Muon: verschil tussen versies

231 bytes toegevoegd ,  8 jaar geleden
Kleine aanvulling
(Kleine aanvulling)
In het [[standaardmodel]] van elementairede deeltjesdeeltjesfysica]] is het '''muon''' in de tweede [[Generaties van de materie|generatie]] het equivalent van het [[elektron]] in de eerste. Beide behoren ze tot de familie van [[fermion]]en die [[lepton (subatomair deeltje)|leptonen]] worden genoemd. Een muon heeft een massa die 207 keer de massa van het elektron is (105,6 [[MeV]]) en een [[Spinspin (elementair deeltjekwantummechanica)|spin]] van 1/2. Een muon wordt aangeduid met μ<sup>-</sup> en een anti-muon met μ<sup>+</sup>.
 
== Geschiedenis en naamgeving ==
In 1934 realiseerde [[Hideki Yukawa|Yukawa]] zich dat de [[sterke kernkracht|sterke kracht]] die de [[proton (deeltje)|protonen]] en [[neutron]]en in [[atoomkern]]en bij elkaar houdt, kon worden gemodelleerd als een gevolg van de uitwisseling van [[Massa (natuurkunde)|massieve]] [[Boson (deeltje)|boson]]en tussen de kerndeeltjes. In 1934 waren er nog geen [[deeltjesversneller]]s die deze bosonen zouden kunnen produceren en de beste kans om er een te vinden was in hoogenergetische [[kosmische straling]].
 
In [[1936]] ontdekte [[Carl Anderson (natuurkundige)|Carl David Anderson]], toen hij met behulp van een [[nevelvat]] kosmische straling bestudeerde, het muon. Anderson merkte op dat in zijn nevelvat sporen te zien waren die sterker kromden dan die van [[proton (deeltje)|protonen]], maar minder sterk dan die van elektronen. Hij trok de conclusie dat het om sporen van een "nieuw" deeltje moest gaan. Ervan uitgaande dat de [[elektrische lading]] van het deeltje gelijk was aan die van het elektron volgde eveneens dat de massa van het nieuwe deeltje tussen die van het proton en die van het elektron moest liggen. Anderson noemde het deeltje daarom in eerste instantie ''mesotron''. Het werd echter al snel duidelijk dat het muon niet het door Yukawa gezochte boson kon zijn; het drong onder andere veel dieper door in allerlei stoffen (waaronder lucht) dan het theoretisch voorspelde boson (in feite is het muon zelfs geen boson, maar een fermion). Het muon leek in eerste instantie geen natuurlijke plaats te hebben in de [[deeltjesfysica]]. Dit gaf [[Isidor Isaac Rabi|Isidor Rabi]] ([[Nobelprijs voor de Natuurkunde]] 1944) aanleiding tot zijn veel geciteerde uitspraak "Who ordered that?". Het duurde nog tot 1947 tot de door Yukawa voorspelde deeltjes werden gevonden. Deze worden nu [[Pion (natuurkunde)|pionen]] genoemd.
 
Het werd echter al snel duidelijk dat het muon niet het door Yukawa gezochte boson kon zijn; het drong onder andere veel dieper door in allerlei stoffen (waaronder lucht) dan het theoretisch voorspelde boson (in feite is het muon zelfs geen boson, maar een fermion). Te midden van de bekende bouwstenen van de materie die op aarde voorkwamen leek het muon in eerste instantie geen natuurlijke plaats te hebben in de [[deeltjesfysica]]. Dit gaf [[Isidor Isaac Rabi|Isidor Rabi]] ([[Nobelprijs voor de Natuurkunde]] in 1944) aanleiding tot zijn veel geciteerde uitspraak "Who ordered that?". Het duurde nog tot 1947 tot de door Yukawa voorspelde deeltjes werden gevonden, en wel door [[Cecil Powell]] van de universiteit van Bristol. Deze worden nu [[Pion (natuurkunde)|pionen]] genoemd.
 
In de decennia na de ontdekking van het muon werden nog veel meer deeltjes met massa's tussen die van het elektron en die van het proton ontdekt en de naam ''meson'' werd ingevoerd als aanduiding voor al dit soort deeltjes. Het "mesotron" werd hernoemd tot ''mu-meson''. Intussen heeft de term [[meson]] nog een betekenisverschuiving doorgemaakt; een "meson" is nu een deeltje dat is opgebouwd uit een [[quark]] en een anti-quark. Het muon is in deze zin geen meson meer (het is een lepton), maar desondanks kom je de oude benaming nog wel eens tegen.
:<math>\mu^-\to e^- + \nu + \bar\nu,~~~\mu^+\to e^+ + \nu + \bar\nu</math>
 
Deze reactie leverde een probleem op want als er een neutrino en een anti-neutrino ontstaan waarom annihileren deze nooit tot een foton. Later toonden [[Melvin Schwartz]], [[Leon Lederman]] en [[Jack Steinberger]] aan dat er tenminste twee soorten neutrino's bestaan, namelijk [[elektron-neutrino]]'s ''ν<sub>e</sub>'' en [[muon-neutrino]]'s ''ν<sub>μ</sub>''. De door Pontecorvo en Hincks gevonden reacties moeten dus geschreven worden als:
 
:<math>\mu^-\to e^- + \bar\nu_e + \nu_\mu,~~~\mu^+\to e^+ + \nu_e + \bar\nu_\mu</math>.
 
==Zie ook==
* [[TijdsdilatatieTijddilatatie]]
 
{{Appendix|2=
* W.S.C. Williams, ''Nuclear and Particle Physics'', Clarendon Press, Oxford, 1991
}}
 
{{Navigatie fysische deeltjes}}
 
57.205

bewerkingen