7. Кварки и барионы. Электрический и барионный заряды. Кварковый состав протона и нейтрона.

Барионный заряд- одна из внутр. характеристик элем. ч-ц, отличная от нуля для барионов и равная нулю для всех остальных ч-ц. Б. з. барионов полагают равным единице, а антибарионов — минус единице. Обозначается буквой B. Барионный заряд любого кварка равен 1/3. У всех лептонов барионный заряд равен нулю. Электрический заряд у нейтральных лептонов равен 0, у заряженных -1.

Кварк — фундаментальная частица в стандартной модели, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3, и не наблюдающаяся в свободном состоянии. 

Барионы - семейство элементарных частиц, сильно взаимодействующие фермионы, состоящие из трёх кварков. Барионы вместе с мезонами (последние состоят из чётного числа кварков) составляют группу элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии и называемых адронами.

Нуклоны имеют кварковый состав uud (протон) и udd (нейтрон). Их спин равен 1/2, странность нулевая. Вместе со своими короткоживущими возбуждёнными состояниями нуклоны относятся к группе N-барионов.

8. Частицы и античастицы. Аннигиляция.

Все элементарные частицы обладают целым набором внутренних свойств, определяющим само существование этой частицы и ее индивидуальность. Масса покоя, время жизни, электрический заряд относятся к этим свойствам. Некоторые внутренние свойства также называются различными зарядами. Отсутствие какого-нибудь из этих свойств выражается в равенстве нулю соответствующего заряда.

Практически у каждой элементарной частицы есть своя античастица, которая имеет те же массу покоя, время жизни и спин, но отличается знаками электрического и всех других зарядов. Спин античастицы имеет противоположную ориентацию в пространстве.

Важнейшим свойством родственных частиц и античастиц является их способность к аннигиляции, то есть к взаимному уничтожению при встрече. При этом вместо «исчезнувших» частиц появляются совсем другие частицы – частицы поля. Так например, аннигиляция электрона и позитрона сопровождается «рождением» двух фотонов (γ ):

9. Сильное взаимодействие и его роль в природе.

Сильное взаимодействие существует только в микромире на околоядерном уровне. Благодаря сильному взаимодействию существуют нуклоны и ядра атомов. Собственно сильное взаимодействие объединяет кварки и антикварки в нуклоны и другие адроны. Действие же ядерных сил, связывающих нуклоны в ядре, обеспечено остаточным сильным взаимодействием. Сильные и ядерные силы являются короткодействующими, причем удивительной особенностью этих сил является то, что они не убывают с увеличением расстояния между частицами.

10.Электромагнитное взаимодействие и его роль в природе.

Электромагнитное взаимодействие примерно в 100 раз слабее сильного взаимодействия. В электромагнитном взаимодействии участвуют только электрически заряженные частицы и тела. Тела, имеющие одинаковые по знаку электрические заряды отталкиваются, а имеющие заряды разных знаков притягиваются. Это отталкивание и притяжение осуществляется в соответствии с законом Кулона, справедливым для точечных заряженных тел: ,

где q1 и q2 – величины электрических зарядов. Кулоновские силы являются дальнодействующими. Электромагнитное взаимодействие лежит в основе межмолекулярных cил, в основе сил упругости и трения, химических реакций, всех наблюдаемых электрических, магнитных и оптических явлений. Напомним, что свет – это электромагнитная волна