklardır. Yin lktriksl olarak yüklü lptonlar lktromanytik kuvvtlr aracılığıyla tkilşim girrlr.. Protonu mydana gtirn kuarkların baryon sayılarının toplamı, protonun baryon sayısına şittir. Protonu oluşturan kuarkların yüklrinin toplamı, protonun yüklrin şittir. 6. Mzonlar tml parçacıklarla karşıtparçacıklardan oluştukları için kndilri çok kararsızdır. Ancak çkirdk kuvvtlri için kararsızlaştırma görvlri yoktur. Mzonlar çkirdk kuvvtlri için aracılık yapabilir. u u + d + + proton 7. Nötronlara ait özlliklr aşağıdaki gibidir. Elktrik yüklri yoktur. Kütllri sıfıra yakındır. Elktromanytik tkilşim yapmazlar. Kurşun bloklardan bil yavaşlamadan gçrlr. Hızları ışık hızına şit dğildir.. Yukarı v aşağı kuarklar proton v nötronlar oluşturmaktadır. Proton v nötronlar çkirdği, çkirdk v lktronlar is atomu oluşturur. Bu ndnl yukarı v aşağı kuarklar il lktron maddnin yapıtaşlarıdır. 8. Nötrinoların kaynağı yıldızlar, karşıtnötrinoların kaynağı bta bozunmalarıdır. 4. Elktron için vriln sçnk yanlıştır. 9. Baryonlar; proton, nötron, sigma, lamda, ksi v omga olmak üzr altı çşittir. Bu grubun n hafif üysi protonlardır.

2 ATOMLARDAN KUARKLARA 0. Atomaltı parçacıkları birbiriyl tkilşim girdiklri kuvvtlr dikkat alınarak; fotonlar, hadronlar v lptonlar olmak üzr üç grupta inclnir. p + n + p p + n + p + n + n Görüldüğü gibi baryon sayıları korunmuştur.. Elktrikç yüksüz parçacıklar olan fotonların kütllri yoktur. Işık hızıyla harkt ttiklri için atom içrisind bulunamazlar. Fotonların karşıtparçacıkları yin kndilri olup lktromanytik kuvvtlr v yüklü parçacıklarla tkilşim girrlr. 5. Lptonlar, tml parçacıklardır. Daha küçük parçalara bölünmzlr. Hadronlar v nötronlar tml parçacık dğildir.. 9. sorunun çözümündki bilgilr gör lktron baryon ailsinin bir lmanı dğildir. 6. Lpton v kuarkların ortak özlliği noktasal parçacık olmalarıdır.. Proton haricindki tüm baryonlar, n son ürünlri proton olacak şkild bozunurlar. Protonlar n kararlı baryon olduklarından bozunmazlar. 7. ddu nötron oluşturur. u nun lktrik yükü + is yük korunumuna gör d nin yükü olur. 4. Bir raksiyon vya bozunum sırasında baryon oluşuyorsa karşıtbaryon da oluşur. Bu duruma baryon sayılarının korunum yasası dnir. Buna gör, raksiyon vya bozunum öncsindki toplam baryon sayısı, raksiyon vya bozunum sonrasındaki toplam baryon sayısına şittir. Bu olaylarda; 8. parçacık adı smbolü yük miktarı spini Baryonlar B = + Kaşıtbaryonlar B = Diğr parçacıklar B = 0 alınarak baryon sayılarının korunduğu göstrilir. yukarı u kuark aşağı d Tabloya gör cvap A dır. +

3 ATOMLARDAN KUARKLARA 9. + (gama ışını) Şkil Bir parçacık il karşıtparçacığının çarpıştırılmaları hâlind bu parçacıklar birbirlrini yok dbilir v bu snada büyük miktarda nrji açığa çıkabilir. Karşılaşma sırasında açığa çıkan nrji dğişik formlara dönüşbilir. Örnğin; kütllri aynı, yük işartlri zıt olan lktron v pozitronun çarpışmasını göz önün alalım. Şkil d göstrildiği gibi lktron v pozitron çarpıştığında birbirlrini yok drk gama ışını olarak nrjiy dönüşür. Bu olayın dnklmi; + + biçimind yazılır Şkil dnklmi trsinir olup ( + + ) ytrli nrjiy sahip iki gama fotonu çarpıştığında nrji maddy dönüşbilir. Elktromanytik nrjinin maddy dönüştüğü bu olaya çift oluşumu adı vrilir (Şkil ). Çift oluşumu sırasında; + + p raksiyonları tk başına görülmz.

4 4 ATOMLARDAN KUARKLARA Tst. Doğadaki dört tml kuvvt aşağıdaki gibidir;. Elktromanytik kuvvt. Güçlü (yğin) çkirdk kuvvti. Zayıf nüklr kuvvt 4. Kütl çkim kuvvti 5. I. Atom üzrin göndriln ışın soğrulmuş v atomdan bir lktron kopmuştur. Bu, fotolktrik olaydır. II. Çkirdk üzrin göndriln ışın saçılmış v atomdan bir lktron kopmuştur. Bu, compton olayıdır. III. Bu olay çift oluşumudur. Bu kuvvtlr arasında şiddti n küçük olan kütl çkim kuvvtidir. 6. hadronlar Mzonlar Baryonlar. Çkirdktki protonlar arasındaki uzaklık.0 4 mtr vya daha küçük is bu protonlar arasındaki güçlü (yğin) çkirdk kuvvti ortaya çıkar. Çkirdği bir arada tutan bu kuvvt tanımlanabiln n büyük kuvvttir. Protanlar arasındaki uzaklık.0 mtr civarında is güçlü nüklr kuvvt sıfıra çok yakındır. Zayıf nüklr kuvvt, protonlarla nötronlar arasında var olan bir kuvvttir. Bu kuvvt, lktromanytik kuvvttn daha büyüktür. pion kaon proton nötron 7. Baryonların kütllri yaklaşık olarak protonun kütlsi kadardır. Ayrıca proton içrir v nötron içrir.. Fotonların karşıtparçacıkları yin kndilridir. 8. Tüm baryonlar son ürünlri proton içrck şkild bozunurlar. 4. Parçacık v karşıtparçacıkların yük büyüklüğü, kütllri v nrji dğrlri şittir. Yük işartlri zıttır. 9. Nötron, baryon grubu içind yr alır. Müon v nötrino is lptonlar grubu içind yr alır.

5 ATOMLARDAN KUARKLARA 5 0. Lptonların blirli bir yapıları olmayıp nokta biçiminddir. 7. Hadronlar sınıfında, mzonlar v baryonlar yr alır. Lptonlar sınıfı, hadronlar sınıfının dışındaki grubu oluşturur.. Elktromanytik nrjinin maddy dönüştüğü olay çift oluşumudur. 8. Lptonların tml parçacık olduğunun kanıtı; bir yapılarının olmaması v noktasal olmalarıdır. Hafif olmaları kanıt tşkil tmz.. Mzonların bozunması sonucunda hadronlar ld dilmz. Tüm mzonlar bozunarak lktrona, protona, nötrino v fotona dönüşbilir. 9. p: proton p: karşıtproton olmak üzr bu tpkimnin dnklmi c + c " p + p şklinddir.. Vriln üç özllik d hadronlara aittir. 4. Parçacık v karşıtparçacıkların kütllri v yük büyüklüklri şit olup yük cinslri zıttır. 0. Raksiyonda yr alan baryon sayılarını +, karşıtbaryon sayılarını il göstrrk dnklmi ynidn yazalım. n + p p + n + p + n Fotonların karşıtparçacığı yin fotondur. Yüksüz pion, karşıtparçacığa sahip dğildir. Elktronu karşıtparçacığı pozitrondur. 6. Mzonların bozunma ürünlri arasında lktron, pozitron, nötrino v foton vardır. Proton yoktur. Cvap dir. görüldüğü gibi dnklmin sol tarafı +, sağ tarafı 0 dır. O hâld böyl bir raksiyon grçklşmz. Baryon sayılarının korunumu için dnklmin sağ tarafının da + olması grkir. Dnklmi korunumlu şkild ynidn yazalım. n + p p + n + n + p Sonuç: Baryon sayılarının korunmadığı bir raksiyon grçklşmz.