Chương X. TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ



Bài 58. CÁC HẠT SƠ CẤP
1) Hạt sơ cấp:
- Các hạt electron, proton, nơ tron, mêzôn, muyôn, pion gọi là hạt sơ cấp hay hạt cơ bản.
- Nói chung, hạt sơ cấp có kích thước và khối lượng nhỏ hơn hạt nhân.

2) Những đặc trưng chính của hạt sơ cấp.
a) Khối lượng nghỉ mo hoặc năng lượng nghỉ E0 = moc^2.
b) Điện tích:
- Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q (đơn vị đo là điện tích nguyên tố e)
Q = ± 1e của proton và electron.
Q: gọi là số lượng tử điện tích.

c) Spin (S): số lượng tử đặc trưng cho momen của hạt, bao gồm momen động lượng riêng và momen từ riêng.
+ Spin của proton notron: S=1/2
+ Spin của photon: S = 1.
d) Thời gian sống trung bình
- Các hạt sơ cấp bền: gồm 4 hạt: electron, proton, photon nơtrinô.
- Tất cả các hạt còn lại không bền và phân rã thành hạt khác.
*Vậy: hạt sơ cấp không phải hạt nhỏ nhất cấu tạo vật chất vì có hạt
không bền, thời gian sống rất ngắn và phân rã thành hạt khác.

3) Phản hạt:
a) Các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp. Mỗi cặp gồm 2 hạt:
- Cùng khối lượng nguyên tử
- Các đặc trưng khác có trị số bằng nhau nhưng trái dấu nhau.
+ Một hạt và phản hạt của hạt đó.
b) Trong quá trình tương tác của các hạt sơ cấp, có thể xảy ra hiện
tượng hủy một cặp “hạt+phản hạt” có khối lượng nghỉ khác không thành các
photon hoặc cùng lúc sinh ra cặp “hạt+phản hạt” từ nhửng photon. VD:
e+ + e- → g + g
g + g → e+ + e-

4. Phân loại hạt sơ cấp
Các hạt sơ cấp được chia theo khối lượng nghỉ m*0 tăng dần.
a) Phôtôn (lượng tử ánh sáng )có m0=0
b)Leptôn, gồm các hạt nhẹ như êlectron, muyôn), các hạt tau
c)Mêzôn, gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng ( 200/900)me, gồm hai nhóm: Mêzôn và mezôn K.
d) Barion, gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng
prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêron, cùng các phản hạt của
chúng.
- Tập hợp các mêzôn và các barion có tên chung là các hađrôn.

5. Tương tác của các hạt sơ cấp
Có bốn loại tương tác cơ bản đối với hạt sơ cấp:
a) Tương tác hấp dẫn. Đó là tương tác giữa các hạt vật chất có khối
lượng. Bán kính tác dụng lớn vô cùng, nhưng cường độ của tương tác hấp
dẫn là rất nhỏ.
b) Tương tác điện từ. Đó là tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các
vật tiếp xúc gây nên ma sát … Cơ chế tương tác điện từ là sự trao đổi
phôtôn giữa các hạt mang điện. Bán kính tác dụng lớn vô hạn. Tương tác
điện từ mạnh hơn tương tác hấp dẫn khoảng 10^37lần.
c) Tương tác yếu. Đó là tương tác giữa các hạt trong phân rã β.Chẳng
hạn, phân rã β-là do tương tác yếu của bốn hạt nơtron, prôn, êlectron và
phản nơtrinô theo phương trình: n ==>p+e+v. Bán kính tác dụng cỡ
10^-18 m và có cường độ nhỏ hơn tương tác điện từ khoảng 1012 lần.
d) Tương tác mạnh. Đó là tương tác giữa các hađrôn, như tương tác giữa
các nuclôn trong hạt nhân, tạo lên lực hạt nhân, cũng như tương tác dẫn
đế sự sinh hạt hađrôn trong các quá trình va chạm của các hađrôn, tương
tác giữa các hạt quac. Tương tác mạnh lớn hơn tương tác điện từ khoảng
100 lần và có bán kính tác dụng cỡ 10^-15m (bán kính hạt nhân).

6. Hạt quac (quark)
-Tất cả các hadron đều cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi là quac.
-Có 6 hạt quac: u, d, s, c, b, t và 6 phản hạt quac.
-Điện tích các hạt quac và phản hạt luôn bằng:
Quan sát được hạt quac ở trạng thái liên kết, chưa quan sát được hạt quac tự do.
- Barion là tổ hợp của 3 quac VD:
+ proton: d – u – u
+ nơtron: d – u – d.



Bài 59. MẶT TRỜI – HỆ MẶT TRỜI

1. Cấu tạo và chuyển động của hệ mặt trời
a. Hệ mặt trời bao gồm
+ Mặt trời ở trung tâm (nóng sáng)
+ Tám hành tinh lớn sắp xếp từ trong ra ngoài.
- 1 đvtv bằng khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời.
1đvtv ~ 150 triệu km.
b) Các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt trời theo cùng một chiều trong cùng một mặt phẳng.
c) Khối lượng mặt trời lớn gấp 333000 lần khối lượng Trái đất.

2. Mặt trời
a) Cấu trúc của mặt trời:
- Quang cầu: khối cầu nóng sáng, bán kính khoảng 7.105km.
+ Khối lượng riêng chất tạo quang cầu 1400kg/m3
+ Nhiệt độ xấp xỉ 60000K
- Khí quyển mặt trời: cấu tạo bởi hidro và heli gồm 2 lớp:
+ Sắc cầu:
+ Nhật hoa.
b) Năng lượng mặt trời:
- Hằng số mặt trời (SGK)
- Công suất bức xạ năng lượng mặt trời.
c) Sự hoạt động của mặt trời
Do đối lưu, các hạt sáng cấu tạo quang cầu biến đổi thành những hạt tối:
vết đen. Từng thời kì, quang cầu mặt trời xuất hiện dấu vết khác: bừng
sáng, tai lửa.

3. Trái đất:
- Trái đất chuyển động quanh Mặt trời theo một quỹ đạo gần tròn. Trục
quay của Trái đất quanh mình nó nghiêng trên mặt phẳng quỹ đạo một góc
23độ27’.
a) Cấu tạo của Trái Đất
- Dạng phỏng cầu.
- Bán kính xích đạo 6378km, ở hai cực 6375km.
- Khối lượng riêng trung bình: 5520 kg/m^3.
- cấu trúc gồm 3 lớp: lõi, lớp trung gian và ngoài cùng là lớp vỏ.
b) Mặt trăng- Vệ tinh Trái đất.
-Trên Mặt trăng không có khí quyển.
-Bề mặt Mặt trăng có các dãy núi cao có rất nhiều lỗ tròn. (vết của miệng núi lửa, va chạm của thiên thạch)
-Vùng bằng phẳng gọi là biển (biển đá không có nước)
-Ảnh hưởng rõ rệt nhất của Mặt trăng đối với Trái đất là gây hiện tượng thủy triều.

4. Các hành tinh khác. Sao chổi. Thiên thạch.
a) Các đặc trưng chính của tám hành tinh lớn được nêu ở bảng Bảng 59.1.
b) Sao chổi là hành tinh chuyển động quanh Mặt trời theo những quĩ đạo elip rất dẹt.
Đặc điểm: (SGK)
-Có kích thước và khối lượng nhỏ (thường có bán kính vài kilômét)
- Được cấu tạo bởi các chất dễ bốc hơi như tinh thể băng, amôniac,
mêtan. Chu kì chuyển động của sao chổi quanh Mặt Trời khoảng từ vài năm
đến trên 150 năm.
b) Thiên thạch: là những khối đá chuyển động quanh Mặt Trời với vận tốc
trên hành chục kilômét trên giây theo những quỹ đạo rất khác nhau.
-Va chạm của thiên thạch với hành tinh.
-Khi thiên thạch bay vào khí quyển Trái Đất, bị ma sát mạnh, nóng sáng
và bốc cháy tạo nên những vệt sáng kéo dài vút trên nền trời, gọi là sao
băng.