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物理 高中

超級矛盾 中子由2d u夸克組成 質子是2u d夸克組成 啊夸克是基本粒子 電子也基本粒子 結果中子衰變成質子 阿然後附帶中子

單元3 物質的組成與交互作用 山 強核力 主題 Z6 強核力與弱核力 (3) 強核力的特性 日本物理學家湯川秀樹在1935年提出強交互作用(strong interaction)的 理論,他認為在質子與質子間,質子與中子間,以及中子與中子間有一 種新的形式的力,和之前已知的力截然不同,這種力是很強的吸引 力,甚至強過庫侖靜電力一百倍,因此稱為強核力,亦稱為強作用、強 交互作用或强力(早期亦稱為核力):強核力的大小足以將質子與中子 束縛在一起,形成穩定的原子核(如圖所示)。湯川秀樹的理論後來獲 得實驗證實。 ② 夸克間的作用力 質子 + 原子核 強力F 質子 由於我們已經知道買子與中子都是由更小的夸克所組成的,所以夸克之間也必然有某種力,將3 個夸克束縛成質子與中子。物理學家在1970年,透過實驗與理論研究深入理解夸克之間的力, 發現湯川秀樹所提出的強力看成是夸克之間束縛力的延伸,因此無論是夸克間的力或是湯川秀 樹所提出的核子間的力,我們一般都通稱為強核力。 強核力 存在質子、中子、夸克等粒子之間,使之来 縛在一起,形成穩定的原子核。 1. 與核子所帶的電荷無關:原子核是由質子與中子所組成,所以質子與中子也就稱為核子。強 ˙核力不僅存在於質子與質子之間,質子與中子以及中子與中子之間均依賴強核力結合在一 起,因此強核力與核子所帶的電荷無關。 2.作用的有效距離很小:強核力是一種短程力,其作用範圍比原子核的大小選小(約1.4×10-5 公尺以內)。在該力作用的區域內,其引力作用遠大於靜電作用力(強核力比靜電力約大100 倍):在長距離範圍時(大於1.4x10"公尺),此力迅速遞減至零。 3. 有飽和性:核子只與鄰近的核子有強核力的作用,無法與原子核中較遠處的核子發生作用, 此性質稱為強核力的飽和性。 ●雜核力的前因一中子的衰變 1. 實驗中發現原本在原子核裡很穩定的中子,若單獨存在(稱為自由中子),則其性質變得不 穩定,經過約十餘分鐘,中子就會轉變成質子(自由中子的平均壽命約為887秒)。 2. 中子衰變時會釋放一個電子和一個反微中子而成為質子,稱為衰變,如圖所示。同樣的衰 變過程在一些原子核中也存在。 中子 → 質子 + 電子+反微中子 電子 原子核\ ~0.8fm 質子 1~3fm 0 中子 (夸克 自由中子 電子 反微中子 3 6 弱核力 1. 物理學家發現衰變過程不能用已知的強核力、電力、磁力、重力去解釋,所以便設想出一 種全新的機制、一種全新的交互作用來說明β衰變。 2. 美國物理學家費米(Fermi)在1937年提出交互作用的概念,認為中子在衰變過程中所發射 的電子,應該是經由某種作用之後方能產生。該作用遠小於電磁力的大小,而且僅能在比核 子更小1000倍的範圍內產生影響,所以稱為弱枝力,亦稱為弱作用、弱交互作用或弱力。 3. 弱核力發生在許多放射性元素的衰變過程,改變了物質的本質,例如:原子核的中子若衰變 後變成了質子,則原子序因此改變(加),變成另一種原子。

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物理 高中

想請教各位6、7題 感激不盡🙇

第5~7題為題組 國際度量衡大會考量科學的實驗結果應具有一貫性和可複製性,故 制定國際單位(SI)制,作為全球科學工作者採用的依據。 -34 Js 科學家發現電壓、電阻與電磁波能量等電磁量的量子單元,與普朗 克常數 h相關,因此訂h=6.62607015×10 s為新的質量基準。工 程師使用類似於如圖的電磁天平來校準質量,並利用經過量子單元校正 的電磁量,來測量與換算線圈的電壓與電流,藉以連結質量 M 與普朗 克常數 h。 5. 下列何者是目前國際單位制的基本物理量? (A)速度 (B)電流 (C)力矩 (D)力 (E)功。 線圈速度v(mm/s) 感應電壓V(mV) V (a) -3.8 -95 感應電壓V (mV) 2 6. 國際度量衡大會以普朗克常數重新定義「公斤」。已知普朗克常數k的單位為J·s,可寫為 [] = J·s。試推論出如何以[]、m、s 表示 kg ? kg = [h] -5/m² J.S= kg⋅m² s² = kg.m²/s G 靜態模式時,線圈電流/與磁鐵之間的作用力量值為 F = fol。由於缺乏檢測龙的設備,無 法從靜態模式求得待測物的質量 M。已知當線圈相對於磁鐵移動的速度為v時,線圈的感應 電動勢(電壓)為 V = fev,動態模式與靜態模式的五相同,如圖(a)。分析線圈速度v以及 對應的電壓表讀數 V,得其數據如下表,並繪製感應電壓對線圈速度(V-v)的關係圖,如圖 (b)所示,藉以推算值。當天平達靜態平衡時,線圈電流 I = 40 mA,試以 kg 為單位,計算 待測物的質量,須寫出計算步驟,並四捨五入至小數第1位。(g=9.8 m/s) - 4 -3 -2.2 -55 -2 . - 1 【111 學測改】 0.1 2.5 100 下 -80 60 -40 20 0 O 0 20 40 60 80 100 線圈速度v(mm/s) (b) 固定磁鐵 1.8 45 . 2 線圈 X 磁力 Y 3 : . 3.6 90 M 4 重力 (O)

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