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1簡介

μ子(Muon),又稱渺子,是一種輕子,它帶有-1的基本電荷及1/2的自旋。它的符號是μ-。μ子的反粒子是反μ子。雖然μ子不是介子,但它有時會稱作「μ介子」。它的靜質量為電子的 207 倍(約 105.6 MeV/c2)。故μ子可看成超重版的電子。μ子為宇宙中的π介子衰變時產生。它的半衰期為2.2微秒,主要的衰變模式為一電子、反電子中微子和μ子中微子。由於產生的μ子接近光速,因此在狹義相對論中的時間膨脹效應之下,μ子衰變時間延長,使μ子有機會到達地球表面。

2發現歷史

1936年安德森在宇宙線實驗中發現了一種質量約為電子質量206.77倍的帶正或負單位電荷的粒子。當時人們曾認為它就是湯川預言的核力的媒介粒子,稱之為μ介子。但是以後多年的研究發現,μ介子與原子核的相互作用很弱,即使在非常近的距離也沒有表現出有超出電磁相互作用以外的其他相互作用,它不可能是湯川所預言的那種介子。
由於μ介子實際上並不是原來含義下的介子,它被稱為介子乃是歷史的誤會。因此後來就統一稱之為μ子而不再稱它為μ介子,μ子也是不穩定粒子,自由μ子的平均壽命是2.197微秒,是中子平均壽命的四億分之一。在迄今為止所發現的不穩定的粒子中,μ子是除中子外平均壽命最長的粒子。μ子衰變時轉化為一個電子、一個中微子和一個反中微子。

3相關介紹

μ子是一種輕子,它帶有-1的基本電荷及1/2的自旋。它的符號是μ-。渺子的反粒子是反渺子。
雖然μ子不是介子,但它有時會稱作「μ介子」。(參見歷史)
它的質量為電子的 207 倍(約 105.6 MeV)。故渺子可看成超重版的電子。
μ子和宇宙中的π介子衰變時產生。它在生成的2.2微秒后便會衰變成一粒電子、反電子中微子和渺子中微子。由於渺子的速度很高,故狹義相對論中的時間膨脹令渺子衰變時間延長,使渺子有機會到達地球表面。
μ子是在1936年由卡爾·安德森發現的。安德森研究宇宙射線時發現有一種粒子在穿過磁場時彎曲的形態與已知的粒子不同,它的彎曲度比電子小,卻比質子大。
安德森推斷這種粒子有與電子相同的電荷,而質量則在電子和質子之間。故他命名此等粒子為「Mesotron」,意為「中間的粒子」。不久,有電子和質子質量之間的粒子陸續被發現,而這些粒子統稱作「介子」。Mesotron 改名為「μ介子」。
可是μ介子與其他介子十分不同,例如它衰變時會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。這顯出μ介子並不是介子,而此名亦遭廢棄,后改稱作「μ子」。

4相關數據

符號: μ−
發現時間: 1936年
發現者: 卡爾·安德森
基本性質
質量: 105.6 MeV/c2
電荷: -1
自旋: 1/2
受作用力: 引力、電磁力、弱核力
半衰期: 2.2 µs
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