【种花家务·物理】4-12-03本章复习(宇宙射线和基本粒子)『数理化自学丛书6677版』
【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』,此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版,并于1977年正式再版的基础自学教材,本系列丛书共包含17本,层次大致相当于如今的初高中水平,其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我写的注解。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版,即80年代的改开版,改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容,直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版,首先是因为6677版保留了很多古早知识,让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小,即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材,不该被埋没在故纸堆中,是故才打算利用业余时间,将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。
第十二章宇宙射线和基本粒子
【山话|| 本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿;功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳;热量的单位卡路里等于4.186焦耳;电荷的单位静库(1库伦=3×10⁹静库);电势的单位静伏等于300伏特。另外这套老教材中力的单位常用公斤、克等,但如今是不允许的,力是不能使用质量单位的。】
本章提要
1、来自宇宙空间的能量很高的射线(高能粒子流)叫做宇宙射线。刚进入大气层的初级宇宙射线是由质子、中子和极少量的从锂到铁各种质量较大的原子核组成的;初级宇宙射线进入大气层后与大气中的原子核相作用又产生了一系列新的粒子(如电子、正电子、光子、介子、超子等),这些粒子束称做次级宇宙射线。
2、在宇宙射线中发现的新粒子有正电子、介子和超子等。正电子 e⁺ 带的电量与电子带的电量相等而符号相反,介子的质量介于电子和质子之间,有的带正电,有的带负电,有的是中性的;介子一般分为三类:π 介子、μ 介子和 K 介子;介子的穿透本领很大超子的质量比电子的质量大二千多倍,有的带电,有的不带电;各种超子的平均寿命都特别短促。
3、组成物质的基本单元叫做基本粒子,目前已经发现的基本粒子将近三百种。总共可以分为:光子、轻子、介子和重子。基本粒子有的带电(带正电或带负电,所带的电量都等于基本电荷的电量,即 4.8×10⁻¹º 静电系单位),有的是中性的。它们可以相互转化,有的同时还能放出巨大的能量。大多数的基本粒子都是不稳定的,平均寿命都很短促。
4、基本粒子都有它的反粒子。反粒子的质量跟原来的粒子相同,带的电荷和磁性跟原来的粒子相反。例如电子和正电子就是一对正反粒子。正反粒子相遇会发生“湮灭”,转化为其他粒子(光子或介子等)。