7.5 חלקיקים יסודיים (3 שעות) |
|||||||||
לא ניתן להגיע להוראה משמעותית של החלקיקים היסודיים במסגרת הזמן המוקצב לתוכנית. לכן נמליץ על הכנת מצגת שתתבסס על הנקודות הבאות. בבחינה לא תשאלנה שאלות על נושאים אלו. א. מומלץ להתחיל את הדיון בסיכום 4 הכוחות היסודיים הידועים כיום ולהסביר כי האינטראקציה נעשית על ידי חלקיקים הנושאים את הכוחות כמו הפוטונים (במקרה של הכוח האלקטרומגנטי), הגלואונים (הכוח הגרעיני החזק), הגרביטון (כוח המשיכה) וחלקיקי ב. כדאי לציין כי כיום ידועים עשרות חלקיקים יסודיים המאופיינים (בנוסף למסה, למטען וליציבות) במושגים (הנלמדים במסגרת הפיזיקה הגרעינית), כמו ספין, מספר בריוני או לפטוני, מוזרות, זוגיות, איזוספין I ו- I3. חשוב להדגיש שכל החלקיקים מצייתים בכל אינטראקציה לחוקי השימור ה"קלסיים": אנרגיה-מסה, מטען, תנע קווי ותנע זוויתי; ואף יותר מכך, כמו חוקי שימור המספרים הבריונים והלפטונים. ניתן להוסיף שישנם חוקי שימור (שנתגלו בשנות ה- 50: מוזרות, איזוספין I ו- I3) שנשמרים באינטראקציות החזקות, אך אינם נשמרים באינטראקציה החלשות. ג. על התלמידים לדעת כי אלקטרונים ופוטונים נחשבים חלקיקים יסודיים ואילו פרוטונים ונויטרונים אינם יסודיים והם בנויים מקווארקים. ניתן לציין כי הקווארקים אינם יכולים להשתחרר מהנוקלאונים כי הם נמצאים ב"בור פוטנציאל אינסופי". (האנרגיה האדירה הדרושה על מנת לשחררם היא מסדר גודל של מיליארדי אלקטרון-וולט (GeV) וסביר להניח שחלקה יהפוך למסה, כך שנקבל תוצרי פירוק אחרים או שתוצרי הפירוק לא יעידו על האינטראקציה והקווארק בנאמנות.) ד. יש לעמוד על קיומם של אנטי חלקיקים וההבדל בין חלקיק לאנטי חלקיק שלו (אלקטרון-פוזיטרון, פרוטון-אנטי-פרוטון). ה. יש להסביר מהו תהליך יצירת זוגות ומהי אינהלציה. כדאי לציין כי רוב העדויות על קיומם של הקוורקים מתקבל בתהליכים אלו הנעשים במאיצים באנרגיות גבוהות (GeV) באופן מבוקר. ו. בסיום הלימוד כדאי שהתלמידים יכירו את הטבלה הבאה:
.jpg) |
|||||||||
|
|||||||||
|
ו- 
(הכוח החלש).
.jpg?BannerID=44 "תהודה")
.jpg?BannerID=55 "מש-ר פנימי")
.gif?BannerID=45 "חדשות המדע פנימי")
