Atom altı parçacıklar konu anlatımı, 12.sınıf fizik

12.sınıf fizik atom altı parçacıklar konu anlatımı, standart model, temel kuvvetler, kuarklar, bozonlar ve madde oluşumu ders notları.

Madde kuark ve elektron olmak üzere iki temel parçacıktan meydana gelmiştir. Sis odası ve parçacık hızlandırıcılar kullanılarak atom altı parçacıklar ispatlanmaktadır.

Standart model

Bu modele göre parçacıklar madde (temel) ve etkileşim (alan) parçacıkları olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

Günümüzde atom altı parçacıkları en iyi açıklayan teori standart modeldir.

Ferminyolar

Madde parçacıklarıdır.

Hadronlar ve leptonlar olmak üzere ikiye ayrılır.

Hadronlar

Kuarklardan meydana gelir.

Kütle ve spinlerine göre baryonlar ve mezonlar olmak üzere ikiye ayrılır.

1- Baryonlar

Proton ve nötron bu gruptadır.

En ağır parçacıklardır.

3 kuarktan oluşurlar.

Spin sayıları kesirlidir.

2- Mezonlar

Pion, kaon ve bunların karşıt parçacıkları bu gruptadır.

2 kuarktan oluşurlar.

Spinleri sıfırdır.

Baryonlardan hafiftirler.

Yükleri eksi bir (-1) dir.

Günlük yaşamda bulunmazlar, kararsızdırlar.

Leptonlar

Elektron, müon, tau ve elektron nötrinosu, müon nötrinosu, tau nötrinosu olmak üzere 6 tanedir.

Kütleleri sıfıra yakındır.

Elektron, müon ve tau eksi yüklüdür.

Nötrinolar yüksüzdür.

İç yapıları yoktur, bölünemezler.

Kuarklar

Yukarı, aşağı, tılsımlı, acayip, üst ve alt olmak üzere 6 tanedir.

Sembolleri

Yukarıdaki tabloda kuarkların sembolü ve sağ üst köşede yük değerleri verilmiştir

Örneğin;

Yukarı kuark u ile gösterilir ve yükü 2/3 tür.

Aşağı kuark d ile gösterilir ve sembolü -1/3 tür.

Tüm hadronlar (yukarı ve aşağı kuark olmak üzere) bu iki kuarktan meydana gelir.

Tek başlarına bulunmazlar, hadronları meydana getirirler.

Yükleri kesirlidir.

Anti-Kuarklar

Kuarkların 6 tane karşıt parçacıkları vardır, bunlara anti-kuark denir.

Anti-kuarkların kuarktan tek farkı zıt yüklüdür.

Anti-kuarkların sembolü için kuark sembollerinin üstünde çizgi eklenir.

Kuarklar güçlü nükleer kuvvet etkisiyle (Gluon) proton ve nötron gibi hadronları oluşturur.

Proton 2 yukarı kuark ve 1 aşağı kuarktan meydana gelmiştir.

Kuarkların yüklerini toplarsak protonun yük değeri bulunur.

2/3 + 2/3 – 1/3 = +1

Nötron 1 yukarı kuark, 2 aşağı kuarktan meydana gelmiştir.

Kuarkların yüklerini toplarsak nötronun yük değeri bulunur.

2/3 – 1/3 – 1/3 = 0

Bozonlar

Evrendeki temel kuvvetlerin taşıyıcı olan etkileşim parçacıklarıdır.

1- Foton

Elektriksel ve manyetik kuvvet taşıyıcısıdır.

2- Gluon

Güçlü nükleer kuvvet taşıyıcısıdır.

3- Gravition

Kütle çekim kuvveti taşıyıcısıdır.

4- W ve Zo bozonu

Zayıf nükleer kuvvet taşıyıcısıdır.

5- Higgs bozonu

Parçacıklara kütle kazandırdığı ileri sürülmektedir.

Temel kuvvetler

1- Zayıf nükleer kuvvet

Atom çekirdeğinin kararsız olmasına neden olur.

W ve Z etkileşim parçacığıdır.

2- Güçlü nükleer kuvvet (Yeğin kuvveti)

Proton ve nötron arasındaki çekim kuvvetidir.

Atom çekirdeğinin dağılmasını önler.

Gluon taşıyıcısıdır.

En güçlü kuvvettir.

3- Elektromanyetik kuvvet

Elektron ile elektron veya elektron ile çekirdek arasında uygulanan itme-çekme kuvvetidir.

Foton taşıyıcıdır.

Menzili sonsuzdur.

4- Yer çekimi kuvvet

Kütleli cisimlerin birbirine uyguladığı çekim kuvvetidir.

En zayıf kuvvettir.

Gravition taşıyıcıdır.

Madde oluşumu

Evrendeki tüm maddeler ferminyonlar ile onları bir arada tutan bozonlardan oluşur.

Çift yok olma

Bir parçacık ile karşıt parçacığı uygun koşullarda bir araya getirildiğinde birbirini yok ederler ve fotona dönüşürler.

Örnek:

Elektron + pozitron –> Gama ışını oluşur.

Çiftli oluşumu

Uygun koşullarda enerji dönüşürken parçacıkla beraber anti parçacığı da meydana gelir.

Bir yanıt yazın