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μ子
(2011-11-20 20:36:19)[编辑][删除]
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杂谈

μ子

 

μ子(Muon),又称渺子,是一种轻子,它带有-1的基本电荷及1/2的自旋。

简介

  μ子(Muon),又称渺子,是一种轻子,它带有-1的基本电荷及1/2的自旋。它的符号是μ-。渺子的反粒子是反渺子。
  μ是第十二个希腊字母的小写,读音是“谬(miu)”
  虽然渺子不是介子,但它有时会被称作“μ介子”。
  它的静质量为电子的 207 倍(约 105.6 MeV/c2)。故渺子可看成超重版的电子
  渺子为宇宙中的π介子衰变时产生。它的半衰期为2.2微秒,主要的衰变模式为一电子、反电子中微子和渺子中微子。由于产生的渺子接近光速,因此在狭义相对论中的时间膨胀效应之下,渺子衰变时间延长,使渺子有机会到达地球表面。

历史

  渺子是在1936年由卡尔·安德森发现的。安德森研究宇宙射线时发现有一种粒子在穿过磁场时弯曲的形态与已知的粒子不同,它的弯曲度比电子小,却比质子大。
  安德森推断这种粒子有与电子相同的电荷,而质量则在电子和质子之间。故他命名此等粒子为“Mesotron”,意为“中间的粒子”。不久,有电子和质子质量之间的粒子陆续被发现,而这些粒子统称作“介子”。Mesotron 改名为“μ介子”。
  可是μ介子与其他介子十分不同,例如它衰变时会放出一中微子和反中微子,而非如其他介子般放出二者其一。这显出μ介子并不是介子,而此名亦遭废弃,后改称作“渺子”。

基本性质

  符号: μ?
  发现时间: 1936年
  发现者: 卡尔·安德森
  质量: 105.6 MeV/c2
  电荷: -1
  自旋: 1/2
  受作用力: 引力、电磁力、弱核力
  半衰期: 2.2 µs

相关资料

  μ子X射线分析: (muon X -ray analysis)用一定能量的μ-子束射入被研究的物质,根据释放的特征μX 射线来进行物质的化学组成和状态分析的方法。μ-子被原子捕获形成μ子原子时,最初处在主量子数n≈14 的高激发能级上,随后向基态跃迁,释放一系列特征的X 射线,称为μX 射线。它们的能量比相应的电子跃迁释放的X 射线约高200 倍。1949 年中国物理学家张文裕用云室观测铅箔和铁箔对宇宙线中μ子的吸收,根据记录到的电子,首先发现了μX 射线,证实了μ子原子的形成。 μ-子被原子捕获的几率,除了与原子序数有关外,还与化学键的类型有关,根据不同原子放出的特征μX 射线的强度,可以测定化合物的组成。在有了高分辨率的锗(锂)探测器后,发现了化学状态对K 系和L 系中某些条μX 射线的相对强度有影响,因此可以根据测定μX 射线谱的结构来研究物质的化学结构。不同的同位素捕获μ-子后,放出的μX 射线的能量有差别。愈重的元素差别愈明显。铌148 和铌150 的Ka1 线相差达3.7×104 电子伏。根据放出的μX 射线有可能分析重元素的同位素成分。μ子X 射线分析的主要优点是:μ-子能量可以调节,μ-子束经聚焦可将照射范围控制得很小,从而可做局部分析;μX 射线能量高,穿透力比电子X 射线强得多,可以从样品的深部穿出而被探测。因此,可以分区、分层地分析样品的深部。

反μ子

  反μ子(Antimuon)是μ子反粒子。它带有+1的基本电荷、1/2的自旋及相当于105.6MeV的质量。
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