Физика и астрономия · 10 клас · От атома до космоса: Частици
Лептони и кварки. Адрони
Име: Клас: Дата:
Коя от изброените частици е лептон?
- А) Електронът
- Б) Протонът
- В) Неутронът
- Г) Пионът
Колко вида (аромата) лептони познаваме?
- А) 3
- Б) 12
- В) 2
- Г) 6
Какво е мюонът?
- А) Частица от три кварка
- Б) Античастица на протона
- В) Лептон, подобен на електрона, но около 207 пъти по-тежък
- Г) Преносител на силното взаимодействие
Кое е вярно за неутриното?
- А) Има заряд +e
- Б) Съставено е от кварки
- В) Тежко е колкото протона
- Г) Няма заряд, има изключително малка маса и участва само в слабото (и гравитационното) взаимодействие
Кой физик предполага съществуването на неутриното през 1930 г., за да спаси закона за запазване на енергията при бета-разпада?
- А) Енрико Ферми
- Б) Пол Дирак
- В) Волфганг Паули
- Г) Нилс Бор
Какъв е електричният заряд на електрона?
- А) +e
- Б) −e
- В) 0
- Г) +2e
Колко поколения (семейства) лептони има?
- А) 2
- Б) 4
- В) 3
- Г) 6
Кой лептон има най-голяма маса?
- А) Електронът
- Б) Мюонът
- В) Електронното неутрино
- Г) Тау-лептонът
В кое фундаментално взаимодействие не участва нито един лептон?
- А) Слабото
- Б) Силното
- В) Гравитационното
- Г) Електромагнитното
Кои частици се образуват при бета-минус разпада на неутрона?
- А) Протон и гама-фотон
- Б) Протон, позитрон и неутрино
- В) Протон, електрон и електронно антинеутрино
- Г) Два протона и електрон
Колко вида (аромата) кварки има?
- А) 3
- Б) 2
- В) 6
- Г) 8
Какъв е електричният заряд на u-кварка?
- А) +1/3 e
- Б) −1/3 e
- В) +e
- Г) +2/3 e
От какви кварки е съставен протонът?
- А) udd
- Б) uuu
- В) uud
- Г) ud̄
Какъв е зарядът на частица, съставена от кварките uus?
- А) 0
- Б) +2
- В) −1
- Г) +1
Защо не се наблюдават свободни кварки?
- А) Кварките нямат маса
- Б) Силата между кварките не намалява при раздалечаване (конфайнмънт)
- В) Кварките се разпадат мигновено на електрони
- Г) Кварките са неутрални
Кои два аромата кварки изграждат протоните и неутроните?
- А) u и d
- Б) s и c
- В) b и t
- Г) u и s
Кой е най-тежкият кварк?
- А) b-кваркът
- Б) s-кваркът
- В) c-кваркът
- Г) t-кваркът
Какво означава характеристиката „цвят“ при кварките?
- А) Заряд на силното взаимодействие
- Б) Дължина на вълната на излъчената светлина
- В) Електричният им заряд
- Г) Масата им
Какъв е електричният заряд на анти-u-кварка (ū)?
- А) +2/3 e
- Б) −1/3 e
- В) −2/3 e
- Г) +1/3 e
Кои частици пренасят силното взаимодействие между кварките?
- А) Фотони
- Б) Глуони
- В) W и Z бозони
- Г) Пиони
Какво са адроните?
- А) Частици, съставени от кварки, които участват в силното взаимодействие
- Б) Частици без маса
- В) Преносители на електромагнитното взаимодействие
- Г) Видове неутрино
От колко кварка е съставен всеки барион?
- А) От кварк и антикварк
- Б) От два кварка
- В) От пет кварка
- Г) От три кварка
Кое от изброените е мезон?
- А) Пионът (π-мезон)
- Б) Протонът
- В) Неутронът
- Г) Електронът
Кой от изброените бариони е стабилен в свободно състояние?
- А) Неутронът
- Б) Протонът
- В) Σ+ хиперонът
- Г) Λ хиперонът
Кой учен (заедно с Джордж Цвайг) предлага кварковия модел през 1964 г.?
- А) Ричард Файнман
- Б) Енрико Ферми
- В) Мъри Гел-Ман
- Г) Питър Хигс
Кои от изброените частици са адрони?
- А) Електронът и мюонът
- Б) Протонът и неутронът
- В) Фотонът и глуонът
- Г) Неутриното и електронът
От какво е съставен всеки мезон?
- А) Три кварка
- Б) Два кварка
- В) Три антикварка
- Г) Кварк и антикварк
Около колко е средното време на живот на свободния неутрон?
- А) около 15 минути
- Б) около 1 секунда
- В) около 1 година
- Г) около 10−8 s
Кой закон за запазване забранява разпада p → e+ + γ?
- А) На електричния заряд
- Б) На енергията
- В) На барионното число
- Г) На масата
Кой японски физик предсказва през 1935 г. мезоните като преносители на ядрените сили?
- А) Енрико Ферми
- Б) Мъри Гел-Ман
- В) Пол Дирак
- Г) Хидеки Юкава
Отговори
Лептони и кварки. Адрони
- 1. А) Електронът Лептоните не участват в силното взаимодействие; протонът, неутронът и пионът са адрони.
- 2. Г) 6 Електрон, мюон, тау и трите вида неутрино.
- 3. В) Тежък „брат“ на електрона Мюонът има заряд −e и живее около 2,2 μs.
- 4. Г) Неутрално, почти без маса, взаимодейства слабо През тялото ни всяка секунда минават трилиони неутрина от Слънцето.
- 5. В) Волфганг Паули Паули предполага нова неутрална лека частица.
- 6. Б) −e Електронът носи елементарен отрицателен заряд −e ≈ −1,6·10−19 C.
- 7. В) 3 Лептоните се групират в три поколения: електрон, мюон и тау, всеки със своето неутрино.
- 8. Г) Тау-лептонът Тау-лептонът е около 3500 пъти по-масивен от електрона и е най-тежкият лептон.
- 9. Б) Силното Лептоните не са изградени от кварки и не участват в силното взаимодействие.
- 10. В) Протон, електрон и електронно антинеутрино n → p + e− + ν̄e: запазват се зарядът и лептонното число.
- 11. В) 6 u, d, s, c, b, t (горен, долен, странен, чаровен, дънен, върхов).
- 12. Г) +2/3 e Кварките имат дробни заряди.
- 13. В) uud 2/3 + 2/3 − 1/3 = +1.
- 14. Г) +1 (Σ+) s-кваркът има заряд −1/3: 2/3 + 2/3 − 1/3 = +1.
- 15. Б) Конфайнмънт (затваряне) При опит да се раздалечат, енергията поражда нови двойки кварк-антикварк.
- 16. А) u и d Протонът е uud, а неутронът е udd, т.е. те са изградени от u- и d-кварки.
- 17. Г) t-кваркът t-кваркът (top) има маса около 173 GeV/c2, почти колкото атом на злато.
- 18. А) Заряд на силното взаимодействие „Цветът“ е условно име на заряда, чрез който кварките участват в силното взаимодействие; няма връзка с видимите цветове.
- 19. В) −2/3 e Античастицата има противоположен заряд: u е +2/3 e, значи ū е −2/3 e.
- 20. Б) Глуони Преносители на силното (цветно) взаимодействие между кварките са глуоните.
- 21. А) Съставни частици от кварки Делят се на бариони и мезони.
- 22. Г) Три кварка Протонът и неутронът са бариони.
- 23. А) Пионът π+ е съставен от u-кварк и анти-d кварк.
- 24. Б) Протонът Свободният неутрон се разпада на протон, електрон и антинеутрино.
- 25. В) Мъри Гел-Ман Гел-Ман получава Нобелова награда през 1969 г. за класификацията на частиците.
- 26. Б) Протонът и неутронът Протонът и неутронът са изградени от кварки, затова са адрони (бариони).
- 27. Г) Кварк и антикварк Мезоните са съставени от кварк и антикварк, например π+ = ud̄.
- 28. А) около 15 минути Свободният неутрон живее средно около 880 s (около 15 минути) и се разпада на протон, електрон и антинеутрино.
- 29. В) На барионното число Зарядът се запазва (+1 = +1), а енергията стига, но барионното число намалява от 1 на 0, затова разпадът е забранен.
- 30. Г) Хидеки Юкава Хидеки Юкава предсказва частица с междинна маса (мезон), открита по-късно като пион; получава Нобелова награда през 1949 г.
Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН