08. 光子:light
①光的速度:在真空中为299792458m/s
=3×10^8m/s(米/秒)=30万公里/秒。
②光的本质:是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。
如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
③光的特性:a. 在几何光学中,光以直线方式传播。b. 在波动光学中,光以波的形式传播;不同波长的光,呈现不同的颜色。c. 光速最快且恒定。d. 在量子光学中,光的能量是量子化的,构成光量子(简称光子)。
④光的折射、反射、散射、衍射和吸收。
⑤光电效应、光化学效应、声光效应。
09. 轻子:lepton
①轻子指不参与强相互作用的自旋为 ћ/2 的费米子。轻子有3味:电子、μ子、τ子;对应中微子也有3味:电中微子、μ中微子、τ中微子。
光子传递电磁力,胶子传递强力,W和Z传递弱力。轻子不参与强力传递,只受电磁力和弱力的影响。
②轻子有6味:
e⁻电子= 0.51MeV/c²
μ⁻粒子= 105.66MeV/c²
τ⁻粒子= 1776.99MeV/c²
这3种轻子都带有一个单位的负电荷。它们的反粒子也3种:e 、μ 、τ ,也都带有一个单位的正电荷。中微子及其反粒子不带电,是中性粒子。
③轻子数守恒:
分解成电子数和μ子数守恒。
即:(e⁻电子 νe粒子)-(e⁺电子 νe粒子)=(μ⁻粒子 νμ粒子)-(μ⁺粒子 νμ粒子)。
10.中微子:neutrino
①中微子是宇宙中最基本粒子。它归属于轻子,中微子体积微小、不带电,可以自由穿过地球和人体。自旋为1/2,质量非常轻,仅仅是电子的百万分之一。以接近光速运动,
②中微子几乎不与任何物质相互作用。在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应,因此中微子的检测非常困难。科学界从预言它的存在到发现它,整整用了20年的时间。
③中微子参与太阳核反应的弱相互作用。每秒会产生10⁺³⁸个中微子。每秒钟会有1000万亿个中微子穿透人体而无知觉,每秒有650亿个中微子穿过你的肉眼而不损伤眼睛。
④中微子具有极强的穿透力。能轻松穿透地球,就像宇宙中的“隐形人”。地球表面每秒每平方厘米有600 亿~1200亿个中微子轻松穿透。
⑤中微子有3种,即电子中微子、μ中微子和τ中微子,分别对应于的轻子:电子、μ子和τ子。所以中微子都不带电荷,不参与电磁相互作用和强相互作用,但参与弱相互作用和引力相互作用。
⑥实际上,大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电(核裂变)、太阳发光(核聚变)、天然放射性(β衰变)、超新星爆发、宇宙射线等等,都会产生大量的中微子。