Mion: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Nie podano opisu zmian |
drobne techniczne i red. |
||
| Linia 4: | Linia 4: | ||
| typ = fermion |
| typ = fermion |
||
| klasyfikacja = lepton |
| klasyfikacja = lepton |
||
| ładunek = |
| ładunek = −''e'' |
||
| masa = 105,658367 ± 0,000004 MeV<ref name="PDG">[http://pdglive.lbl.gov/listings1.brl?quickin=Y C. Amsler et al. (Particle Data Group)], Phys. Lett. B667, 1 (2008) and 2009 partial update for the 2010 edition.</ref> |
| masa = 105,658367 ± 0,000004 MeV<ref name="PDG">[http://pdglive.lbl.gov/listings1.brl?quickin=Y C. Amsler et al. (Particle Data Group)], Phys. Lett. B667, 1 (2008) and 2009 partial update for the 2010 edition.</ref> |
||
| średni czas życia = (2,197034 ± 0,000021) |
| średni czas życia = (2,197034 ± 0,000021) ⋅ {{10^|−6}} s |
||
| czas życia = |
| czas życia = |
||
| szerokość = |
| szerokość = |
||
| spin = 1/2 |
| spin = 1/2 |
||
| generacja = 2 |
| generacja = 2 |
||
| rozpady = e<sup>−</sup> + {{nadkreślenie|ν}}<sub>e</sub> + ν<sub>μ</sub> |
|||
| rozpady = <math>e^-\nu_\mu\bar\nu_e</math> |
|||
| postulowana = |
| postulowana = |
||
| odkryta = 1937 |
| odkryta = 1937 |
||
}} |
}} |
||
[[Plik:Muon Decay.svg|thumb |
[[Plik:Muon Decay.svg|thumb|[[Diagram Feynmana]] rozpadu mionu]] |
||
'''Miony''' – nietrwałe [[Cząstka elementarna|cząstki elementarne]], należące do |
'''Miony''' – nietrwałe [[Cząstka elementarna|cząstki elementarne]], należące do [[Lepton (mechanika kwantowa)|leptonów]]. Występują w dwóch stanach ładunkowych (będących wzajemnie [[antymateria|antycząstkami]]) μ<sup>−</sup> i μ<sup>+</sup>. |
||
Masa mionu wynosi 105,66 [[elektronowolt|MeV]]/c², gdzie ''c'' – [[prędkość światła]] w próżni, [[okres połowicznego zaniku]] jest równy 1,5 mikrosekundy (średni czas życia τ = 2, |
Masa mionu wynosi 105,66 [[elektronowolt|MeV]]/c², gdzie ''c'' – [[prędkość światła]] w próżni, [[okres połowicznego zaniku]] jest równy 1,5 mikrosekundy (średni czas życia ''τ'' = 2,2 ⋅ {{10^|−6}} s). Rozpadają się najczęściej na [[elektron]], anty[[Neutrino|neutrino elektronowe]] oraz [[Neutrino|neutrino mionowe]] (µ<sup>+</sup> odpowiednio na [[pozyton]], neutrino elektronowe i antyneutrino mionowe): |
||
: μ<sup>−</sup> → e<sup>−</sup> + {{nadkreślenie|ν}}<sub>e</sub> + ν<sub>μ</sub>. |
|||
: <math>\mu^-\to e^- + \bar\nu_e + \nu_\mu</math>. |
|||
Należą do drugiej generacji cząstek elementarnych i wykazują pokrewieństwo z [[elektron]]em, tzn. posiadają takie same własności, co elektron, z wyjątkiem około 207 razy większej masy. |
Należą do drugiej generacji cząstek elementarnych i wykazują pokrewieństwo z [[elektron]]em, tzn. posiadają takie same własności, co elektron, z wyjątkiem około 207 razy większej masy. |
||
Podstawowym źródłem mionów są rozpady [[Mezony|mezonów]], przede wszystkim naładowanych [[pion (cząstka)|pionów]]. Na powierzchnię Ziemi dociera nieustannie strumień mionów, stanowiących tzw. wtórne [[promieniowanie kosmiczne]]. Wysokoenergetyczne cząstki pierwotnego promieniowania kosmicznego (głównie [[proton]]y i jądra lekkich pierwiastków) w zderzeniach z jądrami atomów gazów atmosferycznych produkują wtórne [[hadrony]], w tym najliczniej piony. Docierające |
Podstawowym źródłem mionów są rozpady [[Mezony|mezonów]], przede wszystkim naładowanych [[pion (cząstka)|pionów]]. Na powierzchnię Ziemi dociera nieustannie strumień mionów, stanowiących tzw. wtórne [[promieniowanie kosmiczne]]. Wysokoenergetyczne cząstki pierwotnego promieniowania kosmicznego (głównie [[proton]]y i jądra lekkich pierwiastków) w zderzeniach z jądrami atomów gazów atmosferycznych produkują wtórne [[hadrony]], w tym najliczniej piony. Docierające do powierzchni Ziemi tzw. miony kosmiczne są produktami ich rozpadów (nie są więc cząstkami pochodzenia kosmicznego, stąd nazwa „miony kosmiczne” jest myląca). |
||
Obserwacja na powierzchni Ziemi silnego strumienia mionów, wytworzonych w górnych warstwach atmosfery, jest często cytowana jako dowód zjawiska [[Dylatacja czasu|dylatacji czasu]], przewidzianego przez [[Szczególna teoria względności|szczególną teorię względności]]. Bez dylatacji mion poruszający się z prędkością bliską [[Prędkość światła|prędkości światła]] powinien rozpadać się średnio po przebyciu drogi około 660 m. Tymczasem na Ziemi obserwujemy miony powstałe na wysokości kilkudziesięciu kilometrów. Jest to rezultatem relatywistycznego wydłużenia czasu życia szybko poruszającej się cząstki. |
|||
W laboratoriach miony produkowane są najczęściej w podobny sposób, tzn. w rozpadach pionów wyprodukowanych w zderzeniach wiązki protonów z [[akcelerator cząstek|akceleratora]] ze stałą tarczą. Energie procesów zachodzących podczas rozpadu [[Izotopy|izotopów]] promieniotwórczych, czy w [[reaktor jądrowy|reaktorach jądrowych]] są zbyt niskie |
W laboratoriach miony produkowane są najczęściej w podobny sposób, tzn. w rozpadach pionów wyprodukowanych w zderzeniach wiązki protonów z [[akcelerator cząstek|akceleratora]] ze stałą tarczą. Energie procesów zachodzących podczas rozpadu [[Izotopy|izotopów]] promieniotwórczych, czy w [[reaktor jądrowy|reaktorach jądrowych]] są zbyt niskie by umożliwić ich produkcję. |
||
Miony są najsilniej penetrującymi cząstkami naładowanymi |
Miony są najsilniej penetrującymi cząstkami naładowanymi, gdyż nie [[oddziaływanie silne|oddziałują silnie]] z jądrami ośrodka, zarazem dzięki wyższej masie nie tracąc znacząco energii na [[promieniowanie hamowania]] (jak to się dzieje z elektronami). Jedynym znaczącym mechanizmem utraty energii przez mion przechodzący przez ośrodek materialny jest [[jonizacja]] atomów tego ośrodka. Miony kosmiczne są przez to obserwowane nawet na głębokości kilkuset metrów pod powierzchnią Ziemi. |
||
Mion został odkryty przez [[Carl David Anderson|C.D. Andersona]] w roku |
Mion został odkryty przez [[Carl David Anderson|C.D. Andersona]] w roku 1937 jako składnik wtórnego [[Promieniowanie kosmiczne|promieniowania kosmicznego]]. Początkowo został zakwalifikowany do [[Mezony|mezonów]] ze względu na masę pośrednią pomiędzy masą elektronu a protonu. W miarę rozwoju rozumienia budowy i oddziaływań cząstek elementarnych, nazwa ''mezon'' została zarezerwowana dla [[Hadrony|hadronów]] o [[spin (fizyka)|spinie]] całkowitym, a dawną nazwę ''mezon µ'' zastąpiła współczesna nazwa ''mion''. |
||
== Przypisy == |
== Przypisy == |
||
Wersja z 22:06, 22 wrz 2019
| |
| Klasyfikacja |
lepton |
|---|---|
| Typ |
fermion |
| Generacja |
2 |
| Symbol |
μ |
| Odkryta |
1937 |
| Ładunek |
−e |
| Masa |
105,658367 ± 0,000004 MeV[1] |
| Średni czas życia |
(2,197034 ± 0,000021) ⋅ 10−6 s |
| Spin |
1/2 |
| Generacja |
2 |
| Najczęstsze rozpady |
e− + νe + νμ |
Miony – nietrwałe cząstki elementarne, należące do leptonów. Występują w dwóch stanach ładunkowych (będących wzajemnie antycząstkami) μ− i μ+.
Masa mionu wynosi 105,66 MeV/c², gdzie c – prędkość światła w próżni, okres połowicznego zaniku jest równy 1,5 mikrosekundy (średni czas życia τ = 2,2 ⋅ 10−6 s). Rozpadają się najczęściej na elektron, antyneutrino elektronowe oraz neutrino mionowe (µ+ odpowiednio na pozyton, neutrino elektronowe i antyneutrino mionowe):
- μ− → e− + νe + νμ.
Należą do drugiej generacji cząstek elementarnych i wykazują pokrewieństwo z elektronem, tzn. posiadają takie same własności, co elektron, z wyjątkiem około 207 razy większej masy.
Podstawowym źródłem mionów są rozpady mezonów, przede wszystkim naładowanych pionów. Na powierzchnię Ziemi dociera nieustannie strumień mionów, stanowiących tzw. wtórne promieniowanie kosmiczne. Wysokoenergetyczne cząstki pierwotnego promieniowania kosmicznego (głównie protony i jądra lekkich pierwiastków) w zderzeniach z jądrami atomów gazów atmosferycznych produkują wtórne hadrony, w tym najliczniej piony. Docierające do powierzchni Ziemi tzw. miony kosmiczne są produktami ich rozpadów (nie są więc cząstkami pochodzenia kosmicznego, stąd nazwa „miony kosmiczne” jest myląca).
Obserwacja na powierzchni Ziemi silnego strumienia mionów, wytworzonych w górnych warstwach atmosfery, jest często cytowana jako dowód zjawiska dylatacji czasu, przewidzianego przez szczególną teorię względności. Bez dylatacji mion poruszający się z prędkością bliską prędkości światła powinien rozpadać się średnio po przebyciu drogi około 660 m. Tymczasem na Ziemi obserwujemy miony powstałe na wysokości kilkudziesięciu kilometrów. Jest to rezultatem relatywistycznego wydłużenia czasu życia szybko poruszającej się cząstki.
W laboratoriach miony produkowane są najczęściej w podobny sposób, tzn. w rozpadach pionów wyprodukowanych w zderzeniach wiązki protonów z akceleratora ze stałą tarczą. Energie procesów zachodzących podczas rozpadu izotopów promieniotwórczych, czy w reaktorach jądrowych są zbyt niskie by umożliwić ich produkcję.
Miony są najsilniej penetrującymi cząstkami naładowanymi, gdyż nie oddziałują silnie z jądrami ośrodka, zarazem dzięki wyższej masie nie tracąc znacząco energii na promieniowanie hamowania (jak to się dzieje z elektronami). Jedynym znaczącym mechanizmem utraty energii przez mion przechodzący przez ośrodek materialny jest jonizacja atomów tego ośrodka. Miony kosmiczne są przez to obserwowane nawet na głębokości kilkuset metrów pod powierzchnią Ziemi.
Mion został odkryty przez C.D. Andersona w roku 1937 jako składnik wtórnego promieniowania kosmicznego. Początkowo został zakwalifikowany do mezonów ze względu na masę pośrednią pomiędzy masą elektronu a protonu. W miarę rozwoju rozumienia budowy i oddziaływań cząstek elementarnych, nazwa mezon została zarezerwowana dla hadronów o spinie całkowitym, a dawną nazwę mezon µ zastąpiła współczesna nazwa mion.
Przypisy
- ↑ C. Amsler et al. (Particle Data Group), Phys. Lett. B667, 1 (2008) and 2009 partial update for the 2010 edition.