5.6 Partiklar - Versionshistorik

Louwah den 13 december 2017 kl. 14.52

2017-12-13T14:52:51Z

← Äldre version		Versionen från 13 december 2017 kl. 14.52
Rad 3:		Rad 3:
	{\|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%"		{\|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%"
	\| style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" \|		\| style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" \|
-	{{Mall:Vald flik\|[[5.~~5 Kärnan~~\|Teori]]}}	+	{{Mall:Vald flik\|[[5.6 Partiklar\|Teori]]}}
-	{{Mall:Ej vald flik\|[[5.5 Övningar\|Övningar]]}}	+	{{Mall:Ej vald flik\|[[5.6 Övningar\|Övningar]]}}
	\| style="border-bottom:1px solid #797979" width="100%"\|		\| style="border-bottom:1px solid #797979" width="100%"\|
	\|}		\|}

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.19

2017-12-07T13:19:17Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 13.19
Rad 107:		Rad 107:
	[[Bild:5.6_elementary.jpg]]		[[Bild:5.6_elementary.jpg]]

-	~~''Mer innehåll kommer''~~	+	<div class="inforuta" style="width: 580px">
		+	===Råd för inläsning===
		+
		+	====Lästips====
		+
		+	För dig behöver en längre förklaring eller som vill fördjupa dig ytterligare, vill vi tipsa om:
		+
		+	: Halliday and Resnick, Fundamentals of physics,
		+
		+	: Wiley Benson, University physics, Wiley
		+
		+	: Serway, Moses, Moyer, Modern Physics, Saunders College Publishing
		+
		+	: Martin & Shaw Particle Physics, Wiley
		+
		+	: [http://sv.wikipedia.org/wiki/Kategori:Elementarpartiklar Läs mer om elementarpartiklar på svenska Wikipedia]
		+
		+	: [http://sv.wikipedia.org/wiki/Higgsboson Läs mer om Higgsboson på svenska Wikipedia]
		+
		+	: [http://sv.wikipedia.org/wiki/Fermion Läs mer om Fermion på svenska Wikipedia]
		+
		+	: [http://sv.wikipedia.org/wiki/Antimateria Läs mer om antimateria på svenska Wikipedia]
		+
		+	====Länktips====
		+
		+	: [http://atlas.ch/ Läs här om ATLAS-experimentet.]
		+
		+	</div>

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.13

2017-12-07T13:13:12Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 13.13
Rad 105:		Rad 105:
	[[Bild:5.6_interaction.jpg]]		[[Bild:5.6_interaction.jpg]]

-	[[Bild:6.~~5_elementary~~.jpg]]	+	[[Bild:5.6_elementary.jpg]]

	''Mer innehåll kommer''		''Mer innehåll kommer''

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.09

2017-12-07T13:09:48Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 13.09
Rad 85:		Rad 85:
	=Hadroner=		=Hadroner=

-	Till skillnad mot leptoner kan inte ovan nämda kvarkar existera som fria partiklar, utan bara i bundna tillstånd. Till exempel kan de finnas i <~~pp:latex~~>q \bar{q}</~~pp:latex~~>-tillsånd (kvark-antikvark) som kallas mesoner, och <~~pp:latex~~>qqq</~~pp:latex~~>-tillstånd som kallas baryoner.	+	Till skillnad mot leptoner kan inte ovan nämda kvarkar existera som fria partiklar, utan bara i bundna tillstånd. Till exempel kan de finnas i <math>q \bar{q}</math>-tillsånd (kvark-antikvark) som kallas mesoner, och <math>qqq</math>-tillstånd som kallas baryoner.

	[[Bild:5.6_hadroner.jpg]]		[[Bild:5.6_hadroner.jpg]]

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.09

2017-12-07T13:09:38Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 13.09
Rad 80:		Rad 80:

	På samma sätt finns ett ''baryontal'' för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.		På samma sätt finns ett ''baryontal'' för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.
		+
		+	[[Bild:5.6_leptoner.jpg]]
		+
		+	=Hadroner=
		+
		+	Till skillnad mot leptoner kan inte ovan nämda kvarkar existera som fria partiklar, utan bara i bundna tillstånd. Till exempel kan de finnas i <pp:latex>q \bar{q}</pp:latex>-tillsånd (kvark-antikvark) som kallas mesoner, och <pp:latex>qqq</pp:latex>-tillstånd som kallas baryoner.
		+
		+	[[Bild:5.6_hadroner.jpg]]
		+
		+	Fram till i mitten på 1970-talet var bara tre kvarkar kända men idag anser man att det finns sex stycken, där den senaste t-kvarken verifierades i mitten på 1990-talet på Fermilab, även om de flesta fysiker redan tidigare var övertygade om dess existens. Alla kvarkar kan inordnas på ett övertygande sätt i tre familjer.
		+
		+	[[Bild:5.6_kvarkar.jpg]]
		+
		+	Baryoner är en kombination av tre kvarkar och en liten tabell av baryoner finns nedan.
		+
		+	[[Bild:5.6_baryoner.jpg]]
		+
		+	Mesoner är en kombination av kvark-antikvark och en liten tabell av mesoner finns nedan. Vid nya, mer högenergetiska acceleratorer kommer sammanlänkningen av krafter (Grand Unification Theory) att testas, protonens sönderfall och neutrinernas massor undersökas och jakten på Higgspartikeln fortsätta på allvar.
		+
		+	[[Bild:5.6_mesoner.jpg]]
		+
		+	[[Bild:5.6_force.jpg]]
		+
		+	[[Bild:5.6_interaction.jpg]]
		+
		+	[[Bild:6.5_elementary.jpg]]

	''Mer innehåll kommer''		''Mer innehåll kommer''

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.04

2017-12-07T13:04:14Z

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.00

2017-12-07T13:00:18Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 13.00
Rad 30:		Rad 30:
	=Teori=		=Teori=

-	I början på 1930-talet så verkade det som om hela fysikens fundament var lagt inom det nya området elementarpartikelfysik. Den omgivande världen beskrevs väl med kända byggstenar, elektronen, protonen och den nyligen upptäckta neutronen. Neutrinon var postulerad men ännu inte detekterad. Detta pastorala tillstånd ändras dock snabbt och det fanns på 1970-talet mer än 200 ”elementarpartiklar”, med namn som myon (<~~pp:latex~~>\mu</~~pp:latex~~>), pion (<~~pp:latex~~>\pi</~~pp:latex~~>) , kaon (<~~pp:latex~~>K</~~pp:latex~~>) och sigma (<~~pp:latex~~>\Sigma</~~pp:latex~~>). Alla dessa partiklar är instabila och har livstider på mellan <~~pp:latex~~>10^{-6}</~~pp:latex~~> s och <~~pp:latex~~>10^{-23}</~~pp:latex~~> s. De nyaste partiklarna produceras i kollisioner vid acceleratorer. De mest kända acceleratorerna är	+	I början på 1930-talet så verkade det som om hela fysikens fundament var lagt inom det nya området elementarpartikelfysik. Den omgivande världen beskrevs väl med kända byggstenar, elektronen, protonen och den nyligen upptäckta neutronen. Neutrinon var postulerad men ännu inte detekterad. Detta pastorala tillstånd ändras dock snabbt och det fanns på 1970-talet mer än 200 ”elementarpartiklar”, med namn som myon (<math>\mu</math>), pion (<math>\pi</math>) , kaon (<math>K</math>) och sigma (<math>\Sigma</math>). Alla dessa partiklar är instabila och har livstider på mellan <math>10^{-6}</math> s och <math>10^{-23}</math> s. De nyaste partiklarna produceras i kollisioner vid acceleratorer. De mest kända acceleratorerna är

	: Fermilab (Chicago)		: Fermilab (Chicago)
Rad 51:		Rad 51:
	[[Bild:5.6_kärna.jpg]]		[[Bild:5.6_kärna.jpg]]

-	Elektronen är så vitt vi vet elementär ner till en karakteristisk längd av <~~pp:latex~~>10^{-18}\, \textrm{m}</~~pp:latex~~>. Den tillhör en speciell klass av partiklar som vi kallar leptoner. Hit hör också (elektron)neutrinon (<~~pp:latex~~>\nu_e</~~pp:latex~~>), från <~~pp:latex~~>\beta</~~pp:latex~~>-sönderfallet, liksom myonen (<~~pp:latex~~>\mu</~~pp:latex~~>) och taupartikeln (<~~pp:latex~~>\tau</~~pp:latex~~>) och deras respektive följeslagare myonneutrinon (<~~pp:latex~~>\nu_{\mu}</~~pp:latex~~>) och tauneutrinon (<~~pp:latex~~>\nu_{\tau}</~~pp:latex~~>). Dessa partiklar kan nu inordnas i tre familjer där elektronen och dess neutrino tillhör den första familjen.	+	Elektronen är så vitt vi vet elementär ner till en karakteristisk längd av <math>10^{-18}\, \textrm{m}</math>. Den tillhör en speciell klass av partiklar som vi kallar leptoner. Hit hör också (elektron)neutrinon (<math>\nu_e</math>), från <math>\beta</math>-sönderfallet, liksom myonen (<math>\mu</math>) och taupartikeln (<math>\tau</math>) och deras respektive följeslagare myonneutrinon (<math>\nu_{\mu}</math>) och tauneutrinon (<math>\nu_{\tau}</math>). Dessa partiklar kan nu inordnas i tre familjer där elektronen och dess neutrino tillhör den första familjen.

	Paul Dirac förutsade redan på 1920-talet att varje laddad partikel skulle ha en partner med samma massa men motsatt laddning, något som verifierades för elektronen i början på 1930-talet när positronen upptäcktes i den kosmiska strålningen av Carl Anderson. (Dessa två partiklar var också huvudaktörerna i CERNs förra accelerator LEP, Large Electron Positron collider, som var mycket framgångsrik under hela 1990-talet. Den nya acceleratorn ligger för övrigt i samma tunnel som den gamla.)		Paul Dirac förutsade redan på 1920-talet att varje laddad partikel skulle ha en partner med samma massa men motsatt laddning, något som verifierades för elektronen i början på 1930-talet när positronen upptäcktes i den kosmiska strålningen av Carl Anderson. (Dessa två partiklar var också huvudaktörerna i CERNs förra accelerator LEP, Large Electron Positron collider, som var mycket framgångsrik under hela 1990-talet. Den nya acceleratorn ligger för övrigt i samma tunnel som den gamla.)
Rad 63:		Rad 63:
	Ett annat sätt är att klassificera partiklarna genom mäta deras inre rörelsemängdsmoment, det vi kallar partikelns spinn.		Ett annat sätt är att klassificera partiklarna genom mäta deras inre rörelsemängdsmoment, det vi kallar partikelns spinn.

-	Klassificering av några partiklar med avseende på deras spinn (I enheten <~~pp:latex~~>h/2\pi</~~pp:latex~~>):	+	Klassificering av några partiklar med avseende på deras spinn (I enheten <math>h/2\pi</math>):

-	[[Bild:~~spinn~~.jpg]]	+	[[Bild:5.6_spinn.jpg]]

	Partiklar med halvtaligt spinn kallas fermioner, efter Fermi som beskrivit den statistik som styr deras uppförande, medan partiklar med heltaligt spinn kallas bosoner efter Bose som beskrivit deras statistik. Fermioner lyder Pauliprincipen, som utsäger att bara en partikel kan uppta ett givet kvanttillstånd som beskrivs av en bestämd uppsättning kvanttal, medan bosoner inte följer denna principen. Vi kan klassificera partiklar genom att se vilka krafter som verkar på dem. Hadroner påverkas av den starka kraften och hadronerna kan vara mesoner (som är bosoner, heltaligt spinn) eller baryoner (protonen) som är fermioner (halvtaligt spinn). Leptoner påverkas av den svaga kraften.		Partiklar med halvtaligt spinn kallas fermioner, efter Fermi som beskrivit den statistik som styr deras uppförande, medan partiklar med heltaligt spinn kallas bosoner efter Bose som beskrivit deras statistik. Fermioner lyder Pauliprincipen, som utsäger att bara en partikel kan uppta ett givet kvanttillstånd som beskrivs av en bestämd uppsättning kvanttal, medan bosoner inte följer denna principen. Vi kan klassificera partiklar genom att se vilka krafter som verkar på dem. Hadroner påverkas av den starka kraften och hadronerna kan vara mesoner (som är bosoner, heltaligt spinn) eller baryoner (protonen) som är fermioner (halvtaligt spinn). Leptoner påverkas av den svaga kraften.
Rad 71:		Rad 71:
	Ett exempel på en baryonreaktion är kollisionen av en proton och en antiproton. Detta är ett starkt sönderfall (förmedlat av den starka kraften) eftersom alla inblandade partiklar är hadroner. Från reaktionen kan man få två pioner (en pion är en typ av meson).		Ett exempel på en baryonreaktion är kollisionen av en proton och en antiproton. Detta är ett starkt sönderfall (förmedlat av den starka kraften) eftersom alla inblandade partiklar är hadroner. Från reaktionen kan man få två pioner (en pion är en typ av meson).

-	När sedan en pion (<~~pp:latex~~>\pi</~~pp:latex~~>) sönderfaller, med en medellivstid på <~~pp:latex~~>2,6 \cdot 10^{-8}</~~pp:latex~~> s, gör den det via ett svagt sönderfall (förmedlat av den svaga kraften) till en myon (<~~pp:latex~~>\mu</~~pp:latex~~>) och en myonneutrino (<~~pp:latex~~>\nu_\mu</~~pp:latex~~>).	+	När sedan en pion (<math>\pi</math>) sönderfaller, med en medellivstid på <math>2,6 \cdot 10^{-8}</math> s, gör den det via ett svagt sönderfall (förmedlat av den svaga kraften) till en myon (<math>\mu</math>) och en myonneutrino (<math>\nu_\mu</math>).

-	Myonen söderfaller i sin tur, med en medellivstid på <~~pp:latex~~>2,2 \cdot 10^{-6}</~~pp:latex~~> s, via ytterligare ett svagt sönderfall till en elektron och två neutriner. Dessa två neutriner är olika (en elektronneutrino och en myonneutrino). Man kan undra varför det finns två neutriner i detta sönderfall och vi har ovan flyktigt varit inne på en förklaring, nämligen att de är olika och till hör olika ”familjer”.	+	Myonen söderfaller i sin tur, med en medellivstid på <math>2,2 \cdot 10^{-6}</math> s, via ytterligare ett svagt sönderfall till en elektron och två neutriner. Dessa två neutriner är olika (en elektronneutrino och en myonneutrino). Man kan undra varför det finns två neutriner i detta sönderfall och vi har ovan flyktigt varit inne på en förklaring, nämligen att de är olika och till hör olika ”familjer”.

-	Ytterligare en neutrino upptäcktes på SLAC 1975 då man identifierade leptonen tau (<~~pp:latex~~>\tau</~~pp:latex~~>) som tillhör den tredje familjen, och liksom elektronen och myonen har en egen associerad neutrino som heter tauneutrino (<~~pp:latex~~>\nu_{\tau}</~~pp:latex~~>).	+	Ytterligare en neutrino upptäcktes på SLAC 1975 då man identifierade leptonen tau (<math>\tau</math>) som tillhör den tredje familjen, och liksom elektronen och myonen har en egen associerad neutrino som heter tauneutrino (<math>\nu_{\tau}</math>).

-	Växelverkningar där leptoner är inblandade lyder en speciell lag för leptontalet L. Varje partikel får ett kvanttal +1 och varje antipartikel får kvanttalet –1. Partiklar som inte är leptoner får kvanttalet 0. I alla reaktioner gäller nu att leptontalet skall bevars och därför måste nu de tre leptontalen L<~~pp:latex~~>_e</~~pp:latex~~>, L<~~pp:latex~~>_{\mu}</~~pp:latex~~> och L<~~pp:latex~~>_{\tau}</~~pp:latex~~> bevaras var för sig.	+	Växelverkningar där leptoner är inblandade lyder en speciell lag för leptontalet L. Varje partikel får ett kvanttal +1 och varje antipartikel får kvanttalet –1. Partiklar som inte är leptoner får kvanttalet 0. I alla reaktioner gäller nu att leptontalet skall bevars och därför måste nu de tre leptontalen L<math>_e</math>, L<math>_{\mu}</math> och L<math>_{\tau}</math> bevaras var för sig.

	På samma sätt finns ett baryontal för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.		På samma sätt finns ett baryontal för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.

	''Mer innehåll kommer''		''Mer innehåll kommer''

Louwah den 7 december 2017 kl. 12.59

2017-12-07T12:59:18Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 12.59
Rad 38:		Rad 38:

	''Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire'', som ligger precis på gränsen mellan Frankrike och Schweiz, syns på bilden nedan. Den största cirkeln i bilden indikerar omkretsen för den nya acceleratorn LHC (Large Hadron Collider) som togs i bruk 2008. Start- och landningsbanan på Genèves flygplats (i nedre högra hörnet) ger en vägvisning om anläggningens storlek.		''Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire'', som ligger precis på gränsen mellan Frankrike och Schweiz, syns på bilden nedan. Den största cirkeln i bilden indikerar omkretsen för den nya acceleratorn LHC (Large Hadron Collider) som togs i bruk 2008. Start- och landningsbanan på Genèves flygplats (i nedre högra hörnet) ger en vägvisning om anläggningens storlek.
		+
		+	[[Bild:5.6_lhc.jpg]]
		+
		+	Skälet till att anläggningarna får så stora dimensioner är helt enkelt på att det krävs hög energi (det vill säga kort deBroglievåglängd) för att undersöka mycket små objekt. Detsamma gäller ju för detektorerna som skall ”se” sönderfallet. Nedan syns ATLAS-detektorn på CERN som stod färdigmonterad 2007. Därunder visas hur ett sönderfall, ett så kallat trejetevent, i den gamla detektorn DELPHI kunde se ut.
		+
		+	[[Bild:5.6_atlas.jpg]]
		+
		+	[[Bild:5.6_delphi.jpg]]
		+
		+	Elementarpartiklar kallades ju så för att man trodde att de var elementära, det vill säga odelbara, men teoretikern Murray Gell-Mann visade att den komplexa situationen med många partiklar drastiskt kunde förändras om man antog att partiklarna var uppbyggda av mindre byggstenar som kallades kvarkar som höll ihop (växelverkade) via med en sammanbindande kraft som förmedlades av gluoner. En normal kärna i en atom skulle då kunna illustreras på följande sätt.
		+
		+	[[Bild:5.6_kärna.jpg]]
		+
		+	Elektronen är så vitt vi vet elementär ner till en karakteristisk längd av <pp:latex>10^{-18}\, \textrm{m}</pp:latex>. Den tillhör en speciell klass av partiklar som vi kallar leptoner. Hit hör också (elektron)neutrinon (<pp:latex>\nu_e</pp:latex>), från <pp:latex>\beta</pp:latex>-sönderfallet, liksom myonen (<pp:latex>\mu</pp:latex>) och taupartikeln (<pp:latex>\tau</pp:latex>) och deras respektive följeslagare myonneutrinon (<pp:latex>\nu_{\mu}</pp:latex>) och tauneutrinon (<pp:latex>\nu_{\tau}</pp:latex>). Dessa partiklar kan nu inordnas i tre familjer där elektronen och dess neutrino tillhör den första familjen.
		+
		+	Paul Dirac förutsade redan på 1920-talet att varje laddad partikel skulle ha en partner med samma massa men motsatt laddning, något som verifierades för elektronen i början på 1930-talet när positronen upptäcktes i den kosmiska strålningen av Carl Anderson. (Dessa två partiklar var också huvudaktörerna i CERNs förra accelerator LEP, Large Electron Positron collider, som var mycket framgångsrik under hela 1990-talet. Den nya acceleratorn ligger för övrigt i samma tunnel som den gamla.)
		+
		+	[[Bild:5.6_antipartiklar.jpg]]
		+
		+	Ett forskarlag på CERN lyckades I december 2002, framställa nio antiväteatomer, som består av en antiproton som kärna med en omgivande, bunden, positron och de första atomerna av antimateria hade bildats.
		+
		+	För att bringa ordning bland alla partiklarna kan man gruppera dem på olika sätt. Vi kan klassificera partiklar genom att just se på dess antipartikel. Eftersom positronen är elektronens antipartikel så annihilerar de och bildar (minst) två fotoner (eftersom rörelsemängden måste bevaras) vardera med en väldigt precis energi. (Fotonen är sin egen antipartikel).
		+
		+	Ett annat sätt är att klassificera partiklarna genom mäta deras inre rörelsemängdsmoment, det vi kallar partikelns spinn.
		+
		+	Klassificering av några partiklar med avseende på deras spinn (I enheten <pp:latex>h/2\pi</pp:latex>):
		+
		+	[[Bild:spinn.jpg]]
		+
		+	Partiklar med halvtaligt spinn kallas fermioner, efter Fermi som beskrivit den statistik som styr deras uppförande, medan partiklar med heltaligt spinn kallas bosoner efter Bose som beskrivit deras statistik. Fermioner lyder Pauliprincipen, som utsäger att bara en partikel kan uppta ett givet kvanttillstånd som beskrivs av en bestämd uppsättning kvanttal, medan bosoner inte följer denna principen. Vi kan klassificera partiklar genom att se vilka krafter som verkar på dem. Hadroner påverkas av den starka kraften och hadronerna kan vara mesoner (som är bosoner, heltaligt spinn) eller baryoner (protonen) som är fermioner (halvtaligt spinn). Leptoner påverkas av den svaga kraften.
		+
		+	Ett exempel på en baryonreaktion är kollisionen av en proton och en antiproton. Detta är ett starkt sönderfall (förmedlat av den starka kraften) eftersom alla inblandade partiklar är hadroner. Från reaktionen kan man få två pioner (en pion är en typ av meson).
		+
		+	När sedan en pion (<pp:latex>\pi</pp:latex>) sönderfaller, med en medellivstid på <pp:latex>2,6 \cdot 10^{-8}</pp:latex> s, gör den det via ett svagt sönderfall (förmedlat av den svaga kraften) till en myon (<pp:latex>\mu</pp:latex>) och en myonneutrino (<pp:latex>\nu_\mu</pp:latex>).
		+
		+	Myonen söderfaller i sin tur, med en medellivstid på <pp:latex>2,2 \cdot 10^{-6}</pp:latex> s, via ytterligare ett svagt sönderfall till en elektron och två neutriner. Dessa två neutriner är olika (en elektronneutrino och en myonneutrino). Man kan undra varför det finns två neutriner i detta sönderfall och vi har ovan flyktigt varit inne på en förklaring, nämligen att de är olika och till hör olika ”familjer”.
		+
		+	Ytterligare en neutrino upptäcktes på SLAC 1975 då man identifierade leptonen tau (<pp:latex>\tau</pp:latex>) som tillhör den tredje familjen, och liksom elektronen och myonen har en egen associerad neutrino som heter tauneutrino (<pp:latex>\nu_{\tau}</pp:latex>).
		+
		+	Växelverkningar där leptoner är inblandade lyder en speciell lag för leptontalet L. Varje partikel får ett kvanttal +1 och varje antipartikel får kvanttalet –1. Partiklar som inte är leptoner får kvanttalet 0. I alla reaktioner gäller nu att leptontalet skall bevars och därför måste nu de tre leptontalen L<pp:latex>_e</pp:latex>, L<pp:latex>_{\mu}</pp:latex> och L<pp:latex>_{\tau}</pp:latex> bevaras var för sig.
		+
		+	På samma sätt finns ett baryontal för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.

	''Mer innehåll kommer''		''Mer innehåll kommer''

Louwah den 7 december 2017 kl. 12.45

2017-12-07T12:45:10Z

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 12.45
Rad 28:		Rad 28:
	</div>		</div>

		+	=Teori=
		+
		+	I början på 1930-talet så verkade det som om hela fysikens fundament var lagt inom det nya området elementarpartikelfysik. Den omgivande världen beskrevs väl med kända byggstenar, elektronen, protonen och den nyligen upptäckta neutronen. Neutrinon var postulerad men ännu inte detekterad. Detta pastorala tillstånd ändras dock snabbt och det fanns på 1970-talet mer än 200 ”elementarpartiklar”, med namn som myon (<pp:latex>\mu</pp:latex>), pion (<pp:latex>\pi</pp:latex>) , kaon (<pp:latex>K</pp:latex>) och sigma (<pp:latex>\Sigma</pp:latex>). Alla dessa partiklar är instabila och har livstider på mellan <pp:latex>10^{-6}</pp:latex> s och <pp:latex>10^{-23}</pp:latex> s. De nyaste partiklarna produceras i kollisioner vid acceleratorer. De mest kända acceleratorerna är
		+
		+	: Fermilab (Chicago)
		+	: DESY (Hamburg)
		+	: SLAC (Stanford)
		+	: CERN (Genève)
		+
		+	''Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire'', som ligger precis på gränsen mellan Frankrike och Schweiz, syns på bilden nedan. Den största cirkeln i bilden indikerar omkretsen för den nya acceleratorn LHC (Large Hadron Collider) som togs i bruk 2008. Start- och landningsbanan på Genèves flygplats (i nedre högra hörnet) ger en vägvisning om anläggningens storlek.

	''Mer innehåll kommer''		''Mer innehåll kommer''

Louwah: Ny sida: NOTOC {|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%" | style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" | {{Mall:Vald flik|Teori}} {{Ma...

2017-12-07T12:35:36Z

Ny sida: __NOTOC__ {|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%" | style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" |   {{Mall:Vald flik|Teori}} {{Ma...

Ny sida

__NOTOC__

{|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%"
| style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" |  
{{Mall:Vald flik|[[5.5 Kärnan|Teori]]}}
{{Mall:Ej vald flik|[[5.5 Övningar|Övningar]]}}
| style="border-bottom:1px solid #797979" width="100%"|  
|}
<div class="inforuta" style="width: 580px">
==Mål och innehåll==
====Innehåll:====

:* Inledning
:* Kärnans inre struktur
:* Antipartiklar
:* Leptoner, hadroner och kvarkar och deras växelverkningar

====Läromål====

Efter detta avsnitt ska du ha lärt dig att:

:* Kunna redogöra för kärnans inre struktur.
:* Kunna redogöra för begreppet antipartikel.
:* Kunna förklara skillnaden mellan fermioner och bosoner.
:* Kunna förklara skillnaden mellan leptoner och hadroner.
:* Kunna förklara skillnaden mellan mesoner och baryoner.
:* Kunna redogöra för krafterna i mikrokosmos och deras kraftförmedlare.
</div>

''Mer innehåll kommer''

← Äldre version		Versionen från 7 december 2017 kl. 13.04
Rad 57:		Rad 57:
	[[Bild:5.6_antipartiklar.jpg]]		[[Bild:5.6_antipartiklar.jpg]]

-	Ett forskarlag på CERN lyckades I december 2002, framställa nio antiväteatomer, som består av en antiproton som kärna med en omgivande, bunden, positron och de första atomerna av antimateria hade bildats.	+	Ett forskarlag på CERN lyckades I december 2002, framställa nio antiväteatomer, som består av en antiproton som kärna med en omgivande, bunden, positron och de första atomerna av ''antimateria'' hade bildats.

-	För att bringa ordning bland alla partiklarna kan man gruppera dem på olika sätt. Vi kan klassificera partiklar genom att just se på dess antipartikel. Eftersom positronen är elektronens antipartikel så annihilerar de och bildar (minst) två fotoner (eftersom rörelsemängden måste bevaras) vardera med en väldigt precis energi. (Fotonen är sin egen antipartikel).	+	För att bringa ordning bland alla partiklarna kan man gruppera dem på olika sätt. Vi kan klassificera partiklar genom att just se på dess antipartikel. Eftersom positronen är elektronens ''antipartikel'' så annihilerar de och bildar (minst) två fotoner (eftersom rörelsemängden måste bevaras) vardera med en väldigt precis energi. (Fotonen är sin egen antipartikel).

-	Ett annat sätt är att klassificera partiklarna genom mäta deras inre rörelsemängdsmoment, det vi kallar partikelns spinn.	+	Ett annat sätt är att klassificera partiklarna genom mäta deras inre rörelsemängdsmoment, det vi kallar partikelns ''spinn''.

	Klassificering av några partiklar med avseende på deras spinn (I enheten <math>h/2\pi</math>):		Klassificering av några partiklar med avseende på deras spinn (I enheten <math>h/2\pi</math>):
Rad 67:		Rad 67:
	[[Bild:5.6_spinn.jpg]]		[[Bild:5.6_spinn.jpg]]

-	Partiklar med halvtaligt spinn kallas fermioner, efter Fermi som beskrivit den statistik som styr deras uppförande, medan partiklar med heltaligt spinn kallas bosoner efter Bose som beskrivit deras statistik. Fermioner lyder Pauliprincipen, som utsäger att bara en partikel kan uppta ett givet kvanttillstånd som beskrivs av en bestämd uppsättning kvanttal, medan bosoner inte följer denna principen. Vi kan klassificera partiklar genom att se vilka krafter som verkar på dem. Hadroner påverkas av den starka kraften och hadronerna kan vara mesoner (som är bosoner, heltaligt spinn) eller baryoner (protonen) som är fermioner (halvtaligt spinn). Leptoner påverkas av den svaga kraften.	+	Partiklar med halvtaligt spinn kallas ''fermioner'', efter Fermi som beskrivit den statistik som styr deras uppförande, medan partiklar med heltaligt spinn kallas ''bosoner'' efter Bose som beskrivit deras statistik. Fermioner lyder ''Pauliprincipen'', som utsäger att bara en partikel kan uppta ett givet kvanttillstånd som beskrivs av en bestämd uppsättning kvanttal, medan bosoner inte följer denna principen. Vi kan klassificera partiklar genom att se vilka krafter som verkar på dem. ''Hadroner'' påverkas av den ''starka'' kraften och hadronerna kan vara ''mesoner'' (som är bosoner, heltaligt spinn) eller ''baryoner'' (protonen) som är fermioner (halvtaligt spinn). ''Leptoner'' påverkas av den ''svaga'' kraften.

	Ett exempel på en baryonreaktion är kollisionen av en proton och en antiproton. Detta är ett starkt sönderfall (förmedlat av den starka kraften) eftersom alla inblandade partiklar är hadroner. Från reaktionen kan man få två pioner (en pion är en typ av meson).		Ett exempel på en baryonreaktion är kollisionen av en proton och en antiproton. Detta är ett starkt sönderfall (förmedlat av den starka kraften) eftersom alla inblandade partiklar är hadroner. Från reaktionen kan man få två pioner (en pion är en typ av meson).
Rad 77:		Rad 77:
	Ytterligare en neutrino upptäcktes på SLAC 1975 då man identifierade leptonen tau (<math>\tau</math>) som tillhör den tredje familjen, och liksom elektronen och myonen har en egen associerad neutrino som heter tauneutrino (<math>\nu_{\tau}</math>).		Ytterligare en neutrino upptäcktes på SLAC 1975 då man identifierade leptonen tau (<math>\tau</math>) som tillhör den tredje familjen, och liksom elektronen och myonen har en egen associerad neutrino som heter tauneutrino (<math>\nu_{\tau}</math>).

-	Växelverkningar där leptoner är inblandade lyder en speciell lag för leptontalet L. Varje partikel får ett kvanttal +1 och varje antipartikel får kvanttalet –1. Partiklar som inte är leptoner får kvanttalet 0. I alla reaktioner gäller nu att leptontalet skall bevars och därför måste nu de tre leptontalen L<math>_e</math>, L<math>_{\mu}</math> och L<math>_{\tau}</math> bevaras var för sig.	+	Växelverkningar där leptoner är inblandade lyder en speciell lag för ''leptontalet'' L. Varje partikel får ett kvanttal +1 och varje antipartikel får kvanttalet –1. Partiklar som inte är leptoner får kvanttalet 0. I alla reaktioner gäller nu att leptontalet skall bevars och därför måste nu de tre leptontalen L<math>_e</math>, L<math>_{\mu}</math> och L<math>_{\tau}</math> bevaras var för sig.

-	På samma sätt finns ett baryontal för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.	+	På samma sätt finns ett ''baryontal'' för baryoner. Baryoner ger +1 till det totala baryontalet, och antibaryoner ger -1. Partiklar som inte är baryoner ger bidraget 0. Baryontalet måste liksom leptontalet bevaras vid alla reaktioner.

	''Mer innehåll kommer''		''Mer innehåll kommer''

5.6 Partiklar - Versionshistorik

Louwah den 13 december 2017 kl. 14.52

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.19

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.13

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.09

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.09

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.04

Louwah den 7 december 2017 kl. 13.00

Louwah den 7 december 2017 kl. 12.59

Louwah den 7 december 2017 kl. 12.45

Louwah: Ny sida: __NOTOC__ {|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%" | style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" | {{Mall:Vald flik|Teori}} {{Ma...

Louwah: Ny sida: NOTOC {|border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%" | style="border-bottom:1px solid #797979" width="5px" | {{Mall:Vald flik|Teori}} {{Ma...