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文档简介

1、1.3 场与物质的相互作用,一、场的基本性质,场与物质的相互作用一般表现为不同形式的相互作用力，如：引力场中的引力、电磁场中的电磁力。,（1）场是传递物质间相互作用的媒质,可叠加性：相同性质的场在空间某一点可相互叠加。,（2）场具有独立性和可叠加性,独立性：空间某一点可以有各种不同的场同时存在，它们保持各自独立存在的特征；,（3）描述场存在及其大小有不同的特征指标,速度梯度,速度场,场强、磁感应强度,电场、磁场,万有引力,引力场,（4）势是描述场与物质相互作用的重要物理量,与场发生相互作用的宏观实物或微观粒子，与场相互作用力是保守力（这种力做功只与路径的起点和终点的位置有关，而与路径无关）。如

2、静电场、重力场等都是保守场。引入“势”的概念。,保守场：,非保守场：,不具备上述特征的场即为非保守场，如稳恒磁场。,二、物质相互作用形式,（1）电磁相互作用；（2）万有引力相互作用； （3）强相互作用； （4）弱相互作用。,将自然界物质间的相互作用归结为以下四种：,强子，轻子,光，胶子，重子,一切物体,强子，e，,作用对象,约90GeV,假定为0,未知,0,媒介粒子质量,中间玻色子W，Z0,胶子g1g8,引力子,光子,媒介粒子,10-10 s,10-23 s,10-1610-20 s,典型衰变时间,10-13,1,10-38,10-2,相对强度,10-16m,10-15m,长程,长程,作用距离

3、,弱相互作用,强相互作用,引力相互作用,电磁相互作用,相互作用类型,相关链接：自然界中的粒子,（1）人们从宇宙射线和加速器实验中发现了700多种粒子，其中绝大多数是强子：,强子：,重子：,介子、介子、介子、介子、介子、 介子等（寿命约10-7 s）,核子：,超子：,自然界中的粒子,表中出现了粒子物理学中的一些概念，我们给出简单的分类：,介子：,中子、质子（它们是最轻、最稳定的重子）,、（质量比核子大，寿命约 10-10 s ）,4、将夸克束缚在一起的力是强相互作用，传递强相互作用的 粒子是胶子；,注：,1、重子是费米子（自旋为半整数）；介子是波色子（自旋为整数）；,2、介子是最轻的介子，约为质子重量的 1/7 ，而较重的介子则达到质子重量 的10倍以上；,3、构成强子的基本粒子是夸克，夸克共有6种；,（2）自然界中除了强子外，还有 6 种轻子：,电子e、子、子、电子中微子、 中微子、 中微子,注：,3、质量较大的轻子可能衰变成电子，较重的夸克有衰变成较轻的夸克的趋势。 这两种情况下都有弱相互作用的参与。传递弱相互作用的粒子是中间矢量波 色子（W+ 、W 和Z0 ），它们的质量约为质子的100倍，会通过其他粒子衰 变为电子和中微子。,1、子重量为电子的 206 倍，子重量为电子的 3500 倍，它们都带负电，不够

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